Lou土水分物理性质初步研究

对Ｌｏｕ土不同层次的几个水分物理常数及持水曲线进行了测定,依据共在不同层次的垂直变化,对其相互之间的相关性进行进行了分析,结果表明：①田间持水量在２１０．５－２２６．９ｇ．ｋｇ＾－１之间,近似一个常数,田间持水量与无效水含量（萎焉系数）成显著正相关,与物理性粘粒含量之间并无明显相关;②容重除表层（０－１０ｃｍ）为１．０１ｇ．ｃｍ＾－３外,其余各层在１．３０－１．４９ｇ．ｃｍ＾－３之间,各层次有较大     

黄土台塬土壤持水特性及其变化规律研究

对陕西乾县枣子沟流域土壤持水性能、动态变化过程和特点,进行了连续5年(1986～1990)定位观测研究。结果表明,黄土台塬土壤优良的持水特性,是黄土旱塬优势生态条件和有较大增产潜力的原因之一。水分周年变化可分为2个阶段,3个时期,水分垂直分布可分为3个水分层类型。     

黑龙江省黑土、草甸土耕地土壤与荒地土壤水分入渗试验研究

采用双环法对黑龙江省的黑土和草甸土两种土壤,分耕地和荒地两种利用类型进行试验研究。相关分析结果显示,土壤稳定入渗速率与非毛管孔隙度、土壤容重都表现出极显著的相关性,与初始含水量表现出显著相关性。稳定入渗速率与土壤容重呈负相关,与非毛管孔隙度和土壤初始含水量呈正相关。选择初始入渗速率、稳定入渗速率、达到稳定入渗所用时间和至稳渗的入渗量四项指标进行灰色关联评价。结果表明,两种土壤在0~20 cm层荒地的入渗性能明显优于耕地,而在20～40 cm层黑土耕地的相对入渗性能有所好转,但总体上看,荒地仍然优于耕地。40~60 cm层耕地和荒地间并无明显差异。由此可见长年耕作对耕层土壤的水分参数造成了不良影响。     

糯扎渡水电站滑坡体非饱和土的土水特征曲线研究

[目的]研究糯扎渡水电站滑坡体非饱和土的基质吸力,为运用非饱和土力学理论研究滑坡判据提供参考。[方法]运用快拔式张力计选取在岩性上具有代表性的5处滑坡(典型强风化砂岩、页岩,典型全强风化花岗片麻岩,典型全风化粉砂岩,典型全风化花岗岩,典型全风化花岗岩)进行现场观测试验,对比不同岩性岩石在天然状态和模拟饱和状态下的基质吸力变化曲线。[结果]不同岩性对于基质吸力的降低呈现不同的变化曲线,基质吸力的降低以全强风化花岗片麻岩最明显,全风化花岗岩次之,全强风化粉砂岩变化相对最小。[结论]滑坡体含水率对其强度的影响显著。     

土壤持水力与土壤有机质的关系

田间测定和模拟试验表明,土壤有机质含量越高,土壤持水力越强。土壤有机质含量与有效水最大贮量呈正相关,与土壤总孔隙度、毛管孔隙度和通气孔隙度呈显著正相关。有机质含量越高,土壤孔隙状况越好,土壤有效水含量越高。     

土壤容重对床土水分特性和人参生长的影响

本文以容重处理的田间和微区床土进行了栽参试验研究。结果表明,土壤容重对床土持水性影响很大,改变床土孔性,使有效水和无效水分布发生变化;适当增加床土容重,有助于人参生长,提高人参表观品质,与最低床土容重处理相比,田间试验4年生和5年生人参单株增重率分别为8.3％和46.4％,微区试验3年生人参单株增重率为44％左右。     

青海省旱作农田土壤主要物理性状及其持水特性研究

旱作农田土壤是我省主要耕作土壤之一，大多存在保水性不佳的问题，本文从土壤的主要物理性质出了，对土壤持水能力作一探讨。结果表明：从各土类粒级组成和孔性结构相比较，粟钙土、灰钙土、黑钙土三种旱作土壤均具有良好的通气性，前两者略优于后者；从土壤水分物理特征分析，灰钙土、粟钙土和黑钙土均有较强的持水能力。     

四川省洪雅县3种林分的土壤持水与入渗特性

根据2003年7月到2006年12月的实测数据,对四川洪雅县退耕还林还草工程中的3种林分(光皮桦林、苦竹林和撑绿杂交竹林,农耕地作为对照)进行研究。结果表明,3种典型林分森林土壤的非毛管持水量均大于农地;除撑绿杂交竹竹林外,各林分土壤的有效蓄水容量为农地的1.1~2.1倍;3种林分森林土壤持水量、初渗率和稳渗率的顺序为:苦竹林>光皮桦林>农地对照>撑绿杂交竹林;从土壤持水性能和入渗性能看,苦竹的水文功能好于其他林分土壤,而光皮桦林次之,撑绿杂交竹林差。     

