塔里木灌区不同含盐土壤点源入渗湿润体特征研究

探寻塔里木灌区2种典型农田含盐土壤膜下滴灌后水分运移规律,采用室内土箱试验观测土壤湿润锋特征值,以垂直入渗深度、水平湿润半径及滴头下土壤含水量为基础,分析了点源滴灌过程中,不同滴头流量及不同含盐土壤,在相同持续时间下的滴灌后,地表湿润半径及垂直入渗深度的变化.得出2种含盐土壤点源滴灌后,重盐受到土壤阻力较大,水分运移较...     

基于灰色关联法土壤水分垂直入渗影响因素研究

土壤水分入渗过程中主要受压力水头、土壤初始含水率、土壤容重、颗粒级配影响。基于一维垂直土柱积水入渗试验研究这些因素对入渗能力影响的主次关系,利用Green-Ampt与Philip入渗模型得到相应土壤入渗特性参数,采用灰色关联分析法研究四个因素对累积入渗量、饱和导水率、稳定入渗率、湿润锋面吸力、吸渗率的影响程度。结果表明,压力水头、土壤初始含水率、土壤容重、颗粒级配对累积入渗量、入渗率及Green-Ampt与Philip模型中物理参数有显著影响,各处理中饱和导水率与稳定入渗率间误差较小,吸渗率拟合值与利用湿润锋面吸力所得吸渗率计算值间相似程度较高,决定系数R2大于0.85;灰色关联分析结果表明,颗粒级配关联度均值r4最高为0.946 3,土壤容重、初始含水率其次,压力水头影响程度最小（r1=0.562 9）。总而言之,颗粒级配对土壤入渗特性影响起主导作用,该研究成果可为农业灌溉及水资源管理提供理论支撑。     

深圳城市绿地土壤入渗性能及影响因素研究

研究深圳市城市绿地土壤水分入渗性能及其相关影响因素,以期为海绵城市建设,深圳市城市绿地水土保持提供参考。针对绿地不同植被类型（草地、乔木、灌木）及不同土层深度(0~30 cm、30~60 cm),利用Guelph入渗仪现场测定土壤饱和导水率,并分析土壤理化性质对土壤水分入渗的影响。结果表明：深圳绿地土壤入渗性能较差,饱和导水率不良及以下等级高达63.42%;乔木上层土壤及灌木上层土壤饱和导水率较高,均显著高于各自下层土壤饱和导水率(P<0.05);绿地土壤砂粒含量较高,平均达52%以上,土壤容重偏高,平均为1.62 g/cm ³。土壤质地可显著影响土壤入渗特性,砂粒含量越高,土壤渗透性越好(P<0.01),容重、含水率、砾石含量与土壤饱和导水率显著负相关(P<0.05)。深圳绿地土壤入渗性能较差,未来可考虑降低压实程度、提高土壤砂粒含量来改良土壤渗透性。     

土壤中钠/钙离子比例对水平一维入渗特性影响研究

通过室内不同钠/钙离子比例土壤的水平一维入渗试验,分析了土壤中钠/钙离子比例对水平一维入渗特性的影响。结果表明：随着土壤中钠/钙离子比例的减小,相同入渗时间,土壤的湿润锋、累积入渗量、入渗率增大,入渗结束后,相同湿润深度的土壤含水量增大。以上研究成果为盐碱地合理灌溉,保持水盐平衡提供理论基础。     

灌溉水温对土壤水分入渗及分布的影响

为了解灌溉水温度对土壤水分入渗参数的影响,通过土柱试验研究了盐碱砂质壤土在三种水温(5℃、20℃和40℃)时的入渗特征,分析了不同温度下,土壤水分入渗及湿润锋的变化,结果表明:湿润锋运移距离与时间平方根为直线关系,当土壤温度增加时,参数a呈幂函数形式增大,随温度升高,直线变得越来越陡,在相同时段内,湿润锋运移距离随温度升高而增大。累积入渗量与时间平方根具有较好线性函数关系,随温度升高,直线斜率增大,相同时段内,累积入渗量随温度升高而增大。温度对盐碱砂质壤土湿润锋运移速率和水分入渗速率的影响因温度的变化而变化,且较高温度区对其的影响小于较低温区。     

