上海地区土壤持水特性研究

土壤水的研究,从Henri Darcy(1856)提出达西定律算起,已有一百多年历史.经历了由经验到理论、由静态到动态、由定性到定量、由宏观到微观逐步深入发展的过程^[1].1877年Briggs L.J.提出毛管假说,将土壤孔隙组成的孔道看成是一些大小不同的毛细管,认为表面张力是土壤保持水分的主要原因.     

不同沙土配比根系层土壤的持水特性研究

因地制宜地配置不同沙土比例的根系层是运动场草坪场地建造中最为关键的技术之一。试验将沙土配比设为11个处理,即沙/(沙+土)从0～100kg100kg-1,每10kg100kg-1为一个梯度,并采用压力膜法研究了不同沙土配比土壤的持水特性。结果表明,公式θ=AS-B能较好地拟合不同沙土配比土壤的水分曲线,所得方程均达到了极显著(0.001)水平;随含沙量增加,土壤脱湿曲线逐渐下移,表明同一土壤吸力条件下,土壤含水量随含沙量增加逐渐降低;根据土壤比水容量出现10-2级的先后顺序,11个配比土壤的供水能力可归结为三类。水分有效性受配比土壤的颗粒组成影响呈现出不同的变化规律,且与颗粒粒级的相关性显著。     

华北黄泛平原潮土土壤养分与土壤粒级的关系研究

根据第二次全国土壤普查资料,利用数理统计的方法研究了华北黄泛平原潮土土壤粒级与土壤养分含量之间的关系。研究结果表明,土壤耕层养分含量与土壤砂粒成负相关,与小于0.01 mm的各粒级成正相关。其中土壤有机质含量主要受砂粒(1~0.05 mm)和细粘粒(<0.001 mm)含量的影响,土壤全氮含量主要受细粘粒含量的影响,土壤全磷含量主要受砂粒和粗粉粒(0.05~0.01 mm)含量的影响,土壤速效磷含量主要受细粘粒含量的影响,土壤速效钾含量主要受细粉粒(0.01~0.005 mm)含量的影响。     

黄泛平原风沙区不同造林年限林地土壤风蚀与理化性质的变化

采用空间代替时间的方法,研究了黄泛平原风沙区不同造林年限林地的土壤风蚀和理化性质。结果表明:土壤风蚀深度随着造林年限的延长而降低,1a、3a造林地整体呈风蚀状态,分属于中度与轻度风蚀,5a造林地蚀积平衡,为微度风蚀,8a造林地以堆积为主。各林地在不同月份间的蚀积状况不同,1a造林地各月均为风蚀状态,8a造林地仅在1月、2月有轻微风蚀。随着造林年限的增加,土壤容重、非毛管孔隙度呈降低趋势,而总孔隙度、毛管孔隙度、土壤含水量、有机质含量呈增大趋势,但造林5a后,这一趋势减缓并趋于稳定。林地内微地形起伏造成行间风蚀深度、容重、非毛管孔隙大于树下,总孔隙度、毛管孔隙度和含水量小于树下。该研究可为林地经营及其风蚀防治、土壤改良提供依据。     

基于不同PTF_S的流域尺度土壤持水特性空间变异性分析

利用点估计模型、线性回归模型、非线性回归模型和人工神经网络模型等四种PTFS分别预测大沽河流域90个土壤样本的田间持水量(θ-30 kPa)和凋萎含水量(θ-1 500 kPa),借助传统统计学和地统计学方法对其空间变异性进行了比较分析。传统统计学分析认为非线性回归模型预测的效果最好,无论是实测值还是估计值,所有土壤样本θ-30 kPa的变异系数总是小于θ-1 500 kPa,两者均属于中等变异性;地统计学分析表明实测值和预测值的θ-30 kPa和θ-1 500 kPa均存在不同程度的块金效应,且θ-30 kPa总是表现出较θ-1 500 kPa更强烈的空间相关性,通过分析θ-30 kPa和θ-1 500 kPa的半方差函数模型参数,发现人工神经网络模型最能真实地反映试验区土壤持水特性的空间变异性特征。     

华北黄泛平原潮土土壤养分与土壤粒级的关系研究

根据第二次全国土壤普查资料，利用数理统计的方法研究了华北黄泛平原潮土土壤粒级与土壤养分含量之间的关系。研究结果表明，土壤耕层养分含量与土壤砂粒成负相关，与小于0.01mm的各粒级成正相关。其中土壤有机质含量主要受砂粒（1～0．05mm）和细粘粒（〈0．001mm）含量的影响，土壤全氮含量主要受细粘粒含量的影响，土壤全磷含量主要受砂粒和粗粉粒（0．05-0．01mm）含量的影响，土壤速效磷含量主要受细粘粒含量的影响，土壤速效钾含量主要受细粉粒（0．01，0．005mm）含量的影响。     

