降雨入渗和再分布对边坡土壤水分运移的数值模拟研究

根据饱和-非饱和土壤水分运移的混合型Darcy-Richards方程,建立了降雨入渗和再分布条件下非饱和边坡土壤水分运移模型,并采用有限差分方法对模型进行数值求解,选取广州西二环高速公路C10标的路堑边坡进行降雨入渗和再分布下坡面土壤水分分布的动态规律研究.模拟结果表明:随着降雨历时的增加,湿润锋面逐渐向下推进,当入渗时间达到8小时后,土壤中体积含水量达到饱和含水量.降雨5小时后停止降雨,分析边坡表层土壤再分布下含水量的递减随时间的变化关系为y=0.2526262+0.1742exp(-t/8.70805).数值模拟及分析结果可为边坡排水加固设计提供定量依据,并对边坡稳定性评价具有理论意义和现实意义.     

机械化保护性耕作对土壤理化性质的影响

机械化保护性耕作技术在山西临汾开展研究已经有多年了。在试验区，土壤物理化学性质发生了变化，这些变化给作物的生长提供了良好的土壤环境条件，同时改善了区域环境。通过对13年的保护性耕作试验区与传统土壤耕作技术试验区的对比试验，结果表明：机械化保护性耕作技术可更有效地提高土壤的蓄水量，每年蓄水量平均增加率为17％、每年土壤有机质平均增加0.065％，耕作层土壤的密度减小了10．07％，耕层内SO4^2-含量、Cl^-含量分别减少了11．045％和21．839％。图1，表4，参5。     

黑土剖面水热异质性调查

通过野外调查的方法测定了典型黑土剖面土壤含水量和温度,并利用统计学分析了水热性状在2．2m×2．1m空间上的异质性。结果表明：尽管土壤容积含水量、密度、温度沿剖面垂直方向有规律的变化,但在水平方向存在较大的变异,容积含水量最大差异可达6．5个百分点,温度可达3．0℃;由于黑土剖面土壤密度变化较大,土壤质量含水量无论是垂直方向还是水平方向均存在较大的空间变异,容积含水量能够更好地反映土壤水分的空间变化。图7,表2,参9。     

超声相控阵近场偏转与聚焦离散点源声场仿真

针对一维线型超声相控阵的平面内声场,在瑞利积分的基础上,且忽略阵元长度影响的前提下,提出用离散点源法计算近场声场,进而通过仿真来分析超声相控阵偏转和聚焦对近场范围的影响.结果表明声束偏转使得近场长度减小,且使近场长度附近区域的声压增强;而声束聚焦同样使近场长度减小,同时随着与阵列换能器表面距离的增加,声束聚焦的效果越差,并且实际聚焦深度与设定聚焦深度之差也越大.进行了CIVA仿真平台的缺陷响应实验,验证了仿真结果,同时为实际中近场区检测提供了理论依据.     

负压供水下菠菜某些生理指标的变化

试验采用一种自制装置,在负压入渗原理的基础上,通过设置一系列供水吸力梯度,结合盆栽方式对菠菜的若干生理指标进行研究。结果表明：供水吸力增加,土壤重量含水量逐渐减少；菠菜地上部分鲜重和干重变化趋势一致,先增加后减少,在吸力30hPa时最大；叶片的表观量子产量(AQY)和羧化效率(CE)明显降低；总P和可溶性糖含量逐渐增加,总N含量逐渐减少,总K含量基本没变化；Zn和Mn含量先增加后减小,在吸力100hPa时最大,Fe含量基本不变化。Cu含量变化趋势呈抛物线型,在吸力70hPa时最大。试验中供水吸力在20hPa～40hPa范围内,地上部分生物量较大,微量元素含量较多,营养价值更高,较适合菠菜生长。图2,表1,参14。     

降低时间延迟的紫外光通信系统设计

针对紫外光大气传输理论和非直视单散射模型,分析了大气信道对紫外光通信的影响,并在不同参数条件下,对大气信道所产生的时间延迟进行了定量仿真。仿真结果表明：时,可延迟／疃通信距离的增加而迅速增大,通信距离增加1km,时间延迟增加约2倍;时间延迟随发射和接收仰角的增加而增加,且发射仰角对时间延迟的影响大于接收仰角;时问延迟压壅发射束散角和接收视场角的增咖而减小。因此,为减小通信系统的时间延迟,在紫外光通信系统设计时,应尽量减小系统的发射仰角和接收仰角,增加系统的发射束散角和接收视场角。     

PAM对土壤蒸发的影响分析及其模拟研究

在栽种与不栽种作物的情况下,分别对3种处理的土壤蒸发进行抑制性及差异性分析,并结合气象因子对无作物的土壤累积蒸发量进行多元线性回归分析.结果表明,在无作物的情况下,随着PAM用量的增加,PAM对土壤蒸发抑制效果明显,3种处理两两差异显著,但未达到极显著水平;有作物的情况下,PAM对土壤蒸发抑制效果不明显,但3种处理间的差异性均达到极显著水平.模型的拟合结果表明,3种处理的土壤累积蒸发量均可用多元线性回归模型拟合,且拟合效果较好.图2,表5,参8.     

