滴灌棉田粉砂壤土的水分特征曲线试验研究

为探究滴灌棉田粉砂壤土土层深度对土壤水分特征曲线的影响,采用张力计法对0~20cm,20~40cm,40~60cm深度土层土壤水分特征曲线测定并分析,选用van Genuchten模型进行拟合。结果表明,随着土层深度的增加,土壤体积含水率随土壤水吸力的变幅降低,变化最快的土层为0~20cm,20~40cm;在同一吸力下,土壤容重越大的土层,相应含水率越大,各土层含水率大小表现为:0~20cm20~40cm40~60cm;不同土层吸湿曲线与脱湿曲线不相同,有滞后现象存在。试验区各土层吸湿与脱湿土壤水分特征曲线均与van Genuchten模型拟合较好,其中40~60cm土层拟合最优,拟合相关系数0.8600~0.9949,实测值与模拟值均方根误差均小于0.01。     

贵州植烟土壤水分特性分析

通过土壤水分常数的测定,研究了贵州主要植烟土壤0~50 cm土层的水分特性。结果表明,贵州省主要植烟土壤的水分特征曲线均可用Gardner模型进行拟合,各土层土壤的含水量随土壤水分吸力的增加呈不断下降的趋势,土壤含水量与土壤质地中0.002 mm粘粒含量呈显著正相关;不同植烟土壤的有效水含量差异较大,同一采样点的有效水含量一般从浅到深逐渐减少,有效水含量与土壤容重、毛管孔隙含量和有机质含量显著相关;植烟土壤的供水性能与比水容重、毛管孔隙和土壤颗粒组成中0.002 mm粘粒的含量呈显著相关;比水容量与毛管孔隙在整个吸力阶段呈极显著正相关,与土壤颗粒组成中0.002 mm粘粒的含量在中低吸力下呈极显著负相关。     

不同质地土壤的水分特征曲线参数分析

对常用的土壤水分特征曲线模型进行了比选,选取Van Genuchten模型的4个参数进行了拟合计算,得到重壤土、中壤土、轻壤土、紧砂土和粗砂等5种不同质地土壤的水分特征曲线,分析了土壤水分特征曲线及参数的变化规律:粗砂的水分特征曲线变化最陡直,紧砂土、轻壤土、中壤土和重壤土的水分特征曲线变化较平缓;曲线的形状系数n随着粒径变大、物理性粘粒含量的减小而变大;重质粘性土壤α值较小,轻质土α值较大。     

土壤水分运动参数研究

求解非饱和土壤水分运动方程进而预报非饱和土壤水分运动,必须首先获得土壤水分运动参数。参数的准确性决定于与这些参数相关的水分运动模型的可靠性。介绍了土壤水分入渗模型,概括了描述土壤水分运动的基本参数：土壤导水率（K）、土壤水分扩散率（D）、土壤比水容重（C）即水分特征曲线等。其中水分特征曲线被认为是土壤最基本的导水参数之一。     

非饱和土壤水分运动参数的测定(一)

应用能量观点研究非饱和土壤水分运动,测定土壤水分特征曲线不仅是研究土壤物理性质的重要环节,也是间接测定参数容水度C(θ)的重要方法。经5年试验:(一)不同质地土壤水分特征曲线不同,曲线坡度也不一样。粘土大于砂壤土;(二)在低吸力条件下,干容重愈大,曲线愈靠近座标轴右边;(三)土壤干湿过程不同,水分特征曲线也不同,测定水分特征曲线在生产上有实用价值。     

