土壤容重变化与土壤水分状况和土壤水分检测的关系研究

以湖北地区黄棕壤、水稻土、潮土为供试土壤,通过土壤在脱水干燥过程中客重增大和模拟不同容重级别土壤所引起的土壤水分状况变化,研究了土壤容重与体积含水量、土壤水分类型、土壤水分利用、土壤水分运动相伴变化的关系以及土壤容重与土壤水分检测的关系.试验结果表明,随着土壤容重增加,其饱和含水量、重力水含量、有效水含量减小,其凋萎含水量、无效水含量增加;其饱和导水率减小,非饱和导水率增加;同时土壤容重变化影响土壤水分运动参数的表述和土壤水分运动方程的应用以及土壤水分检测及其结果的应用.     

树枝覆盖与保水剂对土壤水分的影响

通过野外定位试验,研究了树枝覆盖和保水剂对土壤水分的影响。结果表明,树枝覆盖抑制土壤蒸发的效果明显,在土壤含水量大于16%时,可抑制2/3左右的土壤蒸发,树枝覆盖可提高表层土壤含水量达30%;滴灌条件下保水剂穴施可明显减少土壤水分的垂直入渗,提高湿润体的平均土壤含水量;滴灌条件下树枝覆盖结合保水剂穴施节水效果明显,使0~70 cm深度的土壤含水量增加了24%。     

承德围场地区土壤水分扩散率的研

通过试验研究了承德围场地区的土壤水分扩散率，结果表明：土壤剖面的水分扩散率在 1.0×10-2～1.6×10cm2/min变化，尤以第2层即耕作层土壤水分扩散率最大,第3层最小。扩散率与含水量符合经验公式 ，呈指数函数变化，经统计分析均达到显著水平；土壤容重、孔隙大小及孔隙类型及土壤颗粒组成中粘粒含量对土壤水分扩散率都有一定的影响。     

土石混合介质中碎石性质对土壤水分特征曲线的影响分析

土壤水分特征曲线是研究多孔介质非饱和带土壤水分运动的关键参数。为研究土石介质中碎石性质对土壤水分特征曲线的影响,采用高速离心机,测定了两种不同岩性碎石(片麻岩和石灰岩)分别在碎石质量比例(碎石占土石介质比例)为0%、10%、20%、30%和40%条件下的土壤水分特征曲线,并运用了RETC软件的VG(van Genuchten)模型对土壤水分特征曲线进行了拟合分析。结果表明:(1)相同土壤水吸力条件下,土壤含水量随碎石比例的增大而减小;(2)相同碎石比例条件下,土壤水吸力相同时含石灰岩土石混合介质含水量降低幅度大于片麻岩;(3)VG模型可以拟合含不同性质碎石土石混合介质水分特征曲线,但拟合参数不稳定;(4)含石灰岩碎石的土石混合介质的土壤饱和含水量只与土壤所占比例有关,而含片麻岩碎石的土石混合介质的土壤饱和含水量与土壤和碎石各自所占比例均有关。研究结果可以为土石山区土壤水分运动过程计算提供一定参考。     

土壤水分条件对白肋烟产、质量的影响研究

采用田间和盆栽试验方法研究了土壤水分条件对白肋烟产、质量和化学成分的影响及白肋烟灌溉的土壤水分指标。综合不同试验中土壤含水量对白肋烟产、质量和各类化学成分影响的结果 ,白肋烟各生育期最适宜的土壤相对含水量分别为移栽—团棵 6 6 %左右、团棵—打顶 80 %左右、打顶—采收 77%左右 ,白肋烟成熟阶段需水量相对较多。成熟期土壤相对含水量对白肋烟的成熟速度和化学成分的协调性及评吸质量的影响最为明显 ,在最适宜的土壤相对含水量以下的范围内 ,表现出随土壤相对含水量升高 ,成熟速度加快 ,烟碱含量明显下降 ,内在化学成分更为协调和评吸质量提高。适宜的土壤相对含水量能明显提高白肋烟产量、产值和等级比重。     

