林地土壤水分运动的数学模型

应用森林水文学、土壤物理学和土壤水动力学的基本原理建立了林地土壤水分运动的数学模型,以模拟林地土壤剖面水分变化、林地土壤的入渗、径流和水分再分布过程。模型是在IBM386上建成的。土壤水分特征参数的测定采用了双环入渗器配以多层张力计的野外实地土壤水分再分布法。     

温度对非饱和土壤水分运动的影响

研究了不同温度下,土壤水势（ψ）和土壤含水量和土壤水分运动的影响。结果表明,在相同温度下,提高ψ（或增加土壤含水量）可提高非饱和土壤导水率（K）,并有黄绵土＞Luo土的趋势,根据K的对数值与ψ拟合出线性方程,在生产实践中测定ψ值,用此方程可计算出K值,随着土壤含水量增加,K也提高,且呈正相关,在同一土壤含水量条件下,增加温度可提高K,增加幅度Luo土＞黄绵土。由K对数值与温度（t)回归出线性方程可看出,Luo土和黄绵土的水势温度效应(dψ/dt)与K温度效应（dlnK/kt)随ψ增加而降低。     

田间试验方法确定非饱和土壤水分运动参数

用田间试验确定土壤水分运动参数,由于所测定的土壤吸力较低,得不到完整的土壤水分特征曲线,应用受到了限制.对蒸发量大的干旱地区,在田间一定区域,使其土壤与其周围土体隔离,从而可以测得土壤的较高吸力.以土壤水动力学理论为基础,首次在新疆运用田间试验的方法计算确定了土壤水分运动参数,是一种简便的实用方法.     

坐水播种时耕层土壤水分再分布的数值分析

利用朝阳县的旱地土壤取得基本参数后,应用数学模型计算了坐水播种时耕层土壤水分再分布时的土壤湿润状况参数,通过数值分析揭示了坐水播种湿润锋运动和土壤含水率的变化规律。结果显示:湿润锋运动速度和土壤含水率的变化速度都是由快逐渐减慢,所形成的湿润区近似一个球冠体;土壤含水率中的最大值出现在沟底附近;并提出可以用历时7 d的土壤湿润状况参数作为衡量坐水播种灌水质量的指标。     

温度对非饱和土壤水分运动的影响

研究了不同温度下 ,土壤水势 ( ψ)和土壤含水量对土壤水分运动的影响。结果表明 ,在相同温度下 ,提高 ψ(或增加土壤含水量 )可提高非饱和土壤导水率 ( K) ,并有黄绵土 >土娄土的趋势。根据 K的对数值与 ψ拟合出线性方程 ,在生产实践中测定 ψ值 ,用此方程可计算出 K值 ,随着土壤含水量增加 ,K也提高 ,且呈正相关 ,在同一土壤含水量条件下 ,增加温度可提高 K,增加幅度土娄土 >黄绵土。由 K对数值与温度 ( t)回归出线性方程可看出 ,土娄土和黄绵土的水势温度效应 ( dψ/dt)与 K温度效应 ( dln K/dt)随 ψ增加而降低。     

保水剂对土壤的物理性质与水分入渗的动态影响

保水剂在农业上的应用对于缓解干旱具有重要的意义,但其应用后会发生降解而最终失去保水作用,因此了解其在降解过程中引起的土壤物理性质的动态变化及水分运动的机理,是其能否正确应用的关键,本试验以保水剂在农业应用中的典型用量为基础,研究了保水剂对土壤的物理性质动态影响及一维土壤水分。结果表明,保水剂施入土壤后其性能不断衰减是导致土壤物理性质不断变化的最根本原因;土壤中施用保水剂后土壤的质量饱和含水率明显增加,饱和导水率降低,但随着保水剂性能的逐渐衰减,饱和含水率呈现下降趋势,饱和导水率呈现上升趋势;施入保水剂后土壤的扩散率是一个曲面,并且随着保水剂自身性能的衰减,呈现逐渐扩展的趋势;施用保水剂后土壤入渗的湿润锋前进速度下降,这主要是由于施用保水剂土壤的饱和含水量增加和保水剂膨胀堵塞土壤孔隙造成的;通过对施用保水剂土壤的扩散率和导水率的分时段研究,最终建立施用保水剂土壤的一维水分运动方程,试验证明其可行,且精度在允许的范围内。     

