非饱和土壤中指流的研究进展

指流是土壤中普遍存在的一种水分和溶质运移形式,土壤中发生的指流现象将导致水分和溶质快速向下迁移,从而引起深层土壤和地下水的污染以及水分和养分的流失。因此,掌握其研究动态并对其进行深入研究很有现实意义。针对指流的实际情况,从非饱和土壤中指流的试验方法、机理研究和模型预测等方面,综合评述了国内外的研究动态,并探讨了目前存在的问题和发展前景。     

土壤大孔隙结构对饱和导水率的影响

[目的]探究土壤不同孔径大孔隙结构特征及数量对土壤饱和导水率的影响,为研究区域土壤水分-溶质迁移规律、水土流失治理与土壤污染防治提供理论参考.[方法]以京郊密云水库五座山林场水源涵养林为研究点,基于工业CT扫描技术,对土柱中土壤大孔隙三维空间结构重建后,探究不同孔径大孔隙结构特征参数密度及数量密度对土壤饱和导水率的影响...     

层状土壤水分入渗与溶质运移研究进展

层状土壤质地和孔隙状况的不均匀性使得水力特性在土层界面处发生突变,因而其土壤水分运动和溶质运移明显不同于均质土壤。论文对层状土壤水分入渗和溶质运移过程和模型模拟的研究现状进行了归纳总结。在此基础上,提出了层状土水分和溶质运移研究今后研究急需解决的科学问题,主要包括土壤层状结构的定量化及其对土壤水分和溶质运移的影响机理、建立考虑土层界面边界条件影响的水分和溶质运移定量模型。此外,层状土指流形成机制及其环境效应将是未来研究的重点。在气候变化背景下,开展层状土壤结构对坡地土壤水文过程影响及其调控对策研究,将是土壤水文领域长期面临的科学问题之一。     

非饱和土壤水与溶质迁移参数间的关系分析

土壤溶质迁移的研究已成为土壤学、生态学、水资源学以及资源与环境科学等相关学科的基础和前沿研究领域。人们试图通过发展简单数学模型来描述土壤溶质迁移过程,以及影响溶质迁移特征因素间内在关系。通过对非饱和土壤水分与溶质迁移参数间的关系分析,探寻简单方法确定相关迁移参数。分析结果表明,参数估算是可行的,可以用该参数进行模型预测。     

植物根孔研究进展与现状

综合论述了植物根孔的概念及其在土壤中的形成、分布及生态功能,指出植物根孔在水分、溶质、空气的运输及土壤溶质的迁移、转化等过程中具有重要意义.同时还介绍了植物根孔的研究方法,并对目前研究中存在的不足及今后需加强的研究领域提出了建议.     

农田溶质径流及其控制措施的探讨

农田溶质径流是指土壤中可溶性化学物质,在雨滴击溅、径流冲刷和溶质紊动扩散以及对流作用下,向地表径流迁移并随地表径流流出农田.农田溶质径流一方面使土壤中的一部分养分流失,减小了土壤肥料的有效性,使土壤肥力退减;另一方面农田大量肥料流入江河、湖泊,产生富营养化,造成江河、湖泊的污染.对于黄土高原,短时大暴雨造成的水土流失,更加剧了土壤溶质径流.因此研究土壤溶质径流及其控制措施,对合理利用农田,保肥保水,控制土     

基于工业CT扫描的不同类型土壤孔隙结构研究

本研究从3个土壤类型样地中采集11个原状土柱,进行CT断层扫描,结合结构方程模型定量分析土壤大孔隙特征参数与土壤含水量间关系。结果表明：不同土壤类型的大孔隙累积弯曲度可抑制土壤含水量的增加,褐土区的大孔隙垂直连续性强,喀斯特人工恢复林地区的大孔隙水平发育度高,且破碎程度高。不同植被类型条件下的林地总孔隙体积较大,乔木群落土壤大孔隙平均直径分别是灌木和草本的1.33倍和1.87倍,灌木的弯曲度高于林地;大孔隙的弯曲度可促进土壤大孔隙表面积的增加。本研究可为后续定量化分析大孔隙三维特征及其对水分运移的贡献等内容提供基础支撑,为不同地区人工林有效恢复及管理、林地土壤营养物质运移及滞留、土壤水分运移机制等提供参考。     