南北方粘质土壤密度对土壤水分特征van Genuchten模型的影响研究

以南北方典型粘质土壤红壤和塿土为试验土样,通过水平入渗试验进行了土壤密度变化对土壤水分特征van Genuchten模型参数的影响研究。研究结果表明,特征湿润长度、吸力、饱和含水量、滞留含水量、饱和导水率均随土壤密度增加而减小;土壤水分特征van Genuchten模型参数n随着土壤密度的增加而递增,而参数α随着土壤密度的增加而减小,与土壤密度成反比;参数n和参数α随土壤密度变化关系可用幂函数来描述。为建立吸力、土壤密度、质量含水率三变量的土壤水分特征曲面提供新的途径,有助于完善土壤水动力学理论。     

毛乌素沙地固定沙丘表层土壤水分时间稳定性特征

土壤水分在干旱半干旱地区的水文过程和植被恢复中具有重要的决定性作用,探究毛乌素沙地固定沙丘表层土壤水分的时间稳定性特征,对该地区水资源调控和生态环境改善具有重要意义.在毛乌素沙地东南缘选取固定沙丘迎风坡、背风坡和坡顶进行网格化布点,于2019年7月至10月使用土壤温湿度记录仪(TMS)对表层(0～5 cm)土壤含水量进行测定,分析表层土壤水分的时空变异性与时间稳定性特征.结果表明:研究期内表层土壤含水量的均值为21.00％,时空变化总体上具有中等变异性特征.表层土壤含水量的空间模式在观测时间上具有较弱的相似性,各日期对之间均具有较低的相关系数.土壤含水量的相对差分平均值(MRD)在-17.24％～18.80％之间,相对差分标准差(SDRD)和时间稳定性指数(ITS)的平均值分别为12.70％和14.20％,表层土壤含水量具有较好的时间稳定性.土壤含水量高于平均值的观测点,SDRD与ITS均较低,较高土壤含水量观测点的时间稳定性优于较低土壤含水量观测点.通过土壤含水量的时间稳定性特征分析判定,观测点77可以较好的代表研究区内表层土壤含水量的平均水平(决定系数为0.8769).     

不同灌水次数对枸杞土壤水分动态变化规律的影响研究

利用时域反射仪,对不同灌水次数下土壤含水量的变化进行了研究,分析了不同灌水定额下的土壤含水量随深度变化的特征。结果表明：土壤含水量变化的深度一般在0-100cm内,尤其0～60cm土层变化尤为激烈,在100～180cm范围内各处理土壤水分变化不明显,按枸杞土壤水分运移规律将0～180cm土层进行划分,土壤湿度垂直分布分...     

淮河流域土壤含水量与气候因子的相关性分析 ——以蚌埠站为例

对进一步认识淮河流域气候变化下的土壤水分资源,调节土壤水分的状况和提高作物产量提供有效的依据.以蚌埠站为例,利用五道沟水文试验站近33 a土壤水分观测资料和气象观测资料,采用M-K检验法和一元线性回归法,分析全球气候变暖背景下淮河流域土壤含水量和气温、降水的变化特征,研究了土壤含水量与气候因子的相关性.结果表明:近33...     

旱地玉米秸秆覆盖保墒节水效果浅析

采用秸秆覆盖能够增加土壤充水孔隙的数量，同时因覆盖物的遮阴作用，又抑制了土壤水分蒸发，从而使覆盖田土壤含水量比常规耕作田大为增加。为了进一步探讨旱地玉米秸秆覆盖对土壤水分的影响，山西省土壤肥料工作站从1992年开始，在长治县设置了不同覆盖形式的对比试验示范，对其保墒效果进行了对比分析。现着重将不同覆盖条件下的保墒效果比较分析如下。     

商丘农田土壤水分测定探头埋设位置研究

利用在商丘野外生态试验站定点埋设的SWR-2型土壤水分测定探头采集的数据,通过主成分分析和因子分析,对玉米试验区不同土层深度土壤水分试验数据进行了相关分析和检验,研究了农田中不同深度层土壤水分的相互关系,结果表明,地表下30 cm土层与20 cm、40 cm、50 cm处土壤体积含水率线性相关;主要根系区70 cm土层与60 cm、80 cm9、0 cm处土壤体积含水率线性相关;130 cm、140 cm、150 cm土层之间同样存在着线性相关,初步得出本地区土壤水分测定探头合适埋设位置是地表下10 cm、30 cm7、0 cm1、00 cm、140 cm 5个深度。     

