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。     

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。     

原状土与填装土水分特征曲线及孔隙分布的比较研究

对原状土和填装土的水分特征曲线和土壤孔隙分布进行比较研究,以期为合理进行农业耕作提供依据。结果表明,原状土和填装土的测定曲线相交于pF2.7,当0≤pF2.7时,填装土含水量大于原状土,而当2.7pF≤4.2时,原状土含水量大于填装土。原状土破坏后,土壤水分特征曲线平滑度变差,说明土壤孔隙连续性遭到破坏;土壤导水和储水孔隙的总孔隙度增加42.3%,但由于孔隙连续性变差,仍将不利于作物有效吸水。因此,实际生产中,建议适当降低犁耕强度和频率,以保持土壤结构的连续性。     

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.     

的土壤持水特征研究

 为了恢复黄土高原典型水蚀风蚀交错带六道沟流域的脆弱的生态环境,本文对六道沟流域不同坡位不同土地利用方式的土壤进行采样调查,利用高速离心机测定土样的水分特征曲线,评价了该流域土壤的持水特征和水分有效性。结果表明：A值、S(C(θ)=10^-2)值及A*B值适合用于评价六道沟流域内的风沙土的土壤持水性能;在坡上位,土壤持水性能及水分有效性顺序为：农地＞柠条、沙蒿地＞杨树林地;在坡中位,农地的土壤持水性能与土壤水分有效性最高,杨树林地的最差;在坡下位,柠条地的持水性能及土壤水分有效性高于荒草地、杨树地和柠条、沙蒿地。本区域应选择土壤持水性能和水分有效性高的柠条、沙蒿灌木植物进行生态恢复。     

土壤水分对甜椒叶片某些生理特性的影响

以温室盆栽甜椒Capsicum frutescens L.为试验材料,研究了不同土壤水分下叶片的生理特性以及引起光合下降的非气孔限制因子动态特征。结果表明,随着土壤含水量的增加,叶水势(LWP)、叶鲜重含水量(FWC)、气孔导度(Cs)逐渐增加,细胞液浓度(CSC)逐渐减小;在Pn和Tr日变化进程中,最大值均出现在适宜含水量处理(65％-75％θf)上,且Tr表现为典型双峰曲线,而其它处理的Tr和Pn均为单峰曲线。同一时段内,轻度水分胁迫(55％～65％θf)导致光合下降主要是气孔限制引起的,重度水分胁迫(45％～55％θf)的光合下降主要由非气孔限制引起;轻度水分胁迫使光舍下降的非气孔限制出现的时间滞后,而重度水分胁迫和高水分处理(75％～85％θf、85％-95％θf)则使非气孔限制出现的时间提前。     

六道沟流域不同坡位不同土地利用方式下 的土壤持水特征研究

为了恢复黄土高原典型水蚀风蚀交错带六道沟流域的脆弱的生态环境,本文对六道沟流域不同坡位不同土地利用方式的土壤进行采样调查,利用高速离心机测定土样的水分特征曲线,评价了该流域土壤的持水特征和水分有效性。结果表明：A值、S（C（θ）=10^2）值及A＊B值适合用于评价六道沟流域内的风沙土的土壤持水性能;在坡上位,土壤持水性能及水分有效性顺序为：农地〉柠条、沙蒿地〉杨树林地;在坡中位,农地的土壤持水性能与土壤水分有效性最高,杨树林地的最差;在坡下位,柠条地的持水性能及土壤水分有效性高于荒草地、杨树地和柠条、沙蒿地。本区域应选择土壤持水性能和水分有效性高的柠条、沙蒿灌木植物进行生态恢复。     

