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。     

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。     

冠层相对深度指数与玉米不同叶层含水量间的关系研究

研究分析了田间试验条件下11个不同株型品种,在七个生育期中叶片水分含量随着形态学高度层次(上层、中层和下层)的变化情况,发现在大喇叭口出现后,不同株型玉米叶片水分含量均随形态学高度的降低而升高.冠层高光谱参量RDI(Relative Depth Index)与叶片水分含量的关系用对数方程式拟合最佳.基于1 192-1 282nm波段的RDI1192-1282与叶片水分含量的相关性明显强于基于965-1 085nm波段的RDI965-1085.进一步分析表明,RDI与3种株型玉米的下层含水量关系都不强或不存在相关性,而与中层和上层含水量的相关性均达到显著或极显著水平,说明下层叶片对水分吸收区域的冠层光谱的影响较弱.     

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。     

高大平房仓稻谷粮层霉菌、脂肪酸值和水分差异性研究

研究了高大平房仓储存稻谷不同层的霉菌量、细菌量、脂肪酸值和水分的差异。结果表明:稻谷粮堆霉菌数量中层上层下层,各层主要优势霉菌为黄曲霉、灰绿曲霉和白曲霉,但比例不同;下层稻谷脂肪酸值最高,中层水分最高。进一步的方差分析表明不同粮层间的霉菌量、细菌量和脂肪酸值存在(极)显著性差异,而水分差异不显著。     

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。     

基于模糊数学法的新建绿地土壤物理性能评价

城市绿地土壤的物理性能影响着城市生态系统的运行,为了研究城市绿地建设过程中不同层次土壤的物理性能,以西安植物园新区为典型案例,选取容重、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、田间持水量、自然含水量等六个指标,结合模糊数学法以及SPSS19.0与Excel软件对各层土壤的物理性能(Q)进行评价。结果显示,西安植物园新区表层土壤(0-25cm)、浅层土壤(25-50cm)、中层土壤(50-70 cm)、深层土壤(70-90cm)的Q值分别为21.69、61.24、71.19、66.89;分别处于极差水平、较差水平、良好水平、较差水平。平均Q值为55.25,处于较差水平。表层土壤与浅层土壤Q值过低的原因在于重型机械的重复碾压,碾压力对中层土的影响较小。随着土层深度的增加,深层土壤的Q值相对中层有所下降。各影响因子的权重比较显示,土壤容重是影响各层土壤物理性能优劣的重要因素,但随着土层的加深,土壤容重的权重逐渐降低。自然含水量的权重随着土层的加呈现逐步上升的趋势。     

晋南小麦红吸浆虫发生规律及防治对策

小麦红吸浆虫在土内有4种虫态,其分布以中层(7～13厘米)最多,下层(13～20厘米)次之,上层(0～7厘米)最少,20～38厘米仍有虫口分布.幼虫以上层为最多,中层次之、下层最少;圆茧以中,下层最多,上层很少;长茧及蛹以上层为最多,中、下层较少.成虫发生迟早及持续时间长短的关键因素是3～5月的降雨量,其中以4月下旬降雨最为重要.4月下旬降雨多,则成虫发生早,持续时间长,成虫发生盛期与小麦抽穗期相吻合的机会多,小麦受害重.在小麦抽穗前施一次长效农药封闭地面,可杀死不断上升地面的幼虫和蛹,阻止成虫羽化.     

不同耕作方式对黑土区农田土壤物理特性的影响

为探讨耕作方式对黑土区农田土壤物理特性的影响,2016年6—9月在内蒙古自治区呼伦贝尔市阿荣旗试验区设置3种耕作方式[深松(SS)、免耕(MG)及常规耕作(CK)],分别采集0~10、10~20、20~30 cm土层的土样,对土壤容重、含水量、土壤渗透速率及土壤孔隙度进行调查。结果表明：3种耕作方式土壤容重及含水量均表现为SS>CK>MG;土壤入渗特征表现为初始入渗率>平均渗透率>稳定入渗率;土壤入渗速率及累计入渗量表现为SS>CK>MG;土壤孔隙度以SS处理下最高且随着月份的增加土壤孔隙度降低。主成分分析表明,初始入渗速率和渗透总量对不同耕作方式最为敏感,可以作为考察东北黑土区农田耕作效应与缓解黑土地退化的评价指标。由综合得分可知,不同耕作方式下土壤性能优劣表现为SS>MG>CK。综上,深松耕作可以有效降低土壤容重,提高土壤含水量,促进土壤渗透能力;免耕更有利于水分的保持,降低土壤的无效蒸发。     

