保水剂种类及含量对土壤水分蒸发的影响

通过室内模拟试验,研究了保水剂种类及施用浓度对土壤水分蒸发量的影响.结果表明,经过不同类型保水剂处理后,各处理土壤的水分蒸发量均随干旱胁迫时间的延长呈先上升后下降的变化趋势,且经过保水剂处理的土壤的水分蒸发量始终低于对照;各保水剂处理中,kh型保水剂处理后土壤的水分蒸发量始终比其他几种保水剂处理的低.在施用浓度上.保水剂质量分数为0.5%和0.3%两处理对土壤保持水分起较好效果,高浓度的保水剂反而不利于土壤水分的保持.说明施用保水剂能够有效地抑制土壤水分蒸发,且只有在生产中施用合适含量的保水剂才能充分发挥其保水效果.     

6种保水剂吸水保水性能的比较

比较分析了6种保水剂在0～0.5 mol/L的NaCl、KCl、CaCl2电解质溶液,以及pH为2～12的蒸馏水中的吸水倍数和保水剂对土壤水分蒸发的影响.结果表明:随着3种电解质盐溶液浓度升高,保水剂吸水倍数呈下降趋势;CaCl2对保水剂吸水倍数的影响明显大于KCl和NaCl.在pH为6～8的蒸馏水中保水剂能保持较好的吸水性能;当pH≤4或pH≥10时吸水倍数明显下降,保水剂对酸性水溶液更为敏感.保水剂能有效地降低土壤水分蒸发速率.几种保水剂呈相似的变化趋势,其中"高能抗旱保水剂(GN)"表现最佳.以GN进行的土壤质地对保水剂保水效果影响的试验表明,壤土中保水剂对抑制土壤水分蒸发速率的效果较明显.     

保水剂和有机肥配施对露天煤矿排土场土壤持水性的影响

针对露天矿排土场土壤保水蓄水能力差的特征,通过测定3种保水剂抗蒸发能力和配制土壤的含水量,开展保水剂与有机肥配施对土壤持水性能的影响研究.结果表明,保水剂在凝胶状态下对土壤的抗蒸发效果比干燥状态更好,以5‰用量的法国爱森保水剂的抗蒸发效果最好.保水剂和有机肥配合使用能够有效延长土壤的持水时间,配制土壤持水性随着保水剂用量和有机肥用量增加而增加.以法国爱森保水剂和有机肥配施效果最佳,最优配比为法国爱森保水剂3‰+有机肥20%或者法国爱森保水剂5‰+有机肥10%,可使维持该区域约20%田间土壤持水量的保水时间延长1倍以上.该配比可为西北地区露天矿排土场土壤修复提供科学参考.     

非生长季节保水措施对生长季节土壤水分的影响

研究了农田非生长季节施用保水剂、秸秆覆盖和施用有机肥等不同保水措施对生长季节土壤水分的影响.结果表明:对于不同深度的土层,各种保水措施都是行之有效的,其中采用保水剂的三个处理都有较好的效果,落叶和秸秆覆盖在保持土壤水分方面的作用弱于其他处理.     

保水剂对砂壤土水分二维入渗的影响

为揭示保水剂用量对有覆砂与无覆砂条件下土壤水分二维入渗的影响和规律,以裸土试验组为对照,通过模拟单点源入渗试验,研究在覆砂与无覆砂条件下保水剂用量(0、0.1%、0.2%、0.5%)对土壤水分入渗过程的影响.结果表明:两种不同条件下的土壤水分入渗规律基本一致.在入渗初期,随着保水剂用量的增大,入渗速率越小,累积入渗量越大,湿润锋在水平与垂直方向上的推移以及湿润体横纵比的差异均不显著;入渗中期的入渗速率和累积入渗量规律与入渗初期一致,但湿润锋在水平方向上的推移增大,而垂直方向上的推移减小,湿润体的横纵比增大;入渗后期,入渗速率基本趋于稳定,累积入渗量继续增大.Kostiakov入渗模型可以反映保水剂对砂壤土水分二维入渗的规律性.     