考虑摩擦干扰的机非混合交通流元胞自动机仿真

自行车与机动车混行是我国道路上最常见的交通流形式,而元胞自动机(CA)是研究交通流的有力工具。实际观察表明,与高、低速机动车混合交通流不同,自行车流对机动车流的影响形式主要是摩擦干扰而非阻滞干扰。鉴于此提出了一种考虑摩擦干扰的自行车-机动车混合交通流元胞自动机模型,自行车与机动车分道行驶,但当自行车距离机动车道很近时将给机动车带来侧向安全压力从而引起机动车的减速。通过仿真试验,发现摩擦干扰使得机动车流量-密度曲线更加平滑,并且随着自行车密度增大,中、低密度车流的流量有显著降低,而高密度车流的流量没有明显变化,通过与实测数据的对比,证明该模型能够反映真实混合交通流的关键特性。     

平果铝矿高效复垦示范区土壤质量评价

以平果铝矿高效复垦示范区为例,由于平果铝矿在土地复垦时已经考虑了机械作业对土壤的滚压,所以忽略土壤紧实度指标,而只选择土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、pH值、含水率、密度和EC等8项指标对复垦土壤质量进行了综合评价。平果铝矿自1999年开始高效复垦示范区建设,在研究区分别对高效复垦1a、3a、5a、7a、9a的不同示范区土地上采集了5种不同示范区的土壤样品,分层次分别进行评价土壤质量。利用matlab7．0软件对数据进行处理与分析,结果显示：不同高效复垦示范区土壤质量差异较大,经济农作物、甘蔗示范区土壤较好,蔬菜、木薯示范区次之,桉树示范区较差;随着复垦年限的增加,土壤质量不断提高,但桉树出现异常现象,对于桉树示范区土壤质量的改善有待进一步研究。图2,表10,参16。     

水、盐梯度及外来植物入侵对河口湿地土壤甲烷产生潜力的影响

采用室内厌氧培养法对闽江河口湿地不同水、盐梯度及外来入侵植物互花米草下的湿地土壤甲烷产生潜力进行了测定,结果表明,从0～40cm土层平均甲烷产生潜力看,距海由近到远的蔗草、成草和芦苇湿地甲烷产生潜力分别为0．0204ug／g·d、0．0355ug／g·d和0．0378ug／g·d;近潮沟区和远潮沟区成草和芦苇湿地土壤甲烷产生潜力分别为0．0355ug／g·d和0．0400ug／g·d及0．0378ug／g·d和0．0425ug／g·d,远潮沟区大于近潮沟区,成草湿地低于芦苇湿地;短期入侵（5a～6a）的互花米草斑块土壤平均甲炕产生潜力为0．0329ug／g·d,未明显地提高原有湿地整个土壤剖面的甲烷产生潜力。各研究湿地类型土壤均表现为0～5cm土层甲炕产生潜力最高。图5,表1,参23。     

农肥和化肥对黑土氮素转化功能菌和土壤酶的影响

实验以玉米田黑土为研究对象,主要研究土壤氮素转化功能菌及其活性在不同施入量农肥和化肥处理下的变化。结果表明：农肥高量处理使土壤氨化细菌和硝化细菌数量升高,分别是对照的2.22倍和4.09倍,而化肥高量处理使反硝化细菌数量明显增加,是对照的8.49倍;农肥处理对土壤微生物量碳、微生物量氮、土壤脲酶和土壤过氧化氢酶有促进作用,其活性明显高于对照。相关分析表明,土壤微生物量碳与土壤脲酶,土壤微生物量氮与过氧化氢酶和土壤氨化细菌之间均存在着极显著的正相关关系,而土壤微生物量碳与土壤氨化细菌之间存在着极显著的负相关关系。     

东北黑土资源质量变化特征研究概述

东北黑土区是我国重要的商品粮生产基地,但随着黑土资源的不断开垦,土壤退化问题日益加剧。详述了近几十年来黑土资源质量的变化特征,分析了黑土质量退化的各种自然与人为因素。通过分析得知,东北农田黑土总的变化趋势是黑土层变薄,有机质含量下降,土壤养分平衡失调,物理性状恶化,土地生产力降低,大部分高产农田变成中、低产田,严重制约了东北及我国粮食生产和经济的可持续发展。图1,表3,参19。     

土壤有效磷及其化学测试方法研究进展

磷素对自然系统和农业系统所具有的深远影响仅次于氛而远远高于其他元素。从磷的总体肥力水平上看,磷素缺乏问题是全球性问题。如果土壤全磷含量低作物就极易缺磷,但丰磷土壤容易导致大量的有效磷进入水体造成环境灾难。因此,准确的土壤磷测试方法无论是对农业增产还是对环境保护都具有十分重要的意义。在过去的近百年中,科技工作者在土壤磷素的有效性、磷素的转化、化学测试磷的方法及其作用模式方面做了大量的研究,参35。     