水分-氮肥配合对油菜水分生产效率的影响

[目的]研究不同水氮条件对油菜(Brassica rapa L.)水分生产效率的影响,探索其合适的水肥供应水平。[方法]采用盆栽试验方法。设置4种水分处理和4种氮素水平。水分处理分别为50%θf、60%θf、70%θf、80%θf(θf代表土壤田间持水量,各设计水平为浇后灌水上限);施氮量分别为纯氮0、0.12、0.24和0.36 g/kg(土),肥料为尿素(含氮46.2%)。[结果]油菜水分生产效率与氮肥用量、灌水控制水平关系极为密切,且水肥交互效应明显。油菜水分生产效率随着氮肥用量的增加而增加,但超过某一氮肥用量后,则表现为下降的趋势;随灌水控制水平的变化亦表现出相同趋势。各水氮处理中,水分生产效率与油菜产量具有高度的协同性,水肥协调供应是高产和提高水分生产效率的重要措施。综合考虑,灌水水平控制在田间持水量的80%、施氮量为0.24 g/kg(土)的组合是最优的。[结论]该研究可为油菜的合理灌溉和施肥提供理论依据。     

冻融作用对不同土壤CO_2短期释放的影响

以干旱区高寒湿地草甸土和绿洲农田灰漠土为研究对象,采用原状土柱研究了不同初始水分条件下冻融作用对两种类型土壤CO_2短期排放的影响。结果表明,在30%～50%和15%～20%水分处理下,草甸土和灰漠土在冻结过程的1h内CO_2排放速率迅速降低,在融化过程的5h内CO_2排放速率迅速增加,其中15%～20%水分处理组CO_2排放速率受抑制和激发影响显著(P 0.05)。在100%水分处理下,草甸土和灰漠土CO_2排放在冻结和融化作用初期12h内均未出现显著抑制和激发现象(P0.05);由冻融短期试验得出,冻结作用显著抑制了土壤CO_2排放速率,而融化作用促进了CO_2排放速率。冻融作用对草甸土壤CO_2排放的影响高于农田灰漠土。不同土壤类型冻融作用下土壤CO_2排放与温度相关性存在差异,草甸土壤CO_2排放速率与土壤温度间有极显著的正相关关系(P 0.01),而灰漠土土壤CO_2排放速率仅在水分为饱和含水量的30%～50%处理下与土壤温度呈显著正相关关系(P 0.05)。     

水分胁迫对燥红土和变性土上玉米叶片过氧化物酶活性的影响

采用盆栽控制试验,研究了单作和混作栽培方式及不同施肥处理条件下,水分胁迫对金沙江干热河谷典型土壤(燥红土和变性土)玉米(Zea mays L.)叶片过氧化物酶(POD)活性的影响.结果表明①在一定的水分胁迫范围内,玉米叶片的过氧化物酶活性随着土壤含水量的降低而升高,但过度胁迫时,酶活性降低;②随着土壤含水量降低,燥土和变性土上生长的玉米叶片的酶活性的变化规律略有差异,这与二者的土壤物理性质有关;③施肥处理[T(N100 mg+P2O5*#170 mg+K2O 60 mg/kg干土);Z(NPK+Zn10 mg/kg干土);M(5.2 g干牛粪/kg干土+NPK)]和栽培方式对玉米叶片的酶活性有影响.     

宁南旱区苜蓿草地土壤水分和根系动态分布拟合曲线特征

试验以宁南旱区3、4、6、7、10、12年生紫花苜蓿草地为研究对象,利用空间替代时间的方法,分别对紫花苜蓿的生长年限与土壤水分、根系深度和土壤干层厚度之间关系作出拟合曲线方程,以揭示土壤水分、根系和土壤干层随苜蓿生长年限变化的动态规律.结果表明:不同生长年限苜蓿土壤剖面含水率分布与土壤深度之间均呈二次曲线函数关系,且随...     

土壤水分特征曲线自动检测系统的设计与应用

[目的]为了更好地满足现代农业各种种植环境下作物对水分要求越来越精准,结合土壤含水量与土壤水分势能的概念,设计了土壤水分特征曲线自动检测系统。[方法]利用电子式土壤水分张力传感器实时测定供试盆钵中土壤水分的张力数值,同时采用电子式重量传感器测定土壤重量,利用差减法计算土壤含水量,并绘制土壤水分特征曲线。[结果]通过对江苏地区2种不同质地土壤实地测定得出：质地不同水分特征曲线走势不同,分别为：徐州地区黄河古道砂质土水分特征曲线关系式为 Y=-0.0002X3＋0.0277X2-1.6445X＋38.161,R2=0.9919;大丰金海农场盐碱土水分特征曲线关系式为 Y=-0.002X2-0.426X＋39.905,R2=0.9913。[结论]土壤水分特征曲线自动检测系统可以同时反应土壤含水量和土壤水分势能状况,可反映土壤水分对植物生长的有效性,为科学灌溉提供依据。     

