新疆阿瓦提丰收灌区砂壤土非饱和土壤水分运动参数的测定与计算

采用负压计法和双环入渗法在田间分别测定了阿瓦提丰收灌区砂壤土土壤含水率及其对应的土壤水吸力和土壤饱和导水率,采用Sigmaplot软件拟合了Van Genuchten水分特征曲线公式.根据Mualem提出的非饱和土壤导水率公式,建立了该灌区砂壤土非饱和土壤导水率的计算公式,并间接推导了非饱和土壤扩散率和比水容量两个参数...     

保水剂对土壤持水特性的作用机理研究

分别将B1(北京华瑞祥科技有限公司高吸水树脂保水剂)、B2(广东东莞市安信保水有限公司农林保水剂)、B3(唐山博亚科技工业开发有限责任公司的高能抗旱保水剂)3种保水剂以不同用量(0.05%、0.10%和0.50%)施入无团聚体孔隙的风沙土中,测定各处理土壤在不同吸力时的含水量,并用V-G模型拟合各土壤水分特性曲线,获得各处理土壤的水分特性曲线参数和主要水分常数等结果,以期揭示使用保水剂在改善土壤持水性方面的作用特征和机理。结果表明:1使用保水剂后,除土壤无效水部分无显著变化外,各处理土壤饱和含水量、田间持水量、重力水和有效水部分均显著增加,保水剂用量为0.50%时处理土壤的田间持水量比对照高3~4.7倍,使用保水剂显著改善了土壤中、低水吸力段的持水容量,即土壤的"孔隙"持水部分。2各处理土壤的水分特征曲线右移,各吸力段的持水容量明显增加,n值均小于对照,表明使用保水剂显著增大了在失水过程中土壤的持水能力。3使用保水剂后,各处理土壤增加的吸水量主要来源于重力水和有效水,保水剂用量为0.05%时,各处理土壤重力水所占比重高于60%,随着保水剂用量增加,重力水所占比重下降,有效水分所占比重提高,表明保水剂对土壤持水特性的作用机理主要体现为增加了土壤的"毛管孔隙"持水比例,即在低使用量时显著改善土壤重力水部分,随着保水剂使用量的增加则显著增加土壤有效水部分。4综合比较保水剂类型和对土壤持水能力的改善作用,B3型保水剂在使用量为0.5%时的改善效果最好。由此得出,化学保水剂尽管是一种具有很强分子吸水能力的基质,却在土壤中能够极大地改变土壤"孔隙"持水性,增加土壤有效水贮量,应当受到应有的重视和广泛使用。     

13种园林树木PV曲线水分参数的比较

以呼和浩特市较常用的紫丁香等13种园林树种为材料,通过分析不同PV曲线水分参数的差异,使用系统聚类方法对试验树种进行耐旱性综合评价,得出以下结论:1)通过对13种树种的PV曲线水分参数的分析,得到的耐旱性排序存在显著差异,同一参数在不同月份所得到的耐旱性排序也不相同。2)PV曲线水分参数存在时间和树种的差异性,所以各个指标进行综合评价可以消除该差异性。3)综合考虑各PV曲线水分参数,试验树种的耐旱性由强到弱的顺序是:油松>圆柏>互叶醉鱼草>侧柏>锦带花>华北珍珠梅>火炬树>国槐>山桃>桃叶卫矛>紫丁香>柽柳>山杏。     

不同水分及钾水平对烟草根、茎水导特性的影响

通过室内砂培试验,控制钾素水平:低钾(K1)2.4 mmol/L,中钾(K2)5.4 mmol/L,高钾(K3)9.9 mmol/L以及两个水分处理:充分供水W1和水分胁迫W2,选择云烟89号为供试材料,测定了烟草生长后期株高、茎粗、根系干重、根系总吸收面积和活跃吸收面积以及根、茎导水率等指标,研究了不同处理对烟株根系、茎部水导特性的影响。结果表明:在烟株生长后期,水分对烟株株高、茎粗、根系活跃吸收面积以及根系导水率的作用大于钾;在水分充足条件下,适度施钾可以促进烟株生长,提高根和茎的水分传导能力,但烟株根系干重和根系总吸收面积在各个处理间差异并不显著。     