苹果树纺锤形改造为主干形的果实品质和产量比较

本研究以兵团第一师六团二连苹果为试验材料,研究苹果纺锤形树形改造为主干形后果实品质和产量的差异,结果表明:主干形苹果树随着树冠高度的增加单果重、纵横径和着色指数增加,上层果实单果重极显著大于中层的下层,纺锤形苹果树以中层单果重最大;各层间果实纵横径、着色指数差异不显著。主干形上层果实单果重极显著大于纺锤形,中层显著大于纺锤形,主干形果实着色指数极显著高于纺锤形。纺锤形各层果实内在品质无显著差异。主干形果实内在品质与纺锤形差异不明显,主干形单株产量和单位面积产量极显著高于纺锤形。改造后主干形苹果树果实外观品质明显改善。     

土壤砂砾覆盖对入渗和蒸发影响研究进展

砂砾覆盖能防止土壤表面受到雨滴侵蚀,切断土壤的毛细管的作用,从而对土壤入渗和蒸发规律产生影响。本文介绍了国内外砂砾覆盖对入渗和蒸发规律影响的研究成果,现有研究结果表明,降雨入渗与砾石覆盖度之间既有正相关关系, 又有负相关关系,入渗不仅与砂砾粒径有关,还与砂砾在土壤表面所处的位置有关;砂砾覆盖能够抑制蒸发,抑制效果与砂砾粒径大小、颜色和厚度等有关。另外,一些国外学者通过定量化模型来描述了砂砾覆盖条件下入渗和蒸发规律,但这些定量化模型还是最基本的简化模型,主要偏重于理论说明,直接应用于实践还存在一些问题。     

土壤容重对高产玉米根系生长的影响及调控研究

不同土壤容重不同,其稳定性也不同。土壤容重的变化会引起土壤调节水、气、热能力的变化,提高土壤的自动调节能力可以使土壤肥力水平得以提高并满足植物对生长因子的持续需求。为研究土壤物理性质对玉米高产稳产的影响机理,以耕地棕壤为试验材料,采用盆栽方法,研究不同容重对玉米根系生长指标的影响,并进一步研究了施用不同有机肥量及模拟不同耕作深度对玉米根系生长的调控效果。结果表明:在设计容重范围内,容重增加,根系生长指标都表现为下降,容重大于1.2 g/m3时,不同处理根系生长指标差异显著;当容重大于1.3 g/cm3时,不同处理根系活力差异显著。施用有机肥对高容重土壤调控效果更好,有机质含量为4%与5%的处理差异减小,低容重土壤在所设计的有机质水平内调控效果也都较好。耕层厚度增加可以提高根系生长参数,但与对照相比,差异不显著。所以,对于紧实结构性较差的土壤,改善其调节能力应该通过增施有机肥的方法,紧实结构较好的土壤考虑使用耕翻的办法。     

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。     

不同耕作方式对砂姜黑土理化性质和小麦产量的影响

为探讨砂姜黑土农田适宜的耕作方式,提升砂姜黑土农田地力及作物产量,发挥地域资源优势,以‘百农207’为试验材料,通过田间试验,研究了免耕、旋耕(15 cm)和深耕(30 cm)3种耕作方式对砂姜黑土农田土壤容重、土壤含水量、硝态氮含量及小麦籽粒产量的影响。结果表明:在小麦越冬期和成熟期,3种耕作方式0~10 cm土层土壤容重差异不显著(P0.05),但深耕处理显著降低了10~40 cm土层土壤容重(P0.05)。在小麦苗期,3种耕作方式对0~40 cm土层土壤含水量影响规律不明显(P0.05),但在小麦越冬期、拔节期、成熟期,深耕处理显著增加了0~40 cm土层土壤含水量(P0.05)。在小麦成熟期,0~40 cm土层土壤硝态氮含量均为免耕旋耕深耕。与免耕处理相比,深耕处理通过增加小麦穗粒数和千粒重,使籽粒产量增加9.79%。综合研究区的土壤性质、作物生长、自然环境等因素,小麦季30 cm深耕可以降低土壤容重,增加土壤含水量,提高小麦籽粒产量,可作为砂姜黑土农田适宜的耕作方式。     

添加γ-聚谷氨酸对膜孔灌自由入渗特性的影响

为揭示γ-PGA施量配比对膜孔灌单点源自由入渗条件下土壤水分入渗特性的影响,通过对不同γ-PGA施量配比(0%、0.1%、0.5%、1%)的膜孔单点源自由入渗试验,研究了γ-PGA施量配比对入渗率、稳定入渗率、累积入渗量、土壤含水率分布、入渗湿润体的影响。研究结果表明,不同γ-PGA施量配比的膜孔灌自由入渗仍符合Kostiakov土壤水分入渗模型,且入渗速率明显降低,稳定入渗率从0.47 cm/min递减到0.15 cm/min,减小率达68%;γ-PGA施量配比对垂直湿润锋的运移特性影响最为明显,且垂直湿润锋入渗时间t与运移距离Rx符合R_X=D/2+Et_F模型;γ-PGA施量配比对湿润体的含水率分布影响显著,处理组在距离膜孔中心10cm范围内土壤湿润体相应层位的含水率明显高于对照组,且随着γ-PGA施量的增加土壤含水率明显增大;但是在10cm以下区域,湿润体各层的含水率变化则与之呈相反趋势。该研究成果可以作为以后研究入渗规律和膜孔灌技术的参考。     

