人为侵入体对城市绿地土壤水分入渗特征的影响

在快速城市化过程中,人为侵入体大量混入绿地,改变了土壤的三相组成及孔隙特征,但其对城市绿地土壤的入渗影响仍不清楚。基于一维垂直土柱入渗模拟,以典型人为侵入体砖块和混凝土碎块为例,研究其对城市绿地土壤水分入渗的影响特征。结果表明:(1)人为侵入体的混入均会抑制城市绿地土壤水分下渗,导致其稳定入渗速率降低,累积入渗量、湿润锋距离和土壤体积含水量减小,深层土壤水分变化滞后。同一配比下,以混凝土碎块对土壤水分入渗的抑制作用更为明显(P0.1);(2)随着人为侵入体配比从10%增加到20%,土壤稳定入渗率、累积入渗量、湿润锋距离和土壤体积含水量仍持续减小或略有增加,但差异均不显著(P0.1),其对土壤水分下渗的抑制作用渐趋减弱。(3)不同类型人为侵入体及配比下,城市绿地土壤水分的入渗量随时间变化更加符合Kostiakov模型。研究结果可为未来海绵城市的高效建设提供科学依据。     

四川盆地区天然气开采对土壤饱和持水量的影响

四川盆地区天然气储量丰富,在开采过程中,会扰动地表、破坏土壤物理结构,从而影响土壤饱和持水量。以四川省的安岳县和梓潼县天然气田为研究区,试验测定研究区内不同地貌类型、不同工程区域、不同工程建成年限的土壤饱和持水量变化情况,结果表明:开采活动结束1~5 a内,平原、山区、丘陵地貌下的站场、管道、污水池及道路区域土壤饱和持水量可以恢复到建设前的状态,且可以采用三次多项式对土壤饱和持水量的变化情况进行拟合,用以预测今后的变化趋势;通过主成分分析法,得到土壤饱和持水量化学成分综合参数α,并构建土壤饱和持水量与综合参数α的线性回归模型,可为四川地区天然气开采对土壤饱和持水量的影响研究提供理论依据。     

土壤特性对保水剂持水性能的影响

为研究土壤特性对保水剂持水性能的影响,测试了4种保水剂分别与砂壤土、壤砂土、砂粘壤土1和砂粘壤土2共4种土壤混合后的保水率,混合时土壤为风干土,保水剂与土壤混合的质量百分比为0.5%。结果表明:与单纯保水剂或者保水剂与砂子混合相比,保水剂与土壤混合后可明显降低保水剂的释水速度,提高保水剂的持水能力。土壤特性对保水剂释水速度有明显影响,土壤粘粒含量高,保水剂的释水速度慢,反之,则快。土壤粘粒含量高,土壤含水量高,保水剂表面水势梯度变低,使释水速度变慢;粘粒含量低,水势梯度变大,保水剂释水速率加快。经过7 h的恒温蒸发后,4种保水剂在粘粒含量较高的砂粘壤土(粘粒含量25%)中的保水率比在粘粒含量低的壤砂土(12.5%)中的保水率高43.7%~71.3%,且具有明显的差异。     

城市绿地中硬质铺装对臭椿天然更新的影响

[目的]调查研究天津市南开大学校园绿地内臭椿(Ailanthus altissima)的天然更新状况,为城市自然林营造和管理提供科学依据。[方法]采用样方法进行调查,研究了臭椿更新苗数量特征、地径级和高度级的分布特征,用方差均值比率(Cx)、丛生指标(I)、负二项参数(K)、平均拥挤度指数(m*)、聚块性指数(C)和格局指数(IΔ)6种聚集强度指数分析臭椿更新苗的空间分布格局。[结果](1)城市绿地内臭椿存在天然更新现象,其更新苗地径级频率高峰出现在2~3mm地径级,且随着地径级的增大和减小,更新苗数量减少。更新苗高度级频率分布呈\"间歇\"型,个体频率高峰出现在低高度级上,主要集中在2~4cm高度级内。(2)城市绿地内臭椿更新苗的空间分布表现为集群分布,其Cx,K,m*,C,I,IΔ分别为2.24,1.26,2.81,1.79,1.24,1.79。[结论]硬质铺装影响臭椿天然更新的距离特征及更新苗的空间分布。     