客土改良对碱土饱和导水率与盐分淋洗的影响

为了探究客土改良方法对碱土理化性质的改善作用,采用室内模拟实验分析了沙土和黑土添加量对碱土饱和导水率和盐分淋洗的影响。结果表明：碱土饱和导水率与沙土或黑土添加量间存在极显著的线性关系,饱和导水率随沙土或黑土添加量逐渐增加而不断升高;碱土盐分淋洗效果随沙土或黑土用量的增加而增强,淋洗液电导率和pH随客土添加量的增加而降低;碱土淋洗液的电导率和pH随饱和导水率的升高而降低,淋洗液电导率和pH与饱和导水率间分别呈线性和幂函数关系。     

吉林西部盐渍土电导率、可溶性钠与裂纹相关性测量

吉林西部盐渍土的改良,是实现吉林省粮食增产目标的关键。利用激光三维成像技术非接触、无损伤地探测土壤表面形态,计算出土壤开裂的裂纹面积及长度,并探讨其与盐渍土电导率及可溶性钠的相关性。通过对几种人工扰动盐渍土土样的测试研究表明,土壤裂纹面积与电导率和可溶性钠的R2值分别为0.54和0.611 5,土壤裂纹周长与电导率和可溶性钠的R2值分别为0.861和0.918 1,说明裂纹周长与上述两个参数具有较好的相关性。由此可知,土壤的裂纹特征可以反应土壤的电导率和可溶性钠含量,为盐渍土的改良利用提供有效的探测技术。图8,表2,参15。     

土壤有机质含量与土壤脲酶活性关系的研究

利用空间移位长期定位试验,开展了土壤有机质含量与土壤脲酶活性及土壤铵态氮含量关系的研究。结果表明:土壤脲酶活性、土壤铵态氮含量在玉米生育期的变化是:灌浆期>大喇叭口期>收获期;在5种土壤有机质含量土壤中,土壤脲酶活性、土壤铵态氮含量与土壤有机质含量呈正相关,北安>嫩江>海伦>德惠>梨树。     

关中东部不同土地利用方式对土壤质地影响探讨

以陕西关中渭北作为研究区,选取典型农业耕地和人工苹果林地,分析出这两种土地利用方式对土壤粒度分布的影响。结果表明：①研究区土壤主要由粉砂和黏粒组成,占总含量的80％以上,总体属于粉砂质黏壤土;②不同土地利用方式土壤砂（〉50μm）、粉砂（2μm～50μm）和黏粒（〈2μm）含量差异显著。耕作土壤2v～50μm含量明显低于人工苹果林地,而〈2μm和〉50μm含量却高于苹果林地;③不同土地利用方式土壤粒度分布的变异系数不同。耕作土壤粒度分布的变异系数整体小于苹果林地土壤。耕作土壤,〈2μm和〉50μm的的变异系数在上层较高,2μm-50μm的变异系数在整个剖面变化不大。苹果林地土壤,〈2μm的变异系数在上层较低,〉50μm变异系数的变化与〈2μm相反,2μm～50μm的变异系数在整个剖面变化不大。究其原因,人类活动如不同的耕作或管理方式以及种植作物类型可能是影响土壤粒度分布的主要因素。图1,表2,参10。     

长期施肥对农田黑土酶活性及土壤肥力的影响

利用29a的长期定位试验,对不同的施肥方式下农田黑土酶活性及肥力进行了研究,探讨长期施肥对土壤酶活性及与土壤肥力的影响。结果表明,化肥与有机肥配合施用能明显提高土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷含量,增强土壤脲酶、磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性。相关分析结果显示,土壤脲酶、磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶活性与有机质、全氮、全磷、有效磷、碱解氮呈显著正相关。土壤脲酶、磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶综合活性可以反应长期施肥后农田黑土质量的变化趋势。     

黑龙江省低山丘陵区水保措施减蚀效应研究

黑龙江省低山丘陵区土壤贫瘠,农业生产活动剧烈,加之降雨多以夏季暴雨为主,造成了严重的土壤侵蚀现象。通过对宾县三岔河小流域7个试验小区径流和产沙观测资料的分析,总结得出不同水保措施下的水土保持效益,为合理安排耕作方式提供参考。图1,表2,参16。     

淮北滨海地区生土农田养分产投分析

在江苏淮地区的新垦土生荒土上，对水稻－小麦－水稻、水稻－油菜－水稻、水稻－绿肥－水稻３种种植模式不同施肥下的氮、磷、钾产投入与土壤肥力关系进行了分析，结果表明：在生荒土上，随着各植年限的增加，氮、磷的产股比有 大的提高。三季种植后，土壤有机质净增量与有机质投入量，总投氮与土壤全氮、碱解氮，总投磷量与土训速 效磷，总投钾量与速效钾呈显著正相，肥料投入对土土壤肥力演变起决定性作用，表６，参１２。