新疆主要土壤物理性状空间分布及其气候影响分析

依据新疆33个农业气象观测站（点）2006～2007年实测的0～50em土层土壤水文物理常数资料以及各站多年平均气候资料。综合分析了各常数的空间分布特征、相互间的关系以及各常数与年平均气温、年降水量的统计关系。结果表明,在新疆区域内,1）土壤容重具有南疆〉北疆〉天山山区的分布特征,田间持水量和凋萎湿度具有南疆〈北疆〈天山山区分布格局;2）各土壤水文物理常数两两之间均具有极显著的对数型回归关系,其中,土壤容重与田间持水量、土壤容重与凋萎湿度间呈负相关关系,而田间持水量与凋萎湿度间呈正相关关系;3）各常数与年平均气温和年降水量之间也具有显著的统计关系,其中,土壤容重与气温呈正相关关系,田间持水量、凋萎湿度与气温呈负相关关系;土壤容重与年降水量呈负相关关系,但田间持水量、凋萎湿度与年降水量呈正相关关系。     

冀东几种主要土壤水分有效性的研究

本文以张力计为主要手段研究了冀东8种土壤水分有效性,包括田间持水量值与相应的土壤吸力值、土壤有效水范围及其影响因素、土壤水分的易效程度等内容。     

烟草适度亏水效应与生理灌溉指标研究

为确定烟草的适度亏水效应及烟草水分生理灌溉指标,进行了烟草蒸渗仪试验,通过控制土壤水分下限研究烟草的适度亏水效应.试验结果表明:烟草光合作用受土壤水分影响较大,当旺长期土壤含水量控制下限为田间持水量的75%时,光合作用最强;细胞液浓度的变化受土壤含水量影响亦较大.     

土壤结构与田间持水率间的定量关系研究

对山西省晋中盆地9种不同质地土壤干密度和田间持水率的测定进行了同步系列试验,揭示了田间持水率随土壤干密度的变化过程及其特性,建立了田间持水率与土壤干密度之间的定量关系。试验结果表明,不同质地土壤的田间持水率都随土壤干密度的变化而变化,随着土壤干密度的增大,田间持水率经历从小到大,一直达到某一极限值,而后随土壤干密度的进一步增大而减小的变化过程;不同质地土壤具有不同的田间持水率极限值,田间持水率的极限值在孔隙度为42%～46%范围内时出现。田间持水率与土壤干密度的之间较好地符合二次多项式函数关系,采用二次多项式函数关系,通过土壤干密度实现对田间持水率的预测可以获得满意的结果。     

不同土壤质地的滴灌点源入渗规律研究

以试验为基础,测定了重壤土、中壤土、砂壤土在不同滴头流量、不同灌水量下的点源入渗运动过程,研究滴灌点源入渗土壤水分分布与运移规律。研究表明点源湿润锋的水平、垂直距离与入渗时间之间符合良好的幂函数关系,湿润锋水平、垂直运移速率与入渗时间均满足良好的幂函数关系,土壤含水率与湿润锋水平、垂直运移距离之间具有良好的线性函数关系,该研究结果对滴灌系统的科学设计和合理运用起到指导作用。     

冀东几种主要土壤低吸力段持水特性的研究

本文以张力计为主要手段研究了冀东8种土壤低吸力段持水特性,包括土壤持水曲线、影响持水量的因素、土壤比水容量和脱水速度等内容。土壤低吸力段持水性能主要决定于土壤质地,土壤有机质远远低于土壤质地对持水量的影响。在土壤质地和有机质相近的条件下,滨海盐土的持水量明显高于砂壤质潮土,特别是在0.1—0.5巴范围内。各种土壤的比水容量开始达到10~(-2)级的吸力值分别为:重壤质潮土为0.7巴;潮褐土(中壤土)为0.5巴;轻壤质潮土为0.6巴;滨海盐土为0.7巴;砂壤质潮土为0.4巴。各种土壤0—0.3巴,脱水速度极为缓慢;0.3—0.9巴,脱水速度大大增快。重壤质潮土的脱水速度较快(0—0.8巴为75天),砂壤质潮土的脱水速度较慢(96天)。综合水比水容量和脱水速度分析,重壤质潮土的抗旱能力较砂壤质湖土为大,其他几种耕作土壤则介于两者之间。     

碳酸钙含量对砂型土壤水分特征曲线的影响研究

本文使用高速冷冻离心机对含量为0%、10%、30%、50%碳酸钙的砂型土试样进行了水分特征曲线测试,并测定了混合试样的容重、孔隙度、饱和导水率和田间持水量.由于土壤颗粒微观结构是影响土壤持水能力的主要因素之一,为了进一步分析试验结果,用扫描电子显微镜(SEM)观测混合试样的微观结构,最后对试验结果用VG(Van Genuchten)模型进行拟合.结果表明:随着土壤中碳酸钙含量的增加,土壤水分特征曲线左移,即在相同土壤吸力下,土壤含水率下降,土壤容重增大,孔隙度减小,饱和导水率减小,田间持水量减小,土壤持水能力降低.扫描电子显微镜观察表明,土壤中碳酸钙含量增加后,碳酸钙与土粒聚集形成团粒结构,小孔隙减少,大孔隙增多,导致土壤在相同吸力下,持水能力减弱,通气能力增强,这应该是导致岩溶土水土保持能力弱的原因之一.     