不同粒径下土壤水分特征曲线的测定与拟合模型的研究

为研究不同粒径下土壤水分特征曲线的变化规律并探究描述曲线的最佳模型,以4种不同粒径的土壤为研究对象,用Ku-pF仪进行土壤水分特征曲线的测定,并用3种经验模型对实测曲线进行了拟合。试验结果表明:土壤粒径越小,其孔隙结构越密实,中、小空隙增多且连通性变差,土壤具有较高的进气值和良好的持水性能。不同经验模型对不同质地土壤的适用性不同,利用经验模型来拟合非饱和土壤水分特征曲线时,不能脱离参数的物理背景而单纯地追求拟合精度,通过对比、分析3种常用模型,得出Fredlund and Xing模型是描述土壤水分特征曲线的最佳模型。     

粒径对土壤水分特征曲线的影响研究

为了探究粒径大小对土壤水分运移的影响,用压力膜仪法测定了两种不同粒径石英砂的土壤水分特征曲线,并采用Van-Genuchten模型拟合得到土壤水分运动参数,拟合效果较好.结果表明在相同的环境条件下,细石英砂比粗石英砂具有更大的持水能力.     

添加复合保水剂对无土栽培基质保水性能的影响

以旱宝贝(MP3005KM)为对照,研究自制复合保水剂对无土栽培基质保水性能的影响.采用室内模拟的试验方法,分析保水剂种类和用量对基质湿容重、最大持水量、水分蒸发速率和发芽试验的影响,并对结果进行方差分析和多重比较.结果表明,当基质质量一定时,随着保水剂添加量减少,湿容重均减小,且相同比例下添加复合保水剂的基质湿容重均大于对照;相同复合保水剂与基质比例为1∶10和1∶20的最大持水量分别较其1∶5降低0.58%—12.12%和8.79%—15.23%,而对照比例为1∶10和1∶20分别较其1∶5降低40.79%和47.02%;相同比例下添加复合保水剂的基质水分蒸发速率均较对照小、发芽率和发芽指数高,且复合保水剂与基质比例为1∶10时的发芽指数高达对照的7倍.自制复合保水剂应用于无土栽培基质的综合效果均优于对照,且处理β-环糊精+羧甲基纤维素钠+可溶性淀粉+玉米芯热解粉为最优处理.     

宁夏盐池县封育区沙地浅层土壤水分时空特征分析

以宁夏中部干旱带盐池县封育沙地为例,利用GPS定位,采用定位监测的方法,以自然状态下的流动沙地为对照,对不同封育年限的封育沙地的土壤水分时空特征进行分析.结果表明,不同类型封育沙地的土壤水分含量随着土层深度而变化,一般为表层土壤含水量均较低,随着土壤深度的增加,土壤含水量先增大后降低.土壤水分变异系数随着土层深度的增加均呈现出降低的趋势,土壤水分含量由大到小依次为流动沙地,封育2 a沙地,封育4 a沙地,人工恢复沙地.同时,根据生长季初末土壤含水量的变化特征,土壤水分的年内变化规律表现为流动沙地和封育2 a沙地的土壤水分为积累型,封育4 a沙地的土壤水分近似于平衡型,而人工恢复沙地的土壤水分则是消耗型.这主要是降水入渗补给和蒸腾蒸发两个相反过程相互制约的结果.     

非饱和土壤水分运动参数的确定——以昆明红壤土为例

应用数学物理方法对降雨入渗、产流等水量转化关系模拟时,土壤水分运动参数即土壤水分特征曲线、扩散率、导水率是必不可少的数据,影响和控制着水及溶质在土壤和地下水中的分布和运移速度,是描述和研究土壤水运移的关键参数.以昆明地区红壤为例,利用离心机测定土壤水分特征曲线、水平土柱测定扩散率并计算出导水率,利用VG公式拟合土壤水分特征曲线,通过指数经验公式拟合土壤水体积分数与扩散率、导水率的关系,结果表明具有显著的相关性.在参数确定过程中,充分考虑了颗粒粒径、干容重等影响,得到了最优的土壤水分运动参数,为相关研究提供一定的参考.     

地膜覆盖对土壤温度、水分的影响及节水效益

通过地中蒸渗仪和试验场种试验，探讨了地膜覆盖，桔杆覆盖，无覆盖种植条件下土壤温度，含水量垂向分布及变化特征，根据水量平衡要素观测资料，分析了地膜覆盖和无覆盖条件下作物不同生长期土壤蒸发，土壤水发补给才消退规律，研究了不同地下水埋深条件地膜覆盖种植的增产效益和节水效益，着重阐述了地膜覆盖种植在控制作物棵间蒸发，节约用水，开发和利用土壤水资源和降水资源中的重要意义。     

含水量变化对土壤温度和水分交换的影响研究

土壤热容量是土壤热性质的重要参数之一.通过试验和分析,研究了地面土壤含水量日变化及含水量垂向分布变化规律,以及不同含水量对土壤温度的日变化影响.试验结果表明,土壤水分的运动和土壤中热量的传输是一个统一不可分割的系统,无地面水分补给时,土壤中的含水量变化与地温的日变化有关,土壤水的热运动是土壤层向蒸发面供水的最重要的因素之一.     