浅埋式滴灌湿润锋发展规律试验研究

(目的)研究旨在根据苜蓿浅埋式滴灌的发展需求,针对滴头埋深、流量等因素对滴灌湿润体发展的影响规律开展了室内试验研究。(方法)利用新疆阿勒泰地区青河县阿苇灌区苜蓿浅埋式滴灌试验区的沙壤土对不同滴头埋深和流量,开展浅埋式滴灌条件下土壤湿润锋的发展过程、湿润锋特征值变化等的试验。设置了5 cm、10 cm、15cm共3个滴头埋深处理,滴灌流量控制在0.8L/h-2.5 L/h不等。(结果)结果表明,不同埋深不同流量下零通量面湿润锋形状近似为椭圆;湿润锋的水平、垂向运移距离分别随入渗时间的增长而增大且均与入渗时间呈幂函数关系;湿润锋水平、垂向运移距离的比值随滴头埋深增加而增大;湿润锋水平纵向运移距离随垂向深度增加呈现先增后减的趋势,纵向运移距离与垂向深度呈二次函数关系。(结论)上述结果对于浅埋式滴灌参数设计具有参考价值。     

深圳城市绿地土壤孔隙状况与水分特征研究

为了了解深受人为活动强烈影响的城市绿地的土壤物理特性,为充分发挥其增进植物生长、涵养水源和保护城市生态环境等功能提供管理依据,以深圳城市绿地土壤为研究对象,调查分析了土壤容重、孔隙状况、土壤水分常数和水分入渗特征等物理特性。结果表明：深圳城市绿地土壤的容重较高,平均值为1.56 g/cm3。土壤总孔隙度、毛管孔隙度、通气孔隙度较小,平均值分别为41.06%、39.78%、1.27%。土壤水分入渗率变幅很大,土壤初始入渗率为0~8.47 mm/min,稳定入渗率为0~5.90 mm/min。城市公园绿地、道路绿地土壤的容重显著高于城郊菜地土壤,而土壤孔隙度、最大持水量、毛管持水量和田间持水量显著低于城郊菜地土壤;表层0~10 cm的土壤容重、最大持水量、毛管持水量和田间持水量显著低于10~20 cm土壤,土壤孔隙度显著高于10~20 cm土壤。城市绿地土壤容重与孔隙度、田间持水量、最大持水量、初始入渗率及稳定入渗率均呈显著的负相关。     

日光温室滴灌条件下黏重土壤水分运移规律研究

在天津市武清区黏质潮土日光温室,通过田间土壤剖面实地连续监测,研究了滴灌栽培西红柿条件下土壤湿润锋水平、垂直运移规律和土壤含水量的分布特征。结果表明:滴灌开始后,湿润锋水平方向的移动距离在0.5 h内能达到10 cm以上,在1 h内能达到12 cm以上,在停止灌溉后移动距离仍然继续增大,灌溉后1.5 d后基本稳定在14.5~15.0 cm。滴灌后湿润锋垂直方向的移动距离,在0.5 h能达到30 cm以上,停止灌溉后仍能继续下移,6 h能达到49.5~53.0 cm,滴灌后1.5 d稳定在52.5~55.7 cm。湿润锋水平方向、垂直方向移动距离与灌水定额呈正相关。灌溉后6~10 h滴孔正下方20~40 cm土层土壤含水量达到最大值,然后逐渐降低,灌水定额越大,达到最大值的用时越短。滴灌后3 h的滴孔正下方20~40 cm土层土壤含水量达到33.0%~34.0%,距滴孔水平距离10 cm处为30.0%~31.0%;灌溉后6 h距滴孔水平距离15 cm处的20~40 cm土层土壤含水量28.0%~29.0%,土壤相对湿度81%~84%。20~40 cm土层适宜作物生长土壤含水量的持续时间随灌水定额增大而增长,灌水定额135 m3/hm2为8 d,而180 m3/hm2为11 d。灌水后10 d的0~20 cm土层土壤含水量降至28.0%~28.5%,土壤相对湿度80.0%~82.0%,20~40 cm土层土壤含水量30.5%~31.2%。在黏重土壤日光温室西红柿灌水定额为135~180 m3/hm2时,需要间隔10 d左右灌水一次。     