土地整理对土壤性状的影响及其重建技术和工艺研究

调查和分析结果表明,土地整理前后土壤中速效磷、速效钾和活性有机质均发生明显变化;在已进行整理的农地中,从挖方到填方,土壤性状也有很大差别;采用不同的工程技术对农地进行整理后其土壤性状也有明显的差异.为保证整理前后土地的可持续利用,笔者较系统地探讨了整理区土壤重建的技术方法和工艺流程以及培肥管理措施.     

农田土壤入渗特性研究

以陕西杨凌一级阶地砂壤土和三级阶地粘壤土所选典型田块的双环入渗试验为基础,对不同土壤质地条件下的土壤入渗特性进行了研究。结果表明：两种土壤质地条件下描述其入渗过程的最优入渗公式为修正Kostiakov公式;土壤入渗试验合理的设计观测时间一级阶地砂壤土条件下不应小于90 min,三级阶地粘壤土条件下不应小于120 min;根据各入渗参数的最大相关距离,计算了典型田块入渗试验的合理测点数,一级阶地砂壤土和三级阶地粘壤土试验田块均为42个测点;可在一定程度上借助稳定入渗率f₀的变异特征描述土壤入渗性能和衡量土壤入渗能力,但同时还应考虑入渗参数k的空间变异特征。     

砒砂岩与风沙土复配土壤的持水特性研究

【目的】研究毛乌素沙地砒砂岩与风沙土(其中砂粒含量为95.31%)不同质量比复配土壤的持水情况,为砒砂岩改良风沙土的应用提供参考。【方法】将砒砂岩与风沙土分别按0∶1,1∶5,1∶2,1∶1,2∶1,5∶1和1∶0的质量比复配,采用离心机法测定各复配土壤在不同水吸力(1,3,5,7,10,30,50,70,100,200,300,500,700,1 000和1 200kPa)下的容积含水量,利用Gardner模型拟合并绘制其水分特征曲线,计算各复配土壤在各水吸力下的比水容量、田间持水量、萎蔫系数、有效水含量和毛管孔隙度及有效水孔隙度。【结果】Gardner模型能很好地拟合7种砒砂岩与风沙土不同质量比复配土壤的水分特征曲线,随着砒砂岩质量的增加,水分特征曲线逐渐右移;在同一水吸力(1~1 200kPa)条件下,复配土壤含水量和比水容量均随砒砂岩质量的增加而增大。当砒砂岩质量大于或等于风沙土时,比水容量出现10-2数量级时的水吸力值为200kPa,此时比水容量较高,土壤供水能力较强;当砒砂岩质量小于风沙土时,比水容量出现10-2数量级时的水吸力值为100kPa(当全为风沙土时,此条件下的水吸力值为70kPa),此时土壤向作物供水的能力相对较弱。随着复配土壤中砒砂岩质量的增加,其田间持水量由4.46%增加到17.32%,全有效水含量由3.17%增加到8.37%,萎蔫系数由1.29%增加到8.96%;毛管孔隙度先减小后增大,呈二次函数趋势变化;而有效水孔隙度呈指数型增长,由7.82%增加到15.35%。【结论】砒砂岩与风沙土复配后,复配土壤的持水保水能力随砒砂岩质量的增加而增强,但以砒砂岩与风沙土按5∶1质量比进行复配为宜。     

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。     

生物质种类和添加量对肥液灌溉土壤入渗特征和养分运移的影响

目的 探究添加不同生物质和添加量对肥液灌溉土壤入渗特征与养分运移的影响,为提升肥液灌溉效率提供理论依据。方法 以生物炭(BC)、咖啡渣(CF)和甘蔗渣(SC)作为生物质添加材料,设置4个添加量(质量分数)水平T₁(0.5%)、T₂(1.0%)、T₃(1.5%)、T₄(2.0%)。测量肥液在不同生物质添加土壤中的运移特征及养分分布,评估不同生物质添加对土壤结构的影响。结果 3种生物质对湿润锋运移与土壤累积入渗量抑制效果均表现为SC>CF>BC,各处理组内抑制效果随生物质添加量增加有所提升;和CK组相比, SCT₄、CFT₄和BCT₄组湿润锋运移距离分别降低了38.33%、37.00%和34.00%;SCT₄、CFT₄和BCT₄组土壤累积入渗量分别降低了31.01%、30.00%和26.60%。和CK组相比,肥液灌溉下3种生物质添加均能提升土壤中3种主要无机养分,且随生物质添加量增加土壤肥力提升;3种生物质对土壤硝态氮截留总体表现为BC>CF>SC,其中,BCT₄、CFT₄和SCT₄组的土壤硝态氮含量分别提升了74.32%、56.00%和51.00%;3种生物质对土壤速效磷截留总体表现为CF>SC>BC,其中,CFT₄、SCT₄和BCT₄组的土壤速效磷含量分别提升了140.70%、139.20%和30.25%;3种生物质对土壤速效钾截留总体表现为CF>BC>SC,其中,CFT₄、BCT₄和SCT₄组的土壤速效钾含量分别提升了143.87%、126.85%和104.03%。结论 3种生物质对肥液入渗均有抑制效果,其中,生物炭效果最佳;3种生物质对肥力均有截留效果,生物炭对硝态氮截留效果最佳,咖啡渣对速效磷与速效钾截留效果最佳。     