不同水分胁迫下的春小麦叶片气体交换参数和水分利用效率研究

叶片气体交换参数是作物产量形成的生理基础,其中光合速率和蒸腾速率决定了叶片水分利用效率,对作物抗旱节水研究具有重要意义.在定西和武威两个试验站进行春小麦盆栽水分模拟试验,设置对照(CK)、持续干旱(WS)、中旱(40％FC)和重旱(30％FC)4组处理,分析不同水分条件下春小麦叶片气体交换参数和水分利用效率(WUEin...     

甘肃省典型土壤持水特性及影响因素研究

研究了甘肃省14个类型区12种典型土壤的物理性质,并测得不同水势下的土壤重量含水量,利用Gardner经验方程拟合出其土壤水分特征曲线,对不同土壤的持水性及其影响因素作了研究。结果表明:甘肃省典型土壤持水能力差异明显,整体而言,甘南高原类型区土壤持水和供水能力较好,区内典型土壤拟合参数A值均在20以上,且较为稳定;陇南山地丘陵类型区土壤供水能力最佳,持水能力较好,区内典型土壤拟合参数A值均在24以上,但稳定性较弱;黄土高原类型区内土壤持水性适中,供水能力较弱,稳定性最佳;河西干旱半干旱类型区的土壤持水、供水能力及稳定性均较差,区内典型土壤除潮土外拟合参数A值均在17以下;土壤质地(0.002 mm粘粒含量)、总孔隙度对甘肃省土壤的持水性影响最为显著,其次为土壤毛管孔隙度、密度和容重。     

水分胁迫及复水过程4种牧草形态及其生理特征表达

草地作为半干旱区的主要植被类型之一,开展牧草对土壤水分变化响应机制的研究,对于该地区水资源的可持续利用和生态环境的建设均有重要意义。本文选取半干旱区4种典型牧草作为研究对象,在对其进行干旱及旱后复水处理模拟自然降水过程的基础上,分析牧草的形态、水分生理、光合生理等特征对土壤水分变化的响应,结果表明:①水分胁迫下牧草地上形态指标(单叶面积、地上干重)呈显著的下降趋势,而地下形态指标(地下干重、根冠比)则反之;复水结束后,牧草形态特征指标有明显的恢复,披碱草(Elymus nutans Griseb.)和黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)出现了超补偿效应。②水分胁迫下牧草水分生理特征表现为明显的下降趋势,复水后逐渐恢复,复水14~21 d后基本恢复对照组水平。干旱条件下,2种豆科牧草能维持较高的水势,属于高水势延迟脱水型;而禾本科牧草属于低水势忍耐脱水型。③水分胁迫下,牧草光合生理特征也表现为明显的下降趋势,轻微水分胁迫能够暂时提高豆科牧草光合能力;豆科和禾本科牧草叶片光合特性对干旱的响应机制存在一定的差异,面对干旱胁迫,豆科牧草通过及时关闭气孔来减少水分散失,而禾本科牧草通过延缓气孔关闭牺牲叶片水分的方式维持正常生长。     