水氮调控对休耕期土壤养分迁移及翌年土壤肥力的影响

为研究河套灌区盐碱农田不同施氮量在冻融作用后对翌年春播前土壤肥力的影响效应,结合翌年土壤肥力状况确定当地适宜的施氮量。采用田间试验的方法,共设置4个施氮水平(高氮N_3:325 kg/hm^2;中氮N_2:225 kg/hm^2;低氮N_1:125 kg/hm^2;不施氮N_0)研究冻融期内水盐时空分布、全氮、碱解氮以及有机质含量的变化规律,并采用主成分分析法对翌年春播前土壤肥力进行综合评价。结果表明:(1)秋浇后,土壤含水率显著高于秋浇前,表层土壤含水率增加,开始冻结时,水分向表层积聚,随着温度降低水分自表层向深层冻结,各处理灌溉水平相同,不同施氮处理之间对土壤含水率的影响不显著,土壤墒情满足作物对水分的需求;秋收后耕层土壤含盐率随生育期内施氮量的增加而增加,施氮量越大土壤含盐率递增。秋浇后大量盐分被淋洗,融化后盐分受到融冻水的下渗和蒸发的共同作用,使得各处理表层含盐率为N_0(0.14%)相似文献   

微塑料对土壤持水性能的影响

为探究微塑料对土壤持水性能的影响,选用粒径为1 mm和25 μm的聚乙烯微塑料（PE—MPs）颗粒进行土培处理后,采用高速离心机法测得不同处理下的土壤水分特征曲线,并使用Gardner模型进行拟合分析。结果表明：（1）土壤中累积少量的PE—MPs （0~5.00 g/kg）能增强土壤持水性,但当累积量超过一定阈值（5.00~50.00 g/kg）会导致土壤持水能力显著降低。（2）1 mm大粒径PE—MPs大量积累对土壤持水性的降低效应更显著;25 μm小粒径PE—MPs少量积累对土壤持水性的提升效应更显著。（3）1 mm大粒径PE—MPs进入土壤后主要影响大孔隙与有效孔隙,对土壤有效含水率的影响较大;25 μm小粒径PE—MPs进入土壤后主要影响微小孔隙,对萎焉系数影响较大。该研究可为高农膜残留地区水分迁移模拟和农业生态风险评价提供理论依据。     

桂北地区土地利用类型对土壤饱和导水率和持水能力的影响研究

土壤饱和导水率和田间持水量是土壤重要的物理性质,也是表征土壤入渗性能和土壤持水性能的重要参数之一。通过测定桂北地区不同土地利用类型的土壤饱和导水率和田间持水量,探究土地利用类型对土壤饱和导水率和持水能力的影响。结果表明:不同的土地利用类型下,土壤饱和导水率存在明显的差异性,饱和导水率从大到小依次为农田、天然林、人工林、人工草地、桉树林,饱和导水率的误差范围从大到小依次为:农田、人工林、人工草地、桉树林、天然林;不同的土地利用类型对土壤田间持水量的影响也不同,土壤的田间持水量从大到小依次为:天然林、桉树林、人工林、人工草地、农田,天然林的持水性能相对最好;相对于土壤有机质含量,土壤孔隙度对土壤饱和导水率的正向影响更大,而在一定范围内,土壤有机质含量增加有利于提高土壤持水性能。     

露天煤矿排土场不同植被类型持水能力评价

采用野外调查和室内综合分析,系统研究了露天煤矿排土场不同植被类型的枯落物特征、土壤物理性质、土壤渗透性能和蓄水能力变化,并采用主成分分析对各样地持水能力进行综合评价。结果表明:不同植被类型枯落物的厚度和蓄积量均差异显著(P0.05),乔木林地、灌木林地和荒草地枯落物厚度依次为1.80,1.23,0.83cm,枯落物蓄积量为6.76,2.96,0.58t/hm~2;乔木林地枯落物的持水能力和拦蓄能力最强,显著大于灌木林地和荒草地(P0.05)。各样地土壤容重依次为荒草地灌木林地乔木林地,乔木林地和灌木林地的土壤入渗能力显著高于荒草地(P0.05),初始入渗率、稳定入渗率和渗透总量分别为1.53~4.08mm/min、0.20~1.51mm/min和28~133mL。乔木林地和灌木林地的实际库容大于荒草地,林地水库贮水效率显著高于荒草地(P0.05)。采用主成分分析法评价露天煤矿排土场不同植被类型的持水能力,15个评价指标可优化为3个主成分,累计贡献率为96.832%,各样地持水能力综合得分为乔木林地灌木林地荒草地。从排土场枯落物层和土壤层的持水能力角度,可选择乔木树种(刺槐)作为主要复垦植被。     