地下水埋深对土壤溶质（Br－）运移的影响

为了阐明地下水埋深对土壤溶质运移的影响,通过室内均质土柱试验,以Br-为示踪剂,对90 mm和45 mm两种次灌水量下,1.7,1.2和0.8 m地下水埋深土壤中表施溶质Br-的运移规律进行了研究。结果表明,土表Br-聚集趋势均随地下水埋深增大而增强;随灌水次数增加,土表Br-向下淋移趋势随水位加深而减缓;较浅的地下水埋深有利于土壤溶质(Br-)向下运移;随次灌水量的增加,土表溶质聚集减弱,土壤溶质向下迁移加快。即较浅的地下水埋深和较大的次灌水量能促进土壤溶质向下迁移,减弱其在土表的聚集。     

根系的吸收作用及土壤水分对硝态氮、铵态氮分布的影响

 研究了玉米根系的吸收作用和土壤水分对耕层土壤硝态氮迁移及分布的影响。结果表明，根系发育状况及水分供应明显影响硝态氮的迁移及分布。根系自然生长和灌水处理，距主茎不同距离的各位点硝态氮浓度差异小；而限制根系生长和不灌水处理，则差异较大。距主茎0～10 cm范围的耕层土壤中硝态氮含量的变化趋势是由远到近逐渐降低。这种变化趋势与耕层土壤中根系吸收面积的变化趋势相反。限制根系生长时，各位点土壤硝态氮浓度与土壤水分有相当一致的变化规律，说明随着植物吸水硝态氮作为溶质向根表迁移。与硝态氮不同，铵态氮的迁移和分布不受根系发育状况及水分供应的影响。     

创造良好土壤团粒结构 提高土壤种植效益

土壤团粒结构是由若干土壤单粒黏结在一起形成为团聚体的一种土壤结构。因为单粒问形成小孔隙、团聚体间形成大孔隙,所以与单粒结构相比较,其总孔隙度较大。小孔隙能保持水分,大孔隙则保持通气,团粒结构土壤能保证植物根的良好生长,     

浅谈土壤裂缝的产生发展及其对水分运移的影响

由于动物活动、植物根系伸展或腐烂及物理和化学作用(如干湿交替、冻融变化、亚表层流、化学风化等),导致土壤孔隙不均匀,存在许多大孔隙。水及其溶质(包括污染物)     

间歇降雨条件下黄土坡面土壤溶质的迁移特征

 【目的】研究间歇降雨条件下黄土坡地水分溶质迁移特征,为减少汛期坡耕地肥料流失率和水土流失量提供理论依据。【方法】以黄土坡地为研究对象,采取表层喷施和拌施两种施肥方式,通过两场间隔24 h的室内模拟降雨试验,从降雨-径流-土壤相互作用角度,研究间歇降雨条件下坡面水土流失和土壤溶质（NO3-、Br-和PO43）的迁移特征。【结果】第二次降雨的稳定产流强度、径流量和侵蚀泥沙量均大于第一次降雨,初始产流时间和产流强度达到稳定的时间也比第一次降雨提前。与第一次降雨平稳阶段NO3-和Br-的浓度相比,第二次降雨开始产流时浓度明显偏大,但其平稳阶段浓度又均小于前者,而吸附性PO43-的第二次降雨浓度高于第一次降雨稳定期浓度。非吸附性NO3-和Br-易随入渗水迁移,导致表层土壤溶质含量显著减少,第二次降雨地表总流失量小于第一次降雨,而PO43-受土壤侵蚀因素影响很大,喷施和拌施条件下PO43-第二次降雨的总流失量分别为第一次降雨的2.93和1.77倍。【结论】对于土体疏松易侵蚀的黄土地区,受降雨间歇期表层土壤溶质含量和土壤抗蚀性变化的影响,第二次降雨的径流溶质浓度过程线不能视作第一次降雨的简单延续,多次降雨会加剧吸附性土壤溶质的地表流失风险。在雨季里,首次降雨应时该采取必备的截流措施,减少非吸附性土壤养分的大量流失;对后期降雨的关注重点则是涵养水土,防范吸附性土壤养分的流失风险。     

贡嘎山暗针叶林生态系统溶质优先运移分析

以长江上游贡嘎山暗针叶林生态系统为研究对象,利用自制土柱装置,以KNO3和KBr作为示踪试剂,采用集中输入（脉冲输入）和稳定均匀输入（阶跃输入）两种基本类型,通过淋洗液和出流液的浓度和体积变化获得穿透曲线对研究区域优先流及溶质优先迁移进行研究。结果表明:长江上游贡嘎山暗针叶林生态系统是优先流及优先迁移的典型区域,其优先流运移过程可以分成5个区域,土壤优先流过程引起溶质的快速大量迁移,导致土壤深层和地下水中溶质浓度快速提高,增加了深层土壤污染的程度。      