两种模型对土壤水分特征曲线拟合的比较分析

土壤水分特征曲线可以表示出土壤水的能量和数量之间的关系。以鹫峰国家森林公园土壤为例,用Van-Genuchten模型和土壤水分特征曲线单一参数模型拟合土壤水分特征曲线,结果表明:Van-Genuchten模型拟合的精度高,参数的物理意义明确,但工作量大;单一参数模型拟合精度比Van-Genuchten模型拟合精度约低一个数量级,但也能较准确地拟合土壤水分特征曲线,并且其参数可反映空间变异性,以及工作量小。两个模型均可用于拟合鹫峰国家森林公园土壤水分特征曲线,可根据不同情况选用。     

用一步出流法测定土壤的导水参数

采用一次加压出流法测定土壤水分运动参数——土壤水扩散率的方法,结合逐次加压法,测定土壤水分特征曲线,便可求出土壤的非饱和导水率K(θ),方法简便,概念明确,仪器设备简单,一次试验可以同时测得非饱和土壤水分运动的全部参数。     

自然生草对渭北旱塬苹果园土壤孔隙和水分入渗的影响

为促进渭北旱塬果园土壤水分入渗,提高土壤蓄水保水能力,促进苹果生产,以果园清耕为对照,探讨不同年限的自然生草(繁缕和牛繁缕群落,自然生草持续12、8和4年)对果园土壤孔隙、土壤保水性能、土壤水分入渗和苹果品质等的影响。结果表明:自然生草对果园0~40 cm土层土壤容重和土壤孔隙度无显著影响,但显著提高了0~40 cm土层土壤含水量、田间持水量和饱和含水量,极显著提高了土壤水分入渗速率,且自然生草持续的年限越长其影响越大。自然生草提高了苹果产量、果实着色面积、果实硬度、果实可溶性固形物含量和固酸比,但对果实单果质量、果形指数和可滴定酸含量无显著影响。综上,自然生草可改善果园土壤通透性,促进土壤水分入渗,提高果实产量和品质,是改善渭北旱塬果园土壤蓄水保水能力的有效措施。     

自然生草和蚯蚓对渭北旱塬苹果园土壤特性及苹果品质的影响

为了提高渭北旱塬苹果园的土壤水分,降低土壤容重,提高果实产量及品质,本研究以果园清耕为对照,探讨自然生草(繁缕和牛繁缕群落)、清耕+蚯蚓和自然生草+蚯蚓处理对果园土壤水分、土壤容重和苹果产量及品质等的影响.结果表明:自然生草和自然生草+蚯蚓处理在苹果开花坐果期、幼果膨大期、花芽分化期、果实采前膨大期和落叶期分别提高0～...     

南亚热带丘陵赤红壤水分问题探讨

分析了南亚热带丘陵赤红壤区受气候因素的制约形成明显的湿季和旱季，阐述了季节性干旱、土壤水分特征因子和土壤物理性质退化导致的水分问题，提出了农业可持续发展的土壤水分调控生物或工程技术措施。如：农林复合生态系统的构建、减少地表径流、提高降雨入渗率、以肥调水、覆盖技术、人工保水措施、节水灌溉技术等。     

饱和度及干密度对弱膨胀土土水特征曲线影响

采用滤纸法测量不同干密度下试样的总吸力与基质吸力,并绘制相应的土水特征曲线,分析饱和度与干密度对土水特征曲线的影响.实验结果表明:在饱和度一定时,总吸力与基质吸力均随干密度的增大而增大;随饱和度增大,不同干密度的总吸力差值和基质吸力差值逐渐减小;另外,试样的排水速率随饱和度的增大而减小,且干密度越大,排水速率越慢.在较低含水率时,试样的总吸力和基质吸力随干密度的增大而增大,随含水率的增大,干密度对总吸力和基质吸力的影响逐渐弱化.