添加PAM对城市绿地换填介质性质的影响

以土+砂+腐熟秸秆(SSJ)以及土+砂+生物质炭(SSS)为城市绿地换填介质,研究其在添加PAM质量浓度为0~1.5%时的理化性质变化,探寻PAM的适宜用量,以期为城市绿地土壤换填提供一定的理论和技术支撑。结果表明:添加PAM能够降低换填介质的容重,提高其饱和导水率和饱和含水量,且容重和饱和导水率随PAM用量的变化可以用二次曲线来描述。当PAM用量为1.5%时,换填介质的饱和导水率较PAM用量为1.0%时有下降的趋势,而容重则有上升的趋势。添加PAM可降低介质的COD解吸量。SSJ换填介质随PAM用量的增加,其氮、磷解吸量表现出增加趋势,而SSS换填介质随PAM用量的增加其氮、磷解吸量呈现出先减小后增大的变化趋势。综合来看,在PAM添加浓度为0~1.5%时,SSS介质优于SSJ介质。PAM在用量为1.0%时可以最大程度提高介质的保水和导水能力,降低COD解吸量。     

PAM对银川城市绿地土壤水分运动及水力参数的影响

[目的]探究不同PAM施加比例下城市绿地土壤水分运动及水力参数的变化,为城市绿地建设和合理利用水资源提供理论参考。[方法]以银川城市绿地土壤为研究对象,采用垂直一维土柱试验,选取5种聚丙烯酰胺(PAM)施加比例(质量比)0%(CK),0.02%(T₁),0.04%(T₂),0.06%(T₃),0.08%(T₄),0.1%(T₅),研究湿润锋进程、累积入渗量和入渗速率等入渗特征参数,比较Philip模型、Horton模型、Kostiakov模型及通用经验模型在本研究中的适用性,分析PAM施加比例对土壤水力参数的影响。[结果]入渗历时300 min时,T₁,T₂,T₃,T₄和T₅较CK相比,湿润锋进程分别减少了5.2%,12.0%,13.2%,15.4%和24.2%,累积入渗量分别减少5.9%,12.8%,14.7%,21.4%和31.5%。T₁,T<...     

常用绿地土壤改良材料对土壤水分入渗的影响

利用一维垂直土柱法研究几种常用的绿地土壤改良材料及其不同配比对土壤水分入渗的影响,结果表明:土壤水分稳定入渗率、累积入渗量和湿润峰下移距离随土壤含砂量和粒径的增加而显著增加;绿化植物废弃物能提高土壤入渗及湿润峰下降深度,但单独应用效果不明显;脱硫石膏增加土壤入渗,加快湿润峰下移速度;但表施聚丙烯酰胺阻碍土壤水分下渗。Kostiakov入渗模型(I=Kt~(1-α))及幂函数(F=at~b)分别能很好地拟合几种改良材料的累积入渗量以及湿润峰随时间的变化,拟合系数R~2均在0.99以上,且模型中各项指标均较好地表征了几种改良材料的初始累积入渗量、土壤入渗能力的衰减程度及湿润峰变化。以体积比70%土+10%砂+20%绿化植物废弃物+0.5kg/m~3脱硫石膏配比对绿地雨水入渗和蓄积能力最佳。     

永定河河滨绿化带土壤保墒技术研究

为了进一步探明永定河河滨绿化带土壤生态修复的障碍因子——水分,采用野外定位试验的方法,对永定河河滨绿化带进行了覆盖保墒试验,研究了不同石块覆盖度对土壤含水率和植物生长状况的影响,结果表明:石块覆盖度在60%～80%时,土壤保墒效果最好;波斯菊和紫茉莉石块覆盖度分别为10%和60%时,各项生长指标最高;采用灰色关联度对土壤、植物进行综合评价,分析得出永定河河滨绿化带石块覆盖度为60%的紫茉莉评价结果优于石块覆盖度为10%的波斯菊。研究结果可为保墒技术的实际应用提供理论参考。     