辽西北沙地流动沙丘土壤水分时空变化特征研究

以辽西北沙地流动沙丘为对象,研究了土壤水分运动的时空变化特征。结果表明：流动沙丘土壤含水率的时间变化与降雨有密切关系,春季土壤含水率较低,为0.1%~3.1%;夏季土壤含水率较高,为2.5%~5.1%;秋季土壤含水率略高于春季,为2.2%~3.6%。土壤含水率垂直变化位为：0~10cm土壤含水率变异程度较大,受降雨和蒸发影响强烈;10cm~80cm变异程度相对小些;80cm~120cm土壤含水率比较稳定。流动沙丘不同部位的土壤含水率受干沙层厚度频繁变化和降雨量影响显著,阴坡底含水率＞阳坡底＞阳坡中＞丘顶＞阴中。     

合肥市绿地土壤水分入渗性能研究

为探明影响城市绿地土壤水分入渗性能的限制因子,提高城市绿地在雨水径流调蓄中的作用,采用双环入渗法研究了合肥居民区、公园、道路绿化带（市政绿地）和文教区（校园）等不同类型绿地的土壤水分入渗特征及其与质地、容重和空隙度等土壤物理性质之间的关系。结果表明：合肥市不同功能区绿地土壤入渗速率在0~40 min内下降较快,90~100 min后趋于平缓。土壤水分平均入渗速率呈现：公园绿地(2.42×10-5 m/s)>市政绿地(2.10×10-5 m/s)>小区绿地(0.62×10-5 m/s)>校园绿地(0.56×10-5 m/s)的规律。土壤稳定入渗率属于快和较快级别的占21.1%,中等及较慢等级的占78.9%。合肥市绿地土壤黏粒平均含量在37.6%~44.7%之间;土壤容重在1.22~1.68 g/cm3之间,均值均大于1.40 g/cm3;绿地土壤通气孔隙度在9.21%~17.6%之间,其中小区绿地(14.1%)＞市政绿地(13.9%)＞公园绿地(13.7%)＞校园绿地(11.3%)。研究结果为合肥市城区绿地土壤消减城市面源污染设计提供科学依据。     

免耕条件下蚯蚓对农田水分及土壤物理性质的影响

研究蚯蚓活动对免耕条件下农田土壤含水量、土壤团聚体、土壤容重的影响,揭示蚯蚓种群数量对土壤水分特征和土壤物理性质的影响机制。在免耕条件下,以接种蚯蚓数量为试验变量,设置NT₀(对照,0条/m²)、NT₂₀(2条/m²)、NT₅₀(5条/m²)和NT₁₀₀(11条/m²)4个接种水平。结果表明：(1)蚯蚓活动提高了0～100 cm土壤深度土壤含水量(0.32%～20.06%),且土壤含水量受接种蚯蚓数量的影响。(2)蚯蚓活动增加了土壤大团聚体数量和稳定性,增加了土壤0.25～0.5、2～5、>5 mm粒级团聚体百分占比。(3)接种足够数量的蚯蚓会减小表层(0～10 cm)的土壤容重,接种蚯蚓会使犁底层(10～20 cm)的土壤容重增加。(4)土壤含水量与2～5 mm粒级团聚体呈显著负相关(P<0.01),与土壤容重(10～20 cm)呈显著正相关(P<0.05)。研究结果可为关中塿土区寻找适宜的耕...     

基于Hydrus-1D的土壤水盐运移数值模拟

为了研究积水入渗土壤水盐运移规律,通过室内土柱试验,分析不同灌水量条件下土壤水盐分布状态。应用饱和-非饱和土壤水分及溶质运动理论构建数学模型,利用Hydrus-1D软件进行水盐运移数值模拟,并将模拟结果与实测结果进行对比分析。结果表明：灌水量为1.4 L、2.8 L、4.2 L处理的积盐区位置分别20 cm、30 cm、40 cm,积盐区积盐率分别为49.2%、57.6%、100%,表层土脱盐率分别为87.2%、93.7%、96.8%;积盐区在湿润锋以上5 cm左右处。HYDRUS-1D模型可以较好对土壤水盐运移规律进行模拟。     