祁连山西水林区土壤水分物理性质特征分析

在祁连山西水林区内,以青海云杉林、祁连圆柏林、灌丛林和草地为研究对象,对其土壤物理性质和土壤水分特征进行研究,结果表明:①土壤容重均值,青海云杉林<高山灌丛林<祁连圆柏林<低山灌丛林<草地<无林地,不同林地土壤容重变动在0.56g/cm3~0.92g/cm3,都小于无林地土壤容重1.20g/cm3;孔隙度有林地明显大于无林地,总孔隙度均值表现为青海云杉林>高山灌丛林>祁连圆柏林>低山灌丛林>草地>无林地,不同林地总孔隙度变动在49.08%~71.58%之间。②有林地土壤入渗速率明显高于无林地,土壤渗透系数从大到小的顺序为青海云杉林>高山灌丛林>低山灌丛林>祁连圆柏林>草地>无林地。土壤渗透系数(K10)分别比无林地提高了38.85倍、33.07倍、7.29倍、4.79倍、1.85倍。③在旱季和雨季,随着土壤深度的增加,大部分林地土壤含水量呈现递减趋势,其变动幅度小于无林地。④随着土壤深度的增加,各林地土壤饱和持水量逐渐减小;青海云杉林表层土壤蓄水功能最好,其它林分各层次差异较小。     

两种间接推求非饱和土壤导水参数的方法比较

间接推求非饱和土壤导水参数方法为现今土壤水分运动研究热点,土壤水分再分布过程法和简单入渗法是比较常用的两种方法.以洛川黑垆土为例,对这两种方法进行比较研究.结果发现,简单入渗法具有较高精度,土壤水分再分布过程法适合于低容积含水量的土壤,在高含水量情况下,误差较大.     

宁夏扶贫扬黄灌区一期工程土壤水分物理性质研究

对宁夏扶贫扬黄灌区一期工程土壤颗粒组成、质地、比重、容重、自然含水量、饱和含水量、毛管持水量、田间最大持水量、吸湿系数与凋萎系统、土壤吸水速度与渗透系数等指标进行了测定,结果表明,以上各指标均达到了项目建设前的预期目标,能够有效改善当地农业发展现状,实现当地农业经济可持续发展。     

土壤水分在根渗灌条件下的动态变化规律研究

对根渗灌新型节水灌溉技术水分动态变化进行研究,利用Watch Dog 2800水分测试仪的水分传感器SM100进行监测,材料采用直径25 cm的根渗管。分析灌水过程中和停灌后土壤水分动态变化和规律。通过大田试验,结果表明:在根渗灌条件下,水分是以线源入渗土壤,在渗灌速率为87.86 L/(h.m),灌水时间为100 min时湿润锋径向移动速率远小于垂向移动速率,移动过程呈椭圆形分布扩散。根据不同模型拟合的土壤湿润锋的动态变化,认为二次多项式模型的拟合程度较好。     

滨海盐渍土非饱和土壤水扩散率的研究

本试验采用水平土柱法对三种滨海盐渍土的非饱和土壤水扩散率进行的研究结果表明:三种土壤的非饱和土壤水扩散率变化于0.14～117.32cm~2·min~(-1)之间,比非饱和土壤的离子扩散率大几个数量级;非饱和土壤水扩散率随土壤含水量的增加而升高,符合 D(θ)=ae~(bθ)经验公式;含水量与 Boltzmann 变换参数λ之间的关系为(λ)随含水量的下降而降低;在质地相同的情况下,土壤容重和土壤孔隙度均对非饱和土壤水扩散率有很大的影响,但土壤盐分浓度在含水量达0.2cm~3·cm~(-3)以上时对非饱和土壤水扩散率影响不大。     