昆明市城市绿地蓄水滞洪效益研究

城市绿地的蓄水滞洪效益是城市绿地水土保持效益的重要方面。以昆明市建成区城市绿地为研究对象,分析其蓄水滞洪效益,结果表明:绿地表层土壤总孔隙度较大,然而土壤稳渗率普遍较小,尤其是人工绿地,平均值只有0.242mm/min;在一年一遇1 h降雨(36 mm)条件下,除了自然绿地外,人工绿地均有径流产生,人工绿地平均蓄渗率只有15.10%;当前期非毛管孔隙没有水分滞存时,绿地的暂时滞洪效益非常显著,12.35 cm土壤即可蓄存全部降水;土壤稳渗情况下,绿化区平均下凹3.73 cm即可额外蓄渗非绿化区50%的径流;若要绿化区不产流,则绿地平均入渗率至少要达到0.6 mm/min或下凹2.1 cm。从降水特点分析,昆明市城市绿地目前滞洪效益较低,需要提高土壤入渗性能或建下凹式绿地。     

土壤肥力对烟叶化学成份及品质的影响

采用典型相关分析和逐步回归分析讨论了贵州省主产烟区土壤养分对烟叶的化学成份和品质的影响。土壤养分选取反映土壤肥力的主要因素(有机质、速效氮、速效磷、速效钾、pH)作为指标,烟叶化学成份是通过主成分分析从15个因素中萃取出9个(总糖、还原糖、烟碱、蛋白质、K、Cl、Mg、Cu、Zn)作为指标,烟叶品质指标选用施木克值和糖碱比。典型相关分析结果表明:贵州主产烟区土壤各养分对烟叶化学成分作用的大小依次为:速效氮>速效磷>有机质>pH>速效钾;对烟叶化学成分的影响分别是:速效氮主要影响烟叶中糖组分含量,对还原糖的积累有利,对总糖积累不利;速效磷的作用与速效氮相反;有机质对矿质元素含量和含氮化合物影响较大,对Cu、烟碱的积累不利,对Zn、Cl的积累有利,并与糖碱比值呈负相关;由于研究区域中烟叶化学成分K变异较小,土壤速效钾对烟叶化学成分中的K没有明显的影响。逐步回归分析建立了土壤养分与烟叶化学成分的量化方程。     

甘肃省城市土地集约利用空间差异的实证分析

目前的土地集约利用评价指标多集在土地利用的现存状态,较少考虑到人地关系对土地效益的影响。而"压力-状态-响应"(Pressure-State-Response,PSR)框架较好地揭示了土地利用中人地作用的链式关系。本文据此构建了相应的评价指标体系,包括1个目标层、3个准则层和12个指标层。同时综合应用主成分分析和GIS方法,对甘肃省城市土地集约利用水平进行评价研究。研究结果表明:甘肃省土地集约利用空间差异显著,由于区位优势和产业结构等因素的影响,陇中地区城市土地集约利用水平最高,河西较高,陇东南最低;PSR系统的协调指数与甘肃省城市土地集约利用水平呈正相关,充分说明了PSR各子系统及其内部各因子之间的协调性很大程度上反映了城市土地集约利用的均衡度,模型可信度较高。最后,在结论基础上提出政策和建议。     

基于信息熵方法的土壤水分入渗方程试验研究

对沙壤土、黏壤土进行水分入渗试验,确定4种熵方程(E-Horton、E-Kostiakov、E-Philip、E-GreenAmpt)系数并标定了一般方程(Horton、Kostiakov、Philip、Green-Ampt)系数。根据所得到的方程计算相应的入渗率,并与试验观测数据进行比较。结果表明:在沙壤土中,E-Horton、E-Kostiakov、E-Philip方程能较好地反映土壤水分入渗规律,E-Green-Ampt方程高估了土壤水分入渗率。在黏壤土中,4种熵方程拟合效果均较差。与一般方程比较,基于信息熵方法的土壤水分入渗方程更适于沙质土壤,因为该方法不需要标定方程的参数,简便可行,而且较好地反映了参数的物理意义,为优化灌溉提供理论依据。     