不同类型层状土壤持水能力的研究

为了了解不同类型层状土柱持水能力,利用砂土和砂黄土2种土壤,设置3种不同厚度分层土柱(11.25、22.5、45 cm)和2种匀质对照土柱,测定了土柱自初始饱和条件下的排水过程;同时利用匀质土柱测定结果标定2种土壤水力参数,通过Hydrus-1D模型对不同类型层状土柱排水过程进行模拟分析,获得了不同类型层状土柱的田间持水量。结果表明,层状土柱持水能力随着分层厚度的减小而增加,当分层厚度减小到一定程度时土柱持水能力不再随着分层厚度的减小而增加,该临界厚度取决于下层粗质土壤对上层细质土的吸力与上层细质土壤进气吸力之间的相对大小。本试验所用2种土壤分层临界厚度大约在5 cm左右;土柱失水主要来自下层较粗质地土壤,由饱和时的0.385 cm~3/cm~3减小到0.04 cm~3/cm~3。上层细质土壤含水量随着分层厚度的减小而增加。研究结果可为干旱半干旱地区矿区恢复和污染物填埋提供理论指导。     

黄河三角洲不同刺槐混交林的土壤持水能力

在黄河三角洲盐碱地,以无林地作为对照,调查刺槐臭椿混交林、刺槐白榆混交林、刺槐白蜡混交林、刺槐纯林4种林分不同土壤层的盐碱度、容重和孔隙度、枯落物层和土壤持水能力等指标。结果表明:(1)除刺槐白蜡混交林土壤表层有一定的返盐现象外,其余林分均具有一定的压盐抑盐效果,且pH值多随土壤深度的增加而升高;(2)不同混交林的枯落物层总蓄积量范围为2.03～12.15t/hm2,半分解层大于未分解层,表现出造林地显著高于无林地,但是刺槐混交林略小于刺槐纯林;(3)不同林分的枯落物最大持水量与其蓄积量的趋势基本一致,在3.79～19.59t/hm2之间,有效持水量在2.74～13.48t/hm2之间,二者的变化趋势并不完全一致;(4)与无林地相比,林地的土壤容重显著减小,而土壤孔隙度增加,其中混交林好于纯林,其土壤饱和蓄水量、毛管蓄水量从大到小依次为刺槐白蜡混交林、刺槐白榆混交林、刺槐臭椿混交林、刺槐纯林、无林地。因此,为发挥刺槐在黄河三角洲盐碱地的改良土壤、涵养水源等方面的作用,建议营造混交林。     

重庆市四面山人工林土壤持水与入渗特性

通过土壤持水量和水分入渗速率的测定,对重庆市四面山4种人工林(杉木×马尾松针叶林、石栎×木荷×香樟×枫香阔叶林、石栎×木荷阔叶林、杉木×马尾松×木荷针阔林)土壤层的水文特征进行分析评价.结果表明,针阔混交林土壤饱和持水量最高,为314.98 mm;阔叶林其次,为301.26 mm与290.26 mm;针叶林最小,为237.94 mm.分别较荒地高44.93%,38.61%,33.72%和9.48%.石栎×木荷阔叶林土壤水分入渗速率最快,初渗速率为25.35 mm/min,稳渗速率为3.97 mm/min,平均入渗速率为5.48 m/min.灰关联评价结果显示,该区两种阔叶混交林均具调蓄涵养最大日降雨的能力,石栎×木荷×香樟×枫香阔叶林改良土壤持水性能效果显著,石栎×木荷阔叶林土壤水分入渗能力有明显提高.     

东北主要类型旱田土壤持水特性研究

土壤持水特性是对土壤水分有效性的一种反映,不同土壤持水特性存在差异。为了解东北地区主要旱田耕地土壤的持水特性,本研究通过定点采样方法,在不同地区选择了典型的黑土、草甸土、白浆土、碱土、褐土5类旱田耕地土壤,通过压力膜法得出不同水柱压力下土壤水分实测值,并通过Van Genuchten和Garden模型进行模型拟合,相关性极显著,通过Van Genuchten绘制土壤水分特征曲线,从曲线看出,不同类型土壤持水特性存在差异,0～10 cm土层各土壤水分特征曲线差异大、曲线分散,草甸土、白浆土、碱土含水量在各压力下均处于较高水平,褐土最低,黑土居中; 10～20 cm土层土壤水分特征曲线在低吸力阶段差异仍较大,高吸力阶段差异小,褐土含水量最低,草甸土、白浆土、碱土趋于一致,黑土居中; 20～30 cm土层差异减小,褐土、碱土、黑土趋于一致;通过Garden模型计算土壤比水容量,不同水吸力下,褐土比水容量最高,其次是黑土,草甸土、白浆土和碱土比水容量较低,说明褐土和黑土释水能力强;土壤饱和含水量与土壤容重显著负相关,土壤有效持水库容与土壤大颗粒、土壤0. 02 mm的颗粒呈极显著负相关,与0. 02～2 mm的颗粒含量呈显著正相关;草甸土、碱土、白浆土饱和持水库容高,但有效库容低,与褐土、黑土相反。因此,提高土壤持水能力要根据土壤的物质特性提出对应措施。     