生物炭及炭基氮肥对土壤持水性能影响的研究

为了探明生物炭及生物炭基氮肥对土壤水分特征的影响,笔者采用实验室土柱入渗、水分特征曲线法测定了混入不同量生物炭材料、生物炭基氮肥土样的水分入渗率、水分吸持力等有关数值。结果表明：随着生物炭材料、生物炭基氮肥混入量的增多,2种土壤垂直土柱水分入渗率均逐渐减小;在水势相同情况下,与对照相比,混入量越大,土壤可保持的水分越多,但这种增加效应是有限度的,超过一定混入量（80 t/hm2）反而会降低土壤持水量;不同生物炭基氮肥对同一土壤及同一生物炭基氮肥对不同质地土壤持水容量的影响均存在差异。因此,在田间实际应用中,生物炭基氮肥对土壤水分特征的影响取决于生物炭基肥料的性质或特征、施用量及土壤质地等因素。     

晒田土壤含水量对水稻有效分蘖的影响

为探究水稻有效分蘖与土壤含水量的关系,以杂交早稻‘淦鑫203’和晚稻‘五丰优T025’为材料分早晚季进行试验,以不晒田为对照,设计4个晒田处理（分蘖数达预计成穗数的70%连续晒田5天及10天、80%成穗数晒田5天及10天,分别记为W₁、W₂、W₃和W₄）,采用土壤水分自动记录仪监测土壤5、10、20 cm深的体积含水量,研究不同晒田处理条件下土壤含水量对水稻分蘖成穗的影响。结果表明：早稻分蘖末期W₁、W₃和W₄晒田处理及晚稻W₂和W₃处理均能控制无效分蘖,提高成穗率。早稻晒田处理效果排序为：W₄＞ W₁＞ W₃＞ CK＞ W₂,晚稻为W₂＞ W₃＞ W₁＞ CK＞ W₄。单株有效分蘖数和成穗率与5、10、20 cm土壤体积含水量的关系可用二次曲线拟合;早、晚稻分蘖末期排水晒田至0~20 cm土壤体积含水量为47%~55%时,有效分蘖数和成穗率较高。     

不同耕作方式对土壤水分蓄持能力的影响

为了改善北京地区农田土壤结构,提高土壤蓄水保墒能力,提升农田生产能力,增加作物产量,本项目自2009年开始在北京市延庆县保护性耕作试验田开展农田深松效果研究,对比分析了免耕和免耕+深松2种技术模式对土壤容重、含水率、水分入渗率的影响。结果表明,与免耕处理相比,免耕+深松技术模式0~30 cm图土层内,土壤容重降低了约3.4%,稳定入渗率提高了62.5%,在0~100 cm土层内平均质量含水量增加5.9%,因此深松可提高土壤蓄水保墒能力,有助于农作物的生长。     

不同土地利用方式下土壤水分动态及对降水的响应——以青海省互助县浅山旱地为例

摸清青海旱作农业区土壤水分动态变化对保障农作物产量形成和粮食生产安全具有重要意义。采用野外采样结合统计学方法,探究青海互助浅山旱地不同土地利用方式下土壤水分季节动态、垂直剖面特征及土壤水分对降水的响应。结果表明：（1）不同土地利用方式下耕作层(0~30 cm)土壤含水量季节动态存在明显的干湿周期变化,土地利用方式对土壤水分季节变化影响不显著(P>0.05),降水事件、降水量级是影响耕作层(0~30 cm)土壤含水量季节动态的主导驱动力;（2）0~30 cm土层是雨养耕作层,典型土壤含水期分为干旱期、湿润期、常态期和过渡期,土壤干旱发生一般由表层开始,随着土壤水分耗损加重土壤干旱逐渐向深层土壤延伸;（3）4种土地利用方式的土壤水分动态变化与前期累计降水量变化基本一致,亚表层(10~20 cm)和深层(20~30 cm)土壤含水量与前期累计降水量极显著相关性(P<0.01)。因此,在干旱事件频繁的青海旱作区发展“浅埋滴灌技术”是寻求土壤供水平衡的有效路径。     