新颖的路基压实度测定方法的研究

叙述了用瞬态冲击法快速，无损测量路基压实度（土壤坚实度）的方法及技术关键。对不同压实度、含水量的土壤进行了测定，提出了在瞬态冲击下，存在新的S－X水滞规律。S－X水滞频率范围为0－Fsx，在该频段内压实度响应的功率谱图接近于水平线，且几乎与含水量和频率无关；用冲击响应的功率谱值作为测量指标具有较高的分辨力，能区分不同压实度时的响应值。不同的土壤，响应谱值与压实度之间具有不同的回归方程。本文对于深入研究瞬态冲击法测定路基压实度（土壤坚实度）的机理及其进行测量装置的设计具有重要的指导作用，为解决国内利用激振法无需测含水量就能得到现场压实度数值奠定了基础。     

Comparison of drainage estimation methods in irrigated citrus orchards

Three different methods of measuring drainage were selected and applied to two irrigated citrus orchards for 3 years. The methods were: (1) a simple soil water capacity model, (2) a chloride balance, and (3) the LEACHM model. In the first method, the soil is assumed to have a given water holding capacity, plants cannot extract water from soil below a certain level, and evapotranspiration varies with soil water content in a well-defined pattern. In the second method, drainage in a given period of time is estimated from the chloride input to soil (mainly with the irrigation and rain water), the changes in soil chloride, and the average chloride concentration of soil solution at the depth where drainage is estimated. In the LEACHM model, water transport in soil is assumed to follow Richards equation, and evapotranspiration depends in soil water content, soil hydraulic properties, the evaporative conditions of the air, and root properties and distribution. Two citrus orchards planted with mature trees, under flood irrigation, were used for the comparison of methods. The three methods provided drainage estimates that differed in most cases by less than 13%, although in some particular season and plot, a given method deviated from the other two by up to 56%. The soil water capacity model is appealing because it only needs a few parameters for calibration, and can be easily programmed in a spreadsheet. The main advantage of the chloride balance approach is that it requires neither calibration nor an estimate of evapotranspiration; this latter fact converts the chloride balance into a good alternative method of measuring evapotranspiration. The precision of the drainage estimates by chloride balance is mainly determined by the spatial variability of soil chloride relative to the chloride input to the soil in the measurement period; in most cases, to obtain a reasonable precision, this period should be longer than 1 or 2 months. The LEACHM model requires more data for calibration, but it can provide additional information on water and solute distribution in the soil profile with time.     

冻融过程对FDR测量土壤体积含水量的影响

为研究冻融过程对FDR测量土壤体积含水量的影响,采用基于FDR技术的土壤水分传感器TDR-3,通过室内温度实验箱控制环境温度范围为-20～20 ℃,对冻融过程中黏性土样体积含水量进行了测试分析．结果表明:采用FDR测量黏性土样体积含水量,在土样未进行冻融前,温度在0 ℃以上时,FDR的测量值随温度呈线性变化,随着温度的升高而增大,随着温度的降低而减小;黏性土样冻融过程中,在冻结过程中,FDR的测量值随着温度的降低逐渐减小;在融化过程中,随着温度的升高,FDR的测量值逐渐增大;相同温度条件下,黏性土冻结过程中FDR的测量值明显大于黏性土融化过程中FDR的测量值,0℃时两者差值最大,该差值受土壤初始体积含水量和冻融温度的影响．研究成果对于提高FDR测量冻融过程中土壤体积含水量的可靠性具有重要意义．     

轮式作业机械对农田土壤压实的模拟试验研究

为了简化农田作业机械对土壤压实的试验过程,对轮式作业机械对土壤参数的压实影响总的变化趋势进行分析。用简单的试验装置对轮式作业机械对土壤的压实进行模拟试验,模拟试验测取了不同接地比压,不同通过次数下土壤含水率、容重和坚实度3项指标的变化。试验表明:接地比压和通过次数对当时土壤的含水率的影响不大;接地比压对土壤坚实度和表层土壤容重的影响较大;土壤被压实1次和2次时土壤的坚实度和容重有较大的影响;接地比压和土壤压实次数对深层土壤的容重影响不大。     