短期放牧对高寒草甸表层土壤入渗和水分保持能力的影响

为深入揭示短期放牧对高寒草甸生态系统地表水文过程的影响机理,基于5个放牧强度(A:2.75只羊/hm~2;B:3.64只羊/hm~2;C:4.35只羊/hm~2;D:4.76只羊/hm~2;E:5.20只羊/hm~2)的3a控制放牧试验,对比研究了表层土壤(0—10cm)物理性状、入渗过程、土壤水分特征曲线及持水和供水能力对放牧强度的响应。结果表明:C处理的土壤初始含水量显著高于D、E处理,但各放牧强度的土壤容重和4个孔隙指标无显著变化;放牧改变了土壤入渗过程,随放牧强度增加,B与C处理入渗较好,D与E处理入渗较差;Gardner模型适用于放牧强度的土壤水分特征曲线拟合,相关系数均达极显著水平,且表征土壤持水性能的a值与低中吸力段含水量表明B与C处理的持水能力高于其它处理;100kPa吸力下比水容量显示,A、B和C处理较D与E处理提高了土壤供水能力。总之,合理放牧强度短期内有利于保存高寒草甸土壤含水量,增强土壤导水性和持水能力,保证土壤有效供水,降低高寒草甸生态系统的退化风险。     

深松和压实对旱地棕壤硬度和水分入渗性能的影响

通过比较分析深松与压实及对照处理棕壤农田土壤的硬度剖面分布和水分入渗曲线变化,研究不同耕作措施对土壤机械物理性质和通透性能的影响。结果表明:(1)深松和压实处理后,0~25 cm土层硬度大小顺序为压实对照深松,25~40 cm土层的硬度为深松压实对照;而这一处理效果随处理后时间的延长而逐渐减弱,但90天后0~25 cm土层处理间差异依然存在,而25~40 cm土层这一差异不明显;(2)菲利浦公式能较好地表达压实、深松和对照处理土壤水分入渗速率随时间的变化过程,且不同处理及各处理重复间的土壤入渗曲线变异性较大;(3)对各处理土壤入渗菲利浦公式做标定处理求得的代表性入渗曲线,其初始入渗速率大小顺序为深松对照压实,而稳定入渗速率则为对照压实深松处理;说明深松和压实对土壤入渗能力影响明显不同,深松不仅能提高前期土壤水入渗能力、还能抑制入渗后期的深层渗漏。     

北京地区下凹式绿地土壤渗透能力及蓄水对土壤物理性质的影响

采用自制的模拟下凹式绿地,通过模拟不同设计暴雨强度条件下下凹式绿地的进水负荷,动态监测下凹式绿地在蓄水过程中土壤水分的渗透量和平均入渗速率,研究北京地区下凹式绿地在蓄积周边外来雨水径流过程中土壤水分的渗透规律以及蓄积雨水径流后对土壤孔隙及土壤密度的影响。结果表明:1)在土壤含水率基本相同的条件下,下凹式绿地土壤渗透性能在1、3、5年一遇暴雨情况下会随着暴雨强度的增加而增大;2)在设计暴雨强度一致时,土壤水分的渗透量和平均入渗速率没有明显差异,土壤密度小、总孔隙度大的渗透量和平均入渗速率更大;3)随着绿地蓄水次数的增多,土壤密度和总孔隙度变化较大,蓄水试验后,土壤密度由最初的1.33 g/cm3变为1.65g/cm3、总孔隙度由原来的50.06%变为39.18%。     

城市绿地节水灌溉的土壤水分诊断层研究

在干旱、半干旱地区,水资源严重不足是城市绿化面临的瓶颈问题之一,节水灌溉必须依据土壤水分状况与植物生理状态进行。本文选取属于温带半干旱季风气候的天津开发区为研究区域,通过对本特草草坪、高羊茅草坪和泡桐行道树带3类城市绿地在一个生长周期内的土壤水分含量与相应的植物光合速率、蒸腾速率、气孔导度、气孔阻力等生理指标的原位试验资料之相关统计分析,提出"土壤水分诊断层"概念,即水分诊断层是气孔导度与土壤含水量呈极显著或显著相关且系数最高的土层;并对各绿地的土壤水分诊断层深度作了初步划分:本特草草坪为距地表20cm深度处土层,高羊茅草坪为距地表50cm深度处土层,泡桐绿地为距地表40cm深度处土层。由此可见,对于不同绿地类型,节水灌溉的水分诊断层具有差异性,建议实践中以诊断层含水量判断灌水时期,从而达到以较少的水资源实现城市绿地用水需求的目的。