民勤沙区生态防护林根灌节水效应研究

为研究直插式根灌条件下的土壤水分分布和根灌节水效率,在民勤荒漠区3种立地类型进行根灌和滴灌试验比较。结果表明:(1)生态林渗水性比较好,沙生植物次之,最小的是枣树试验区;(2)随着土壤深度的加深,阴阳离子浓度也不平衡,所以当土壤深度在0~60 cm时,土壤呈碱性,而当土壤深度在60~120 cm时,土壤偏酸性;(3)根灌与滴灌的土壤水分入渗率相比较,根灌更有利于提高土壤含水率;(4)试验地直插式根灌比地表滴灌节水效率高。综上所述,根灌的节水效应比滴灌高,所以在民勤干旱荒漠区可以采用根灌供水,同时也为荒漠地区的节水灌溉提供了新的思路。     

煤矸石层的充填结构对土壤水分入渗规律的影响研究

摘要：为探讨煤矸石的存在对矿区土壤入渗的影响。采用室内一维定水头垂直入渗试验，对含煤矸石层土柱在3种容重条件下（1.2、1.3、1.4 g/cm3），按其在土柱中厚度（4、8、12 cm）和位置（上层、中层、下层）的不同，进行土壤入渗规律研究。结果表明：⑴煤矸石位于土柱上层时，厚度增加进一步提高了土壤入渗；位于中层时均抑制了入渗；位于下层时对入渗的影响较小。⑵土壤入渗随容重的增大而减小。同一煤矸石容重和厚度，其位置影响入渗的排序为：上层＞下层＞中层。⑶本试验所设厚度对土壤入渗影响不显著，而位置和容重影响极显著。通用公式可更好反映土壤入渗规律。     

温室黄瓜产量和土壤微生物随土壤水分的变化特征

在日光温室盆栽条件下,研究了土壤含水量对黄瓜产量和土壤微生物数量的影响,结果表明：(1)初花期,土壤水分为田间持水量80%~90%的处理土壤细菌数量最多,土壤水分为田间持水量70%~80%的处理和90%~100%的处理土壤细菌数量少,且二者差异不大,黄瓜初瓜期和盛瓜期当从土壤水分低变高时细菌数量增加,相反细菌数量减少,黄瓜生育后期当土壤水分从高变低时细菌数量增加,水分稳定不变或从高变为中等水平或从低变为中等水平时细菌数量减少。土壤真菌数量在土壤水分含量低时和土壤水分相对稳定的情况下增加,相反减少。土壤放线菌在黄瓜初花期和初瓜期各处理数量差异不大,盛瓜期各处理土壤放线菌的数量增加,生育后期多数处理土壤放线菌的数量有所下降。（2）初花期和初瓜期土壤水分为田间持水量的80%~90%、盛瓜期90%~100%、生育后期90%~100%的处理产量最高,为389.65g/株,比整个生育期低水、中水和高水的处理分别增产27.74%、18.21%、12.51%。     

温室黄瓜产量和土壤微生物随土壤水分的变化特征研究

在日光温室盆栽条件下,研究了土壤含水量对黄瓜产量和土壤微生物数量的影响,结果表明:(1)初花期,土壤水分为田间持水量80%~90%的处理土壤细菌数量最多,土壤水分为田间持水量70%~80%的处理和90%~100%的处理土壤细菌数量少,且二者差异不大,黄瓜初瓜期和盛瓜期当从土壤水分低变高时细菌数量增加,相反细菌数量减少,黄瓜生育后期当土壤水分从高变低时细菌数量增加,水分稳定不变或从高变为中等水平或从低变为中等水平时细菌数量减少。土壤真菌数量在土壤水分含量低时和土壤水分相对稳定的情况下增加,相反减少。土壤放线菌在黄瓜初花期和初瓜期各处理数量差异不大,盛瓜期各处理土壤放线菌的数量增加,生育后期多数处理土壤放线菌的数量有所下降。(2)初花期和初瓜期土壤水分为田间持水量的80%~90%、盛瓜期90%~100%、生育后期90%~100%的处理产量最高,为389.65g/株,比整个生育期低水、中水和高水的处理分别增产27.74%、18.21%、12.51%。