聚氯乙烯微塑料对土壤水分特征曲线的影响及模拟研究

为探究不同丰度（土壤干质量的0.5％、1％、2％）及不同粒径（150、550、950 μm）微塑料对土壤水分特征曲线的影响,设置10组不同处理,通过压力薄膜仪测定各处理的土壤水分特征曲线,并应用RETC软件结合各曲线模拟值对van Genuchten模型、Brooks-Corey模型等常用土壤水分特征曲线模型进行适用性评价。结果表明：相比于微塑料丰度为0.5％的处理,丰度为1.0％和2.0％的微塑料赋存条件下,随着土壤水吸力的增大,对应的土壤含水率减小的程度也增大;微塑料丰度为2.0％时的3组不同粒径处理的土壤含水率下降趋势最为明显,当土壤水吸力达到1 500 kPa时,微塑料粒径为950 μm的T9处理的含水率减小幅度最大,是未加入微塑料的T0处理的49.71％;微塑料丰度及粒径的增大会提高土壤大孔隙比例,降低土壤中小孔隙比例;适用性评价结果表明,在大粒径微塑料赋存情况下土壤残余含水量（θ_r）和形状参数（n）随着微塑料丰度的增加而增大,饱和含水率（θ_s）和进气值倒数（ɑ）随着微塑料丰度的增加而减小。研究发现,随着微塑料丰度及粒径的增大,土壤的持水能力下降,土壤大孔隙比例增加,小孔隙比例减小;van Genuchten模型比Brooks-Corey模型更适合模拟微塑料赋存下的土壤水分特征曲线,大粒径的微塑料丰度增加可能更容易影响土壤孔隙结构的变化。     

同一质地（重壤土）土壤水分特征曲线的研究

用压力膜法测定了同一质地 (重壤土 )不同干容重装填土、不同水分处理装填土、农田原状土的水分特征曲线 ,通过土壤水分特征曲线 (θ- s)及土壤含水率 (θ)和当量孔径 (d)关系曲线的对照分析 ,发现干容重、水分处理及土壤的原状性对水分特征曲线有显著影响。     

水质对土壤持水特性的影响

本文实验研究了水质对土壤持水特性的影响.结果表明实验水质对粉壤土与粉质粘壤土的持水特性均有影响;水质对粉质粘壤土在近饱和段的土壤持水特性影响相对较小,水质主要是通过影响近饱和段土壤结构影响土壤持水特性.选取m=1-1/n与m=1-2/n的Vail Genuchten模型均可以很好的拟合实验土壤的持水测试数据,相关系数均大于0.99;van Genuchten模型的拟合参数(θ8、α与n)可以反映水质对土壤持水特性影响.在进行土壤水分数值模拟时,应考虑水质对近饱和段土壤持水特性的影响.     

有机物质类型与含量对土壤持水性能的影响

【目的】研究灌溉水中不同类型有机物质及其含量对土壤持水性能的影响。【方法】分别以不同含量的亲水性有机物质乙醇(0.000 1%,0.001%,0.1%,1%,42.27%,100%)与疏水性有机物质苯酚(0.000 1%,0.001%,0.003%,0.006%)水溶液为供试材料,用离心机法测定供试溶液饱和土壤的水分特征曲线,用Van Genu-chten模型(V-G)进行数学拟合,分析模型的相关参数以及土壤水分常数。【结果】pF为0~4.1时,乙醇对土壤水分特征曲线有不同程度的影响,其中乙醇含量高于0.1%时影响明显,且随乙醇含量增加土壤持水量和有效水的含量均呈递减趋势。乙醇对水分特征曲线Van Genuchten模型中土壤饱和含水量sθ的影响呈现凸峰特征,而对进气值倒数α影响呈现凹形特征。pF为0~1.5时,苯酚对于土壤持水性能有明显影响;随苯酚含量增加,sθ和α均呈递增趋势。乙醇对土壤水分常数与水分有效性的影响比苯酚明显。【结论】有机物质的类型和含量均不同程度地影响着土壤的持水能力,水中含有一定量的有机物质可以提高土壤的持水能力,其中亲水性有机物质乙醇的影响大于疏水性有机物质苯酚。     

干旱区盐碱土土壤水分特征曲线模拟研究

为快速简单确定新疆库尔勒市包头湖研究区盐碱土土壤水分特征曲线,采用张力计法对研究区土试样进行了水吸力和对应水含量的测量。基于RETC主要的4种模型,分别模拟计算得到了盐碱土的土壤水分特征曲线,并对模型的拟合值与实测值进行线性回归分析,确定了最优土壤水分特征曲线拟合模型为van Genuchten(VG)。     