青海湖南侧江西沟土壤水分分布与土壤干层恢复

通过对青海湖南侧江西沟草地土壤含水量的测定,研究了土壤水分含量、运移和土壤干层水分恢复等问题.2009年该区降水较多,导致2010年7月草地土壤重力水分布深度达到了0.7m左右,但仍有干层存在.经过18个月的水分入渗,在2010年11月土壤干层基本消失,干层恢复的年降水量要大于400mm.该区土壤水分比黄土高原运移缓慢,干层恢复较为缓慢,土壤水分恢复的深度小,水分聚集在土壤的上部,这些特点是该区冻结期较长和蒸发作用较弱造成的.江西沟土壤干层的发育表明该区正常年大气降水一般不能通过土壤入渗补给地下水,属于异常水分循环类型.该区土壤干层的存在指示在降水正常年土壤水分具有负平衡的特点,在年降水量大于400mm的条件下具有正平衡的特点.     

区域土壤墒情模型研究

运用平原水文模型,参考不同作物不同生长期蒸散发特点及土层结构和土层蓄水量与土壤墒情之间的关系,构建区域土壤墒情模型,并利用山西省洪洞县实测土壤墒情资料对该模型进行了检验,检验结果表明,模型物理概念明确,可连续模拟或预报区域土壤墒情,且预报精度高。     

温度效应对非饱和土壤中湿分迁移影响的实验

在多种条件下,对非饱和多孔土壤中温度和湿分分布的动态特性进行了实验研究,分析了温度效应对水分运移的影响.结果表明:温度对土壤水分含量的影响显著,随着温度升高,土壤持水性降低,水分含量明显降低;在周期性变化的土壤温度的作用下,土壤水分含量则呈周期性变化;土壤润湿度与温度变化幅度共同决定温度效应对土壤湿分迁移的影响程度,由温度和温度梯度引起的湿分迁移在含水量中等程度的土壤中作用明显.     

土壤湿度与气象因子的关系分析

基于西昌旱地土壤湿度资料,以备选因子是否加入上一次实测值为前提,对土壤湿度和气象因子进行逐步回归分析,结果表明,在所提供的备选因子中,降水量、蒸发量、无雨日数与土壤湿度相关关系更密切;加入上一次实测值作为因子,所生成的回归方程拟合精度和预测精度均明显提高。     

汾河灌区土壤墒情预报经验模型

根据汾河灌区各测站多年实测的土壤含水量资料以及多年的气象资料,分析了该灌区土壤水分变化的规律,建立了土壤墒情顸扳的经验模型,为灌区管理部门用水调度和流域配水提供了依据,为实现适时适量灌溉、充分发挥水资源和灌溉工程的效益、有效调控土壤水分,节水增产、增效益的目的,并为了解和预测灌区旱情分布提供了参考。     

地下水作用下土壤水蓄量变化及其 对蒸发通量影响的模拟

将基于数值积分的土壤水平衡计算与稳态蒸发通量解析解相耦合,提出一种逼近Richards方程的迭代计算模型,分析不同地下水位下土壤水蓄量变化及其对土壤水蒸发量和潜水蒸发量的影响。采用Hydrus-1D模型对迭代模型进行对比验证,并将模型应用于安徽五道沟实验站地下水埋深分别为0.4 m、0.6 m和1.5 m的3个蒸渗仪的土壤水蓄量变化及蒸发通量的模拟。结果表明,迭代模型具有较高的计算精度,能较好地模拟受地下水位以上毛细管力作用的土壤水蓄量动态过程及蒸发通量,还能反演不同地下水埋深下的土壤渗透系数和孔径分布系数。     

垂直一维入渗土壤水分分布与入渗特性数值模拟

以非饱和土壤水分运动理论为基础,建立垂直一维入渗土壤水分运动的数学模型,并用SWMS-2D软件进行求解,利用室内试验对模拟结果进行分析验证,模拟值与实测值基本吻合,所建模型合理.用所建模型和方法对一定灌水技术要素组合下土壤水分分布和入渗特性进行数值模拟,结果表明:土壤质地、容重、初始含水率和灌溉水深对土壤水分分布模式影响微弱.土壤质地和容重对土壤含水率变化和累积入渗量影响较大,入渗水头和土壤初始含水率对土壤含水率变化和累积入渗量影响较小.