西北旱区制种玉米灌浆期气孔导度与叶水势对水氮胁迫的响应

为了探究西北旱区制种玉米水氮胁迫条件下的生理节水机理,设置充分灌溉(FI)与亏缺灌溉(DI)处理,以及施氮(N150)与不施氮(N0)处理,分析了不同水氮模式下叶水势与气孔特征的变化规律。结果表明:充分灌溉条件下,施氮主要通过增加气孔开度和气孔数量提高气孔导度,与不施氮处理相比,气孔开度提高19.46%,气孔数量增加8.46%;亏缺灌溉条件下则通过增加单位面积开放气孔数量和降低气孔开度来应对水分消耗,提高抗旱能力,与充分灌溉相比,亏缺灌溉气孔开度平均降低21.38%,气孔数量平均增加14.08%;增加灌水量能极显著增大气孔开度(P<0.05)和提高玉米叶片黎明和正午叶水势值,促进作物蒸腾作用;FIN150处理较DIN150处理黎明和正午叶水势均值分别上升了3.30%和2.00%,FIN0处理较DIN0处理黎明和正午叶水势均值分别上升了13.41%和14.29%;亏缺灌溉条件下,施氮处理黎明和正午叶水势均值分别上升了2.87%和0.17%。干旱导致气孔导度及正午叶水势的降低可以通过增施氮肥得到部分补偿。     

水分胁迫及复水过程4种牧草形态及其生理特征表达

草地作为半干旱区的主要植被类型之一，开展牧草对土壤水分变化响应机制的研究，对于该地区水资源的可持续利用和生态环境的建设均有重要意义。本文以选取半干旱区4种典型牧草作为研究对象，在对其进行干旱及旱后复水处理模拟自然降水过程的基础上，分析牧草的形态、水分生理、光合生理等特征对土壤水分变化的响应，结果表明：① 水分胁迫下牧草地上形态指标（单叶面积、地上干重）呈显著的下降趋势，而地下形态指标（地下干重、根冠比）则反之；复水结束后，牧草形态特征指标有明显的恢复，披碱草(Elymus nutans Griseb.)和黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)出现了超补偿效应。② 水分胁迫下牧草水分生理特征表现为明显的下降趋势，复水后逐渐恢复，复水14~21 d后基本恢复对照组水平。干旱条件下，2种豆科牧草能维持较高的水势，属于高水势延迟脱水型；而禾本科牧草属于低水势忍耐脱水型。③ 水分胁迫下，牧草光合生理特征也表现为明显的下降趋势，轻微水分胁迫能够暂时提高豆科牧草光合能力；豆科和禾本科牧草叶片光合特性对干旱的响应机制存在一定的差异，面对干旱胁迫，豆科牧草通过及时关闭气孔来减少水分散失，而禾本科牧草通过延缓气孔关闭牺牲叶片水分的方式维持正常生长。     

灌溉回归水系数在已开发井灌区推求方法的探讨

<正> 在当前水资源日趋紧张的情况下,对井灌区地下水资源做出科学的评价,为合理开采地下水、优化利用地下水、保证灌区的生产发展提供依据尤为重要。内蒙古自治区阿拉善盟阿左旗腰坝井灌区,由于历史原因,灌水技术及田内工程标准多数不高,造成灌溉水渗漏严重,导致回归水成为地下水资源评价中影响较大的均衡项;所以对回归水系数的研究     

凹凸棒土对土壤团粒结构及水力参数的影响

向粉砂质壤土中均匀添加不同含量(0、10、20、30、40 g·kg~(-1))凹凸棒土(简称ATP)进行土壤水分特征曲线试验、土壤颗分试验及土壤团聚体试验,研究不同ATP施加量对土壤团粒结构及土壤水力参数的影响。结果表明:土壤中的黏粒(0.002 mm)从9.28%减小至7.06%,粉粒(0.002~0.02 mm)从50.21%减小至26.8%,砂粒(0.02~2 mm)比例从40.52%增加至41.49%;随着ATP含量增大,土壤水分特征曲线分形维数从2.859增加至2.876,土壤粒径分形维数从2.645减小至2.628,在ATP含量为30 g·kg~(-1)时两者的分形维数均出现拐点;试验结束自然风干后的土壤大颗粒含量增加,0.25 mm的土壤团粒随着ATP含量的增加从0增加至2;利用土壤水分特征曲线分形模型对土壤含水率进行模拟后,其模拟计算值与实测值的均方根误差RMSE在10%以内;利用非饱和土壤水力传导度分形模型对不同含量ATP非饱和水力传导度进行预测,其预测值随着ATP含量的增加整体呈减小趋势。综合分析可知,加入ATP后的土壤持水能力增强,具有改良土壤的作用,且当ATP含量为30 g·kg~(-1)时的改良效果最佳。     