作物生长条件下沙拉塔纳农田水盐耦合运移模型

通过克州沙拉塔纳农田试验区实测资料的分析,建立了作物生长条件下土壤水分和盐分运移模型.在室内进行了土壤水分特征曲线,确定了扰动粘质粉壤土土壤水分特征曲线;再用HYDRUS模型反演计算了在室内外难以确定的土壤水分传导度,并用Van Genuchten方程拟合了参数.以这些参数为基础,模拟计算了气象条件类似土壤相同的格达良灌区土壤水盐运动规律,得出小麦作物从苗期至成熟期土壤含盐浓度随时间分布状况,为研究节水灌溉改良盐碱地课题提供科学数据.     

重庆四面山不同土地利用方式土壤水分特征曲线测定与评价

为满足在同类土地利用方式下测量大量土壤水分状况的需求,选择重庆四面山人工针叶混交林地、天然针叶混交林地和农耕地等3种土地利用方式,在采用常规方法测定土壤基本物理性质、压力膜仪法测定土壤水分特征曲线基础上,分别采用Brooks-Corey模型、Gardner模型和van Genuchten模型模拟不同土地利用方式的土壤水分特征曲线,以筛选出适用于特定土地利用方式的模型,用于模拟土壤水分特征曲线.结果表明,Brooks-Corey模型模拟的土壤水分特征曲线与实测值存在较大差异,在3个模型中拟合精度最差.Gardner模型对不同林地土壤水分特征曲线模拟的判别系数R2均大于0.97;van Genuchten模型对农耕地0～20,20～40,40～60 cm土壤水分特征曲线模拟的判别系数R2均在0.92以上.Gardner模型适用于林地土壤水分特征曲线的模拟,van Genuchten模型适用于农耕地土壤水分特征曲线的模拟.     

沙质土壤Van Genuchten方程参数的简单推求方法

使用饱和含水量、田间持水量及其对应的土壤水吸力3个数据,推算土壤水分特征曲线Van Genuchten方程的参数,同时与拟合方法的结果进行了比较。结果表明,该方法推算的参数与拟合的参数非常接近,方法获得的土壤水分特征曲线与土壤水分特征曲线及实测值均十分吻合。该方法可作为推求砂质土壤Van Genuchten方程参数的一种方法。     

冻融作用对草甸土物理力学性质的影响

以与棕壤土穿插分布的草甸土为研究对象,采用室内冻融循环试验得出不同冻融循环次数与土壤含水率条件下草甸土容重、孔隙度、渗透性以及抗剪强度等物理力学性质的变化规律。结果表明:随冻融循环次数的增加,土壤容重、粘聚力先减小后增大,之后趋于稳定,内摩擦角略有增大;而孔隙度、渗透系数则先增大后减小,之后趋于稳定,当循环次数在1～5次之间,孔隙度、渗透系数增大较明显,但增大幅度减小;在相同冻融循环周期条件下,随含水率的增大,土壤容重、土壤孔隙度、土壤渗透系数、土壤粘聚力和内摩擦角均呈现出减小的特征。     

海南省农业气象自动站土壤水分状况分布特征

利用海南省18个农业气象自动观测站土壤水分状况观测资料，分析了海南省农业气象自动站土壤水分状况特征。结果表明：土壤质地分为粘土、粘壤土和砂土三大类，以粘土、粘壤土为主；凋萎系数的大小与土壤质地、测定作物品种有关，凋萎系数从小到大顺序排列为细砂土、粉砂土、粉壤土、粘壤土、粘土。不同土壤质地间土壤容重差别不大，土壤容重随土壤深度略有增加；粘土田间持水量最大，其次为粘壤土、砂粘土、粉砂土、粉壤土，田间持水量最少的是细砂土。     

浙北海涂土壤持水特性研究

对浙江北部不同时期围垦的海涂土壤持水特性进行了研究.结果表明,海涂土壤持水曲线为双曲线型,持水模型以对数函数模型较优.在高吸力段(80～1 200kPa),海涂土壤的持水量与物理性粘粒(<0.01 mm)含量呈正相关(r＝0.961 9**),物理性粘粒含量愈大,持水量也就愈高;而在低吸力段,围垦越早的海涂土壤持水量越大,但围垦时期间隔较短(小于20 a)的海涂土壤持水量变化不显著.比水容量C随吸力的增加而呈数量级递减;易效水含量(吸力S<80 kPa)与海涂围垦时间密切相关,围垦时间越长,易效水含量越高.     