新型保墒材料对黄绵土水分运移的作用机制研究

通过人工控水、自然蒸发试验,对高分子吸水剂和渗水膜两种保墒材料的抗旱作用机制进行了研究.结果表明,吸水剂与渗水膜在抑制土壤蒸发方面具有较强的互补性.吸水剂对土壤水分状况和蒸发性能的影响在于其对土壤水分物理性质的改善,并与用量和干旱过程密切相关.混剂土土壤容重略有增大,但最大持水量、总孔隙度并未减小,反而增大,同时,最小持水量、非毛管孔隙度及通气孔隙度均随吸土比增加而增大.混剂土对水分蒸发的抑制作用在含水量较高的干湿交替阶段远大于初始含水量较低的持续干旱阶段,且与用量成正相关.渗水膜覆盖对水分蒸发的抑制作用     

连云港沙质海岸防护林地的土壤特性

测定了连云港沙质海岸刺槐纯林、杨树纯林、刺槐×杨树混交林、美国白蜡×桑混交林、苦楝×桑混交林5种模式防护林林地土壤理化性质,以附近未造林的草地为对照,分析了各林地的土壤理化性质,对5种模式防护林地的土壤理化特性进行聚类分类。结果表明:防护林能减少土壤密度,增大孔隙,改善土壤颗粒组成,增加土壤有机质和速效养分,降低pH值;不同林龄和树种改土能力不同;表层(0刺槐×杨树混交林>杨树纯林>新造林和对照地。     

不同干扰程度对金佛山方竹林土壤物理特性及其水源涵养功能的影响

本文对贵州遵义地区金佛山方竹(Chimonobambusa utilis)林3种不同干扰程度的土壤物理特性及其水源涵养功能等进行了研究,结果表明:干扰对方竹林的土壤容重及土壤孔隙度有比较大的影响,土壤容重均随土层深度的增加而增加,土壤总孔隙度与非毛管孔隙度基本上都是随着土层深度的增加而减小;不同干扰程度枯落物的持水率为:中度干扰>轻度干扰>重度干扰,而总持水量则为:中度干扰>重度干扰>轻度干扰;其平均最大蓄水量为:中度干扰(1237.84t/hm)2>轻度干扰(1198.21t/hm)2>重度干扰(1173.38t/hm2);非毛管蓄水量为:轻度干扰(141.06t/hm)2>中度干扰(114.81t/hm2)>重度干扰(102.67t/hm)2;平均土壤稳渗速率为:轻度干扰(2.20mm/min)>中度干扰(1.77mm/min)>重度干扰(1.00mm/min);从综合情况来看:林地的水源涵养能力(土壤最大蓄水量+枯落物最大持水量)的变化顺序为:总蓄水量中度干扰(1250.56t/hm)2>轻度干扰(1207.33t/hm)2>重度干扰(1184.78t/hm)2。在相同的立地条件下,中度干扰的方竹林的水...     

八角林生长对土壤水分-物理特性的影响

研究了八角林地土壤水分-物理特性,并与相似立地条件、相近林龄且均为成熟林的马尾松林和灰木莲林进行比较.结果表明,与马尾松林相比,八角林、灰木莲林的表层土壤(0～20cm)和下层土壤(20～40 cm)的水稳性团聚体、非毛管孔隙度、毛度孔隙度、自然含水量、最大持水量、田间持水量和渗透性能均呈增大趋势,土壤结构破坏率和容重则呈减小趋势.八角林具有改良土壤结构和水分性能,有利于林地地力的维持和林业的持续发展.     

秦岭火地塘林区不同林地土壤水分动态特征的研究

对秦岭火地塘林区不同林地土壤水分动态特征的研究,结果表明：不同林地土壤水分动态特点与大气降水及林分的蒸散量紧密相关,阔叶林地土壤水分动态比针叶林地变化较缓和,变化幅度较小;同一林地不同土壤层次水分动态特点与一次降水时接收到的净雨水量及森林植物根系在各层中的耗水量密切相关。在整个生长季节内,０～２０ｃｍ和２０～４０ｃｍ土层水分变化较为剧烈．而４０～６０ｃｍ和６０～８０ｃｍ土层水分变化较为缓和。植物根系在土层中的分布密度与对应土层的耗水量的相关关系只有在土壤水分条件充足时才比较明显,当土壤水分条件较为干燥时,植物根系对下层土壤水分的吸收则明显加强。