对土的塑限试验的探讨

文章通过对合肥地区土的液限与塑性指数的相关性分析,以及目前土的塑限试验存在的问题,提出建立液、塑限的线性关系式,用计算值来代替塑限试验。     

干旱胁迫对青檀等树种苗木生长及生理特性的影响

用盆栽法设置3种土壤相对含水量(W1：土壤含水量为田间持水量的75％左右;W2：土壤含水量为田间持水量的50％左右;W3：土壤含水量为田间持水量的25％左右),研究了青檀、落羽杉和绒毛白蜡1年生苗生长及生理指标的动态变化,比较了3个树种之间抗旱能力的大小。结果表明：在干旱胁迫下,各树种间相对根系活力以青檀最大,绒毛白蜡次之,落羽杉最小;对细胞膜伤害程度表现为落羽杉最严重,绒毛白蜡次之,青檀最轻;SOD含量以青檀最高,绒毛白蜡次之,落羽杉较差;MDA含量则以落羽杉最高,绒毛白蜡次之,青檀最低;生长表现为青檀最好,绒毛白蜡次之,落羽杉较弱。     

土壤水分扩散率单一参数模型的土壤转换函数

采用水平土柱法测定了杨凌地区典型粘壤土的水分扩散率,利用土壤水分扩散率的单对数模型进行了拟合,拟合效果比较好,通过分析模型中的参数A和B,发现单对数模型的参数A和B具有很好的线性关系,利用这一关系,可以将单对数模型简化为单一参数模型。对参数B和土壤物理特性进行相关性分析,结果表明参数B与土壤有机质含量的相关性最强,与土壤粘粒含量和砂粒含量的相关性次之,与土壤容重和粗粉粒含量的相关性最弱。利用参数B与土壤物理特性的相关关系,建立了参数B的土壤转换函数,土壤转换函数简单并且有较强的理论基础,简化了区域土壤水分扩散率测定费时费力的问题。     

基于粒间毛细作用探讨界限含水量

土的界限含水量是研究土体物理力学性质及工程分类的重要指标.通过建立两球形颗粒之间的液桥作用模型,采用环形近似的方法给出毛细作用力和液桥体积之间的定量关系,并通过分析毛细作用力随液桥体积的变化规律,从微观角度对土体的塑限和液限进行探讨.参数分析结果表明,毛细作用随着液桥体积的增加先增大后减小;其随液桥体积的变化过程中有2个明显的拐点,即颗粒间的相互作用的状态变化存在界限含水量.本次研究从微观角度解释了土体稠度变化的特性,并为液塑限的概念化提供了理论依据.     

吉林西部盐碱土壤水力学参数特征及其影响因素

为探究吉林西部盐碱化土壤水力学参数的空间变化特征及其影响因素,测定了盐碱土和非盐碱土0~20,20~40,40~60,60~80,80~100 cm土壤水分特征曲线(SWCC)、容重、全盐量、含水量、机械组成等,利用van Genuchten模型(VG)进行曲线拟合和参数求解.结果表明,VG模型适于描述研究区盐碱土水分特征曲线;盐碱与非盐碱土壤水分特征曲线和Ks存在显著性差异;θs和n值变异性较弱,θr和α中等变异强度;Ks的空间变异性较强,盐碱土剖面为强变异(CV=109.09%),非盐碱土为中等变异强度(CV=51.09%);土壤全盐量与p H值、土壤机械组成是土壤水分特征曲线及Ks的主要影响因素.     

花岗岩残积土路用性能石灰改良试验研究

为了改善云母含量较高、含水率较大的粗细粒含量近似等分花岗岩残积土路用性能,进行石灰改良处置,通过室内试验和现场检测,研究该石灰改良土路用性能变化规律和应用效果.试验结果表明:随着掺灰量增加,塑限上升、液限下降,但塑限变化大于液限;掺灰量与击实指标关系曲线存在平缓段,此时掺灰量适中(3%-5%);CBR(全称California bearing ratio,是美国加利福尼亚州提出的一种评定基层材料承载能力的试验方法)与掺灰量之间存在三次多项式关系,拟合方程参数受含水率控制,为石灰稳定土CBR强度值预估提供参考.同时探究泡水前后石灰改良土CBR强度值变化情况.对比现场试验段检测结果表明粗粒含量相近花岗岩残积土改良掺灰量为5%-6%为宜.     