苹果树液流变化规律研究

利用液流传感器(sapflowsensor)监测苹果树液流,并用自动气象站和土壤水分测定仪(TRIME-FM)对气象因素和土壤水分进行同步监测。分析了苹果树液流日变化和日际变化与太阳辐射强度的关系、苹果树液流Tr与参考作物蒸发蒸腾量ET0的相关性,以及Tr/ET0和100cm深的平均土壤相对含水率AW的关系。运用回归分析方法建立了液流通量与气象因子间的经验公式,并比较了预测值与实测值。其结果表明:液流变化曲线与太阳辐射的变化曲线较一致,太阳辐射是果树液流的首要影响因子;Tr和ET0变化曲线相似;相对含水率越大,Tr/ET0的值越大;反之越小;用经验公式预测的液流值与实测值相比较,二者最大相差10.13%,最小相差3.45%。     

围框淹灌仪器法测定土壤田间持水量试验研究

田间持水量是重要的土壤水分常数之一,是开展墒情评价和旱情分析,指导科学灌溉不可缺少的基础信息。传统的土壤田间持水量测定方法操作复杂,给土壤墒情评价带来一定难度。通过将先进的无线土壤测量传感技术与传统的围框淹灌法相结合,提出了一种基于无线传感器的新方法,利用“滑动平均含水量法”和“移动平均法”计算确定土壤田间持水量,并在陕西、北京、吉林和河北不同土壤类型的农田开展验证试验。结果表明,与传统环刀法相比,围框淹灌仪器法测定结果的平均相对误差为4.89%,不同质地土壤上测定结果均比较稳定,两种方法测定的田间持水量随土层深度的变化规律一致。围框淹灌仪器法测定土壤田间持水量具有可靠性和便捷实用性,是土壤墒情监测与评价的有效方法,适宜推广应用。      

Soil pits as a simple design aid for subsurface drip irrigation systems

A new method for designing subsurface drip irrigation (SDI) systems, referred to as the "soil pit method", is presented in this paper. The new method involves the installation of a trial irrigation system using thin-diameter polyethylene tube emitters. Soil water flow is then monitored by observation of the wetting front (WF) on the face of a soil pit. The soil pit method was applied at two field sites located at Forbes and Warren, New South Wales, Australia. Good agreement was found between the WF observed using the soil pit method and neutron moisture meter measurements of soil water content taken at both of the field sites. Data from the soil pit method was used to derive design parameters for drip irrigation systems at both field sites. These parameters were compared to those based on soil texture. At one site (Forbes), the two methods gave similar design parameters. A comparison of emitter lateral spacings that was conducted at this site confirmed that the lateral spacing suggested by the two methods was appropriate for the site. At the other site (Warren), however, the design parameters derived from the soil pit method were considerably different from those based on soil texture, with inadequate watering and water surfacing problems experienced from the SDI system designed using soil texture. Given the simplicity of the new design method and the minimal equipment and operator expertise that it requires, the soil pit method has potential to be a valuable tool in the design of SDI systems.Communicated by K. Bristow     

Measurement of Soil Water Content Using a Simplified Impedance Measuring Technique

A probe has been designed which uses a simplified impedance measuring system to determine soil water content. Apart from cost and simplicity, a major advantage is its d.c. voltage output which allows continuous unattended recording by most field data loggers. The calculated soil water volumetric fraction(θ_v) determined by this new method compares well with results from the standard neutron probe.     

基于时域反射法土壤探头的性能研究

TDR时域反射法(Time Domain Refletrometry)是近些年发展起来的一种测定土壤含水量的新技术,因其快速、简便、高可靠性、高精度等优点受到越来越多的关注.为此,介绍了基于相位检测的TDR时域反射法土壤探头的测试原理以及结构组成,从理论上推导出该土壤探针采用PVC绝缘涂层和增加探针首端与同轴电缆同的阻抗变换能够有效地增大测量值的线性范围,改善土壤水分含量与信号传播时间间的线性关系.从土壤针绝缘涂层的对比实验和阻抗变换影响的对比实验中验证了上述结论.