生物炭对和田风沙土水力特性的影响

为探究生物炭的施入量对和田风沙土水力特性的影响,设置了5个生物炭施用量处理,质量比(生物炭质量/干土质量)分别为0％(CK)、4％(T1)、8％(T2)、12％(T3)、16％(T4),利用离心机法获取土壤水分与吸力关系,定水头法获得饱和土壤导水率,通过VG-M组合模型拟合土壤水分特征曲线,探究生物炭对风沙土持水性、土...     

耕作方式对黑土耕层孔隙分布和水分特征的影响

为探索耕作方式对黑土孔隙度分布和土壤水分特征的影响,以2010年吉林省德惠市中层黑土上进行了9年的田间定位试验小区土壤为研究对象,对免耕和秋翻两种耕作处理下耕层土壤孔隙度和土壤水分特征曲线进行分析。结果表明不同耕作处理对黑土孔隙度影响较大。与秋翻相比,免耕减小了土壤总孔隙度,增大了0～5cm和20～30cm10%～16%的>100μm大孔隙,减小了耕层5～20cm的100～30μm次大孔隙,两种处理不同深度的中孔隙和微孔隙数量相近。不同耕作方式对土壤水分特征的影响存在较大差异,免耕0～5cm和20～30cm的持水能力高于秋翻,而5～20cm表现出相反的变化趋势。实施免耕后,改变了土壤孔隙分布和持水性能,对土壤通气透水和作物根系发育具有重要作用。     

Topographic differentiations of biological soil crusts and hydraulic properties in fixed sand dunes,Tengger Desert

Biological soil crusts(BSCs) play an important role in surface soil hydrology. Soils dominated with moss BSCs may have higher infiltration rates than those dominated with cyanobacteria or algal BSCs. However, it is unnown whether improved infiltration in moss BSCs is accompanied by an increase in soil hydraulic conductivity or water retention capacity. We investigated this question in the Tengger Desert, where a 43-year-old revegetation program has promoted the formation of two distinct types of BSCs along topographic positions, i.e. the moss-dominated BSCs on the interdune land and windward slopes of the fixed sand dunes, and the algal-dominated BSCs on the crest and leeward slopes. Soil water retention capacity and hydraulic conductivity were measured using an indoor evaporation method and a field infiltration method. And the results were fitted to the van Genuchten–Mualem model. Unsaturated hydraulic conductivities under greater water pressure(–0.01 MPa) and water retention capacities in the entire pressure head range were higher for both crust types than for bare sand. However, saturated and unsaturated hydraulic conductivities in the near-saturation range(–0.01 MPa) showed decreasing trends from bare sand to moss crusts and to algal crusts. Our data suggested that topographic differentiation of BSCs significantly affected not only soil water retention and hydraulic conductivities, but also the overall hydrology of the fixed sand dunes at a landscape scale, as seen in the reduction and spatial variability in deep soil water storage.     