土壤容重对海涂垦区粉砂土水分垂直入渗特征的影响研究

为探明土壤容重变异对海涂围垦区粉砂土水分入渗性能及变化过程的影响,该文通过室内土柱一维垂直入渗试验,比较分析了围垦区粉砂土和南京菜地黄棕壤不同容重下土壤水分入渗率、累积入渗量及湿润锋等的动态变化。结果表明容重对2种试验土壤入渗过程有较大影响,表征土壤入渗能力的稳定入渗速率、累积入渗量和湿润锋深度均随容重增大递减,呈显著负相关关系。模拟2种土壤入渗过程的考斯加科夫模型中,表征初始入渗速率的参数K值随容重增大递减,而表征入渗能力衰减速度的参数α随容重增大未表现出显著差异。简略的Philip入渗方程的幂级数解可以很好地拟合2种土壤湿润锋深度随时间变化过程,拟合的参数λ和x变化规律表明随着容重的增大,基质势梯度、重力作用都呈逐渐减弱的趋势。采用一维代数模型可以较好的模拟粉砂土入渗剖面含水率分布规律,土壤容重越高,模型的理论值越准确。     

黄土高原地区几种土壤的水分状况与能量水平

采用土壤张力计和土壤吸力平板仪测定了黄绵土、黑垆土、黄墡土和(?)土4种土壤的原状土样和 扰动土样的水分特征曲线,并研究了4种土壤水分能量状况。结果表明,在20℃条件下,4种土壤的水分特征曲线 皆呈现一定的规律性,当土壤含水量在170-280 g／kg时,土壤水势大小顺序为黄绵土>黑垆土>黄墡土>(?)土。 田间原状土的土壤水分特征曲线与扰动土有较大差异,当土壤含水量在170-280 g／kg时,在土壤含水量相同条件 下,原状土的土壤水势大于扰动土,土壤水势在0--90 kPa时,原状土的含水量小于扰动土,原状土与扰动土土壤 水势的差异大小为(?)土>黄墡土、黑垆土>黄绵土。土壤水势为0--20 kPa时,土壤比水容量随水势降低而逐渐 降低,土壤在高水势段的比水容量呈现出(?)土>黄墡土>黑垆土>黄绵土的趋势,原状土的比水容量大于扰动土。     

北京西山地区人工林土壤水分特性的研究

通过实测得出土壤水分特征曲线和土壤水分常数,并对北京西山地区不同立地条件下的土壤水分特性进行分析.结果表明,在中、低吸力段(＜1 5 MPa)土壤水吸力与土壤含水量之间存在显著的函数关系,经验方程:θ=ΑS-B对该地区的土壤水分特征曲线有良好的模拟性,土壤的有效水上限(田间持水量)为0.03 MPa 土壤水吸力所对应的土壤湿度,易效水与难效水的吸力界点以0.3 MPa 为宜,土壤的持水性和供水性较低,混交林水分特性优于纯林,同一立地条件下,底层土优于表层土.     

一种改进的土壤水分特征曲线模型及其验证

土壤水分特征曲线是土壤水分与溶质运移模型必需的输入参数。本文在传统的van Genuchten模型和Campbell模型的基础上,提出了一种基于自适应权重的土壤水分特征曲线改进模型。验证发现,改进模型适用性更强,且能获得更好的模拟效果。特别是,改进模型为一个连续可微函数,能够满足非饱和土壤水流Richards方程数值求解的前提,因而具有较大的推广应用潜力。