聚丙烯酰胺对砂土保水性的影响

试验结果表明，施用聚丙烯酰胺可以加速土壤水分入渗，减少渗出量，抑制土壤水分蒸发，从而增强土壤的持水能力，6kg土壤施用0．2－0．5g聚丙烯酰胺，土壤水分入渗时间为对照的2．1％－6．1％，土壤水分渗出量为对照的3．2％－48．5％；土壤水分含量比对照高2％，并可以降低土壤容重，形成良好的蔬松结构。     

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。     

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。     

黄土高原生物结皮覆盖对土壤积水入渗特征的影响及其模型模拟

【目的】探讨生物结皮层覆盖后对土壤水分入渗特征的影响。【方法】于2018年7-8月,以位于陕北黄土高原神木市六道沟小流域的生物结皮覆盖的黄绵土和风沙土为研究对象,以相邻的无结皮黄绵土和风沙土为对照(距离在10 m以内),采用双环法和土柱法分别对其水分入渗特征进行测定,计算饱和导水率(K_s)、土壤水分入渗速率及土壤水分入渗参数(稳定入渗速率、平均入渗速率和累积入渗量),并采用Philip模型、Kostiakov模型和Horton模型对水分入渗过程进行模拟。【结果】(1)无论是黄绵土还是风沙土,生物结皮均能降低不同土层土壤的K_s,且生物结皮对黄绵土的影响高于风沙土。在0～20 cm土层,与无结皮对照相比,生物结皮覆盖的黄绵土和风沙土上K_s平均分别下降了42.1%和25.6%。(2)基于双环法和土柱法的测定结果显示,在积水入渗条件下,生物结皮覆盖黄绵土的稳定入渗速率(0.29～0.55 mm/min)、平均入渗速率(0.57～0.58 mm/min)和累积入渗量(3.63～3.69 cm)与无结皮黄绵土相比分别减少了27.5%～45.0%,32.6%～58.4%和31.8%～61.0%;生物结皮覆盖风沙土的稳定入渗速率(3.30～4.13 mm/min)、平均入渗速率(3.06～4.25 mm/min)和累积入渗量(19.22～26.76 cm)与无结皮风沙土相比分别减少了2.4%～11.3%,1.6%～27.8%和5.5%～26.3%,且基于双环法测定的土壤水分入渗参数整体上略高于土柱法。相对黄绵土,生物结皮对风沙土水分入渗参数的影响较小。(3)不同模型的模拟结果表明,Horton模型对生物结皮覆盖土壤水分入渗过程的拟合效果整体优于Philip模型和Kostiakov模型。【结论】生物结皮层的覆盖降低了0～20 cm土层的渗透性,土壤水分入渗过程可以使用Horton模型进行拟合。     

点源入渗与蒸发条件下土壤水盐运移试验研究

研究盆栽条件下 ,低水量滴灌入渗及蒸发过程土壤水盐运移规律。结果表明 ,入渗过程中 ,当灌水速度为 0 .5L·h-1,灌水量为 0 .5、1.0、1.5L时 ,土壤表面湿润半径分别为 13、15、16cm ,湿润深度分别为 15、17、2 0cm。在灌水中心附近 ,土壤水分分布较边缘集中 ;盐分随水向四周扩散 ,最后积聚在干、湿土体交界处。低灌水速度情况下 ,盐分最高积聚区离湿润锋 2cm左右。蒸发过程中 ,表土层 2cm范围内土壤水分变化较剧烈 ,土壤水分逐渐集中在湿润土体中心 ;盐分表聚性逐渐减弱 ,土体边缘盐分变化量较土体中心大 ;蒸发前后 ,蒸发水量 6 6 8g ,表层 2cm范围盐分增加 7.17g。