中国几种主要土壤的持水性质

土壤的持水性是指土壤吸持水分的能力。在对植物的有效范围内,土壤所吸持的水分是由土壤孔隙的毛管引力和土壤颗粒的分子引力所引起的,这两种力现在统称为土壤吸力,或基质吸力,它相当于土壤总水势中的基质势。     

三江平原白浆土发生学特性

本文对三江平原三个典型白浆土剖面的理化性质、土壤微形态和矿物学性质的研究，探讨了白浆土的发生学特性。土体中Ｚｒ／Ｓｒ和Ｔｉ／Ｚｒ比率的变异系数表明，所研究的土壤剖面其成土母质岩性是连续的。典型白浆土具有一个松软的表土层、一个漂白层和一个相当厚的粘化淀积层。研究还表明，粘粒的悬浮迁移是白浆土的主要成土过程。表层和白浆层在成土过程中有Ｆｅ－Ｍｎ结核形成，且是原地形成的，其Ｆｅ、Ｍｎ明显源于原生矿物的风     

杭嘉湖地区水稻土中氟的分布特征

测定分析了杭嘉湖地区400余份水稻土土样中氟（全氟、交换态氟和水溶态氟）的含量，对该地区水稻土中氟的土壤环境质量评价基准值进行了初步研究。结果表明，水稻土中的全氟与可交换态氟含量均呈正态分布。水溶态氟的含量符合对数正态分布。在5种不同母质发育的水稻土中，河相沉积物发育的水稻土全氟含量最高，算术平均值为333．1mgkg^-1；海相沉积物发育的水稻土次之，为324．3mgkg^-1；黄壤和红壤性坡残积物最低，为245．4mgkg^-1。海相沉积物发育的水稻土水溶态氟和可交换态氟含量最高，分别为1．55mgkg^-1和4．03mgkg^-1。不同类型的水稻土（渗育性水稻土、潴育性水稻土、潜育性水稻土和淹育性水稻土）剖面中耕作层的全氟含量均高于亚耕层，而剖面中水溶性氟的分布规律则相反。初步确定杭嘉湖地区水稻土中氟的环境质量评价基准建议值全氟为413．9mgkg^-1，水溶态氟为2．54mgkg^-1。     

松嫩平原土壤水分动态的研究

松嫩平原地域辽阔,位于北纬44°30'-50°。冬季严寒,漫长而少雪,夏季湿热,短促多雨。年平均气温1-4℃,土地冻结深度1.8-3.0米,是我国最北部的季节性冻土区。由于一年中冻土存在的时间达7-12个月之久,形成了土壤水分动态的特殊类型,既不同于非冻结区,也不同于永久性冻结区。本文着重探讨松嫩平原低部季节性冻土的土壤水分动态规律和特点。     

THE INFLUENCE OF TEXTURE ON THE MOISTURE CHARACTERISTICS OF SOILS

The available-water capacity (AWC) of soil profiles in the field may be estimated by (a) measuring the thickness of each soil horizon; (b) assessing its texture; and (c) summing the products of the thickness of each horizon and the mean values of AWC for the relevant textural classes. (This mean value of AWC was calculated from the average particle-size composition and from a relationship between particle size composition and AWC.) Estimates of AWC using this method were compared with measured values for each of 39 soils. When a 21 textural-class system was used to describe the soils, the mean error (the error of the estimated AWC value relative to the measured value) was ±10 per cent and with a 12 class system the mean error was ±17 per cent.     

THE INFLUENCE OF TEXTURE ON THE MOISTURE CHARACTERISTICS OF SOILS

A quantitative assessment was made of the effect of the proportion of sand, silt, clay, and organic matter in twenty-six soils on the available-water capacities (AWC) of the soils. The AWC of a soil was negatively correlated with percentage coarse sand and positively correlated with the percentages of International fine sand (or American silt) and organic C. Using a regression equation, the AWC's of the soils were estimated from mechanical analysis data with a mean accuracy of ± 16 per cent of the mean AWC.