黄土区土质道路径流水动力学参数的灰色关联度分析

黄土区土质道路路面侵蚀是该地区土壤侵蚀中的重要形式之一,为了探讨其土壤剥蚀率与径流水动力学参数的相关关系,以便为该地区道路土壤侵蚀预报模型的建立提供帮助,采用室内人工降雨及放水冲刷实验、灰色关联度分析方法研究了裸露土质路和植草土质路的径流水动力学参数与土壤剥蚀率间的关系,结果表明:1)在15°坡度、不同雨强条件下,可根据径流量或水流功率计算土壤剥蚀率;2)在2mm.min-1雨强、不同坡度条件下,可根据水流功率或坡度计算土壤剥蚀率;3)在降雨加放水冲刷试验条件下,裸露土质路的土壤剥蚀率可通过径流水深或径流流速计算得出,而植草土质路的土壤剥蚀率可通过过水断面单位能量或径流量计算得出。因此,在无汇水条件时,根据径流水流功率计算土壤剥蚀率较为合理;在有汇水条件时,采用径流量计算土壤剥蚀率较为合理。     

Van Genuchten模型在土壤水分特征曲线拟合分析中的应用

利用Matlab软件的非线性拟合和非线性回归函数,对传统耕作和免耕耕作两种方式下土壤水分特征曲线进行分析,建立相应的Van Genuchten模型,并对模型进行检验和应用.结果表明,非线性回归较非线性拟合适应性高;Van Genuchten模型适应性好,可以应用于不同耕作条件下的土壤水分分析.     

基于季节特征的土壤退墒模型建立与率定

利用河南省南阳市2011—2015年12个墒情站的土壤水分监测资料,分析研究了无增墒情况下土壤含水量消退规律,构建出基于不同季节(夏季、春秋季与冬季)的土壤含水量与衰减系数的数学模型,运用规划求解法率定模型参数,并利用2016—2017年资料对模型进行检验。结果表明,不同季节土壤水分衰竭系数模型分别为α=1.023(1-ω~2/4353)~(1/2)(夏季)、α=1.013(1-ω~2/7005)~(1/2)(春秋季)与α=1.008(1-ω~2/9303)~(1/2)(冬季),所建立的数学模型适用于南阳市相应季节壤土与粘壤土小麦、水稻与休闲地土壤旱情预测,但不适用于夏季与春秋季砂土特别是休闲地砂土土壤墒情预测。     

对比分析不同方法提取土壤中的二氯喹啉酸

本文采用4种常用方法分别对福建田土中添加的二氯喹啉酸进行了提取,并采用高效液相色谱法对其添加回收率进行了测定,对比分析表明,当二氯喹啉酸添加浓度为1.25μg/g时,方法二即氢氧化钠溶液提取、乙酸乙酯净化法回收率最高,约为70%,且杂质峰较小,基线平稳,峰形较对称;重复性高,两次生物学试验的平均回收率无显著差异,均略高于70%。方法一即乙腈磷酸水溶液提取、氯化钠净化法,回收率较高,但杂质峰较高,基线不平稳。方法三即硼砂甲醇溶液提取、二氯甲烷净化法,虽然杂质峰小、基线平稳、峰形较好、但回收率低,约为50%。方法四即甲醇磷酸水溶液直接提取法,因提取液难以在旋转蒸发仪中浓缩,因此未继续检测。综合结果表明,方法二最适用于福建省水稻田二氯喹啉酸的提取。     

生物炭用量对模拟土柱氮素淋失和田间土壤水分参数的影响

利用土柱模拟试验和田间试验,把由果树废枝干制备的生物炭以0,20,40,60 t·hm^-2和80 t·hm^-2的用量施入土壤,以探明不同用量的生物炭对土壤硝铵态氮素淋失和土壤水分的影响。结果表明,施用生物炭可降低土壤NH₄⁺-N和NO₃^--N累积淋溶量,其中用量为80 t·hm^-2处理较对照分别降低了41%和18.6%（P＜0.05）;NO₃^--N淋溶主要集中在前三次,其淋溶量占总量的97.3%～98.8%,生物炭能增加NO₃^--N在土壤中的滞留时间,延缓淋失;在整个淋洗过程中,氮素主要以NO₃^--N的形式淋失,其累积淋溶量占NO₃^--N、NH₄⁺-N淋溶总量的97.3%～98.14%;施用生物炭种植春玉米后,土壤含水率和总孔隙度增加不显著。