田间土壤水分特征曲线参数反演

针对非饱和土壤水分特征曲线传统测定手段耗时长、成本高且精度存在明显不确定性等问题,研究了土壤水分特征曲线参数估计的数值反演方法,建立了数值反演计算的数学模型,提出了反演计算方法,并将反演结果与室内试验数据进行了比较,同时采用田间实测数据进行了验证.结果表明,此反演计算方法推求的土壤水分特征曲线参数与试验实测值具有很好的一致性,可以用于田间复杂情况下参数的推求.     

沈阳城区土的塑限和液限相关性分析——以沈阳地铁一号线段为例

目的建立沈阳城区土的塑限与液限的线性回归方程,为土的塑限试验提供参考依据,在已知液限时用线性回归方程计算塑限.方法选取沈阳地铁一号线段土的塑限和液限试验数据进行数理统计,应用一元线性回归分析方法推导线性回归方程,并用沈阳其他地区土的塑限与液限的试验数据验证该线性回归方程的准确性.结果沈阳地铁一号线段土的塑限和液限线性回归方程:粉土为wp=0.35wl+6.45(wl25),wp=0.9wl-6.74(25≤wl≤30);粉质黏土为wp=0.586wl+0.2(25≤wl≤30),wp=0.51wl+2.405(30wl≤40);黏土为wp=0.515wl+1.591(wl40).结论用推导的回归方程计算的塑限值与塑限试验值对比分析,土的分类没有改变,推导的塑限和液限线性回归方程准确.     

华北农田土壤水分运动参数的Bayes估计

为了估计具有垂向空间异质性的田间尺度土壤水分运动参数,提出利用原位多点土壤含水率观测数据反演多层土壤持水和导水特征参数的Bayes方法。该方法基于Hydrus-1D模拟模型建立Bayes推断模型,采用Markov Chain Monte Carlo(MCMC)方法求解Bayes联合概率分布,得到参数的后验边缘分布。将该方法应用于华北平原一典型农田土壤剖面,参数反演结果反映了空间变异性,与室内试验值具有较好的一致性,相应的土壤水分运动模拟具有较高精度,从而验证了该方法的有效性。     

黄河源头高山草原土土壤水分特征曲线探讨

通过离心机法测定了黄河源头不同土层的高山草原土土壤水分特征曲线,并将实验结果拟合为经验公式。结果表明:各层土壤水分特征曲线整体趋势均表现为快速下降—缓慢下降—基本平稳,但不同土层的土壤持水性有较大的差异;用Van-Genuchten方程可较好地反映该土壤含水量与土壤水势之间的数量关系,拟合方程的相关系数均大于0.99。     

点源滴灌滴头流量设计模式的试验研究

以室内试验为基础,测定了重壤土、中壤土、砂壤土在不同滴头流量、不同灌水量下的点源人渗运动过程,通过对点源人渗特性的单因子分析表明,湿润锋水平、垂直扩散距离不仅与滴头流量、灌水量关系密切,与土壤特性(土壤容重、初始含水率)也存在良好的幂函数关系,得出了以土壤物理参数和湿润比及湿润深度为基础的点源滴灌滴头流量的设计模式。     

马缨杜鹃林区枯落物与土壤持水量性研究

本文通过对贵州省大方县普底乡百里杜鹃林区马缨杜鹃林枯落物及土壤层的野外调查与室内分析,初步研究了该林分枯落物及林地土壤在水源涵养方面的作用。结果表明,马缨杜鹃林下枯落物未分解层持水量为其风干重的260％,半分解层的经持水量为其风干重的283％。经分析拟合,得到林下枯落物吸水速度与时间关系式Y=kt^m林地A层土壤容重为0．88g／cm^3,最大持水量为60．87％,毛管持水量为42．70％,田间持水量为23．27％。林地B层土壤容重为1．11g／cm^3,最大持水量为41．87％,毛管持水量为33．53％,田间持水量为18．58％。     

不同土壤含水量对梨枣坐果期生长的影响

以梨枣为研究材料,通过测定不同土壤含水量(分别为田间持水量的80%～85%、65%～70%、50%～55%、35%～40%)下坐果期梨枣叶片中可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、叶绿素含量和脯氨酸含量的变化来研究不同土壤含水量对梨枣坐果期生长的影响,旨在探索梨枣坐果期生长的适合土壤含水量,达到节水增产的效果。结果表明:随着土壤含水量的下降,坐果期梨枣叶片的可溶性糖含量和脯氨酸含量呈升高趋势,当土壤含水量达到田间持水量的50%以下时,增加显著;而叶片中可溶性蛋白和叶绿素含量呈下降趋势,当土壤含水量达到田间持水量的50%以下时,下降显著,表明当土壤缺水时,坐果期的梨枣可以通过提高叶片中可溶性糖和脯氨酸含量而提高抗旱能力,但会显著抑制梨枣的光合能力,影响梨枣的生长和发育,土壤含水量为田间持水量60%以上时,对坐果期梨枣的生长有利。