鹫峰国家森林公园土壤溶质运移特征研究

溶质在土壤中的运移受土壤结构、质地、水分含量、地被植物等因素的影响。在室内条件下,采用恒定水头法研究亮蓝在鹫峰地区土壤中的运移规律,得到同一样地不同深度下的亮蓝穿透曲线。研究结果表明:在鹫峰地区,溶质在土壤中存在明显的优先运移现象,土壤容重、孔隙度和饱和导水率均能影响溶质在土壤中的运移。     

不同地下水位深度条件下地表径流过程中溶质迁移规律研究

【目的】探明不同地下水位深度条件下,地表径流过程中溶质的迁移规律。【方法】采用模拟试验,研究3种地下水位(地下水位与地表持平、低于地表5和10cm)及不同地表径流流速下(90,120,200,250mL/s),土壤溶质迁移到地表径流过程中,其在3种途径(土壤侵蚀、伯努利效应、扩散)下的变化规律。【结果】当地表径流流速小于200mL/s时,随着地表径流流速的增加,土壤溶质流失加剧,伯努利效应和扩散作用是引起土壤溶质流失的主导因素;当地表径流流速大于200mL/s时,土壤侵蚀是引起土壤溶质流失的主导因素。径流60min后,当地下水位低于地表5～10cm时,随着土层深度的增加,土壤剖面中溴化物质量浓度则逐渐增大。当地下水位与地表持平时,混合层深度为0.9～4.6mm;当地下水位低于地表5和10cm时,混合层深度均小于2.5mm。【结论】土壤溶质迁移过程与地表径流流速和地下水位高低有重要关系。     

土壤溶质运移的色谱塔板理论模型

土壤溶质运移模型是研究土壤中农用化学物质迁移的一种重要手段.由于一维土壤溶质运移在基本机制和形式上与化学色谱分析有相似性,将化学色谱理论应用于土壤溶质运移研究,得到了土壤溶质运移的色谱塔板理论模型,该模型的解析解与常用对流弥散方程的解具有相似的结果.同时,土柱试验表明,色谱模型的模拟结果与试验结果基本一致,仅部分时段模拟结果稍低于试验值,这可能由于色谱塔板模型尚未考虑水动力弥散作用和其中采用一阶近似有关.说明色谱塔板理论可用于土壤溶质运移研究,为认识土壤溶质运移提供了一种新的方法.     

土壤溶质运移的色谱塔板理论模型

土壤溶质运移模型是研究土壤中农用化学物质迁移的一种重要手段。由于一维土壤溶质运移在基本机制和形式上与化学色谱分析有相似性,将化学色谱理论应用于土壤溶质运移研究,得到了土壤溶质运移的色谱塔板理论模型,该模型的解析解与常用对流弥散方程的解具有相似的结果。同时,土柱试验表明,色谱模型的模拟结果与试验结果基本一致,仅部分时段模拟结果稍低于试验值,这可能由于色谱塔板模型尚未考虑水动力弥散作用和其中采用一阶近似有关。说明色谱塔板理论可用于土壤溶质运移研究,为认识土壤溶质运移提供了一种新的方法。     

LEACHC模型及其在土壤盐碱化预测预报研究中的应用

LEACHC是描述土壤水分运动、溶质运移和盐分积累的盐度模型。它利用一维Richard方程有限差分法模拟水分流动,利用对流-弥散传输模型描述溶质运移,利用化学平衡子程序处理土壤剖面化学平衡过程。系统地介绍了LEACHC模型及基本原理,总结了国外学者利用LEACHC模型进行土壤盐碱化预测预报研究的基本情况,以期对中国土壤盐碱化预测预报研究有所借鉴。     

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。     

创培土壤团粒结构 提高土壤栽培效益

土壤团粒结构是指由若干土壤单粒粘结在一起形成为团聚体的一种土壤结构。因为单粒间形成小孔隙、团聚体间形成大孔隙,所以与单粒结构相比较,其总孔隙度较大。小孔隙能保持水分,大孔隙则保持通气,故团粒结构土壤能保证植物根系的良好生长,适于作物栽培。团粒是由多种微生物分泌的多糖醛酸甙、粘粒矿物以及铁、铅的氢氧化物和腐殖质等胶结而成的。