大豆叶片表面结构与蒸腾的关系

用光镜和扫描电镜对大豆叶片进行观察的结果表明,气孔和表皮毛密度及表皮毛分布方式在上下表皮间存在差异。中层叶片气孔密度高于上层和下层叶片;而中层叶片表皮毛密度则低于上层和下层叶片。不同品种叶片表面结构状态有所不同。蒸腾速率测定结果表明,大豆多数品种蒸腾日变化呈单峰曲线,中层叶片的蒸腾速率大于上层和下层叶片     

保护性耕作下西南黄壤坡地的土壤结构效应

设置两种保护性耕作措施,通过6年连续试验,研究了保护性耕作措施对黄壤土结构性状的影响,为西南黄壤地区保护性耕作技术应用与发展提供理论依据。结果表明:(1)垄播沟覆轮耕与免耕秸秆覆盖两种保护性耕作措施均可降低黄壤容重,增加土壤孔隙,且此作用是由表及里的渐进过程,垄播沟覆措施的土壤容重优化作用要优于免耕覆盖,而免耕覆盖对较深层次土壤孔隙状况优化效果更显著。(2)保护性耕作可提高0~20 cm土壤0.25 mm干筛团聚体含量,水稳性团聚体含量处理之间差异不显著,但0~20 cm层含量略大于20~40 cm层。(3)保护性耕作可提高土壤团聚体稳定性,降低团聚体破坏率,免耕覆盖措施对提高土壤团聚体稳定性具有更加显著的效果。该试验证明了保护性耕作对黄壤土容重、孔隙、团聚体等结构性状有一定的改善作用,这种改善作用是一个非常漫长的由表及里的渐进过程,为西南黄壤地区保护性耕作技术应用与发展奠定了坚实的基础。     

中国土壤类型下免耕对土壤容重的影响

免耕对土壤物理性状尤其是土壤容重产生影响,进而影响作物生长发育,本研究旨在探讨免耕在不同土壤类型、不同耕作制度区域下对土壤容重产生的影响,为免耕研究提供参考。收集自1999—2019年公开发表的免耕、保护性耕作对土壤容重影响的试验论文,对筛选出田间试验条件下土壤容重结果具有显著性差异的期刊论文进行整理分析。结果表明,中国土壤类型下免耕对土壤容重的试验研究所涉及的土壤类型相对较少,较多集中在黑垆土、水稻土、黑土、褐土五种土壤类型下。在耕作制度区域研究上,中国三大粮食主产区（黄淮海平原、东北平原及长江中下游平原区）的研究占全国总量的45.8%。文献对比研究发现,免耕减小土壤容重的比例仅为1/3,土壤容重增大的比例接近2/3,少量试验结果表明免耕与传统耕作对土壤容重的影响无显著差异。研究认为,免耕对土壤容重的影响在不同试验条件下产生不同的结论,与土壤类型、耕作制度区域无相关性。     

西南黄壤坡耕地保护性耕作的土壤结构效应

设置两种保护性耕作措施,通过6a持续试验,研究了保护性耕作措施对黄壤结构性状的影响,为西南黄壤地区保护性耕作技术应用与发展提供理论依据。[方法]分别用环刀法、干湿筛法测定土壤容重和土壤团聚体组成,土壤机械组成采用MS2000激光粒度分析仪测定,并计算出土壤孔隙度和团聚体破坏率。 [结果]结果表明：(1)垄播沟覆轮耕与免耕秸秆覆盖两种保护性耕作措施均可降低黄壤容重,增加土壤孔隙,且此作用是由表及里的渐进过程,垄播沟覆措施的土壤容重优化作用要优于免耕覆盖,而免耕覆盖对较深层次土壤孔隙状况优化效果更显著。(2)保护性耕作可提高0～20 cm土壤＞0.25mm干筛团聚体含量,水稳性团聚体含量处理之间差异不显著,但0～20cm层含量略大于20～40cm层。(3)保护性耕作可提高土壤团聚体稳定性,降低团聚体破坏率,免耕覆盖措施对提高土壤团聚体稳定性具有更加显著的效果。[结论]该试验证明了保护性耕作对黄壤土容重、孔隙、团聚体等结构性状有一定的改善作用,这种改善作用是一个非常漫长的由表及里的渐进过程,为西南黄壤地区保护性耕作技术应用与发展奠定了坚实的基础。     

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。