微咸地下水浅埋条件下滴灌频率对土壤盐分运移过程的影响

为了探讨微咸地下水影响下滴灌频率对土壤盐分动态过程的影响,在土柱内进行同一地下水埋深条件下的滴灌入渗试验。试验中供试地下水矿化度为3 g/L;滴灌频率设3个处理,相应的单次滴水量分别为0.5、1和2 L,滴水间隔分别为2、4和8 d;各处理的滴水总量均为2 L;以无地下水条件作为对照。试验结果表明:地下水对土壤水的补充存在两种形式,一种是地下水上升毛管水直接进入下层土壤,使土壤接近饱和状态,另一种是在地表蒸发拉动作用下,地下水上升到地表,形成稳定蒸发,并使含水率平均增加18.76个百分点,其中,滴灌频率越低(单次滴水量大),土壤出现稳定蒸发的现象越早。整个土层的盐分动态可分为两个运动方向相反的区域,即上层土壤积盐区和下层土壤脱盐区;增大滴灌频率仅能降低表层土壤的积盐程度,不能抑制上层土壤(0-30 cm土层)的积盐现象(平均积盐率为49.58%);但是下层饱和区土壤(30-60 cm土层)因地下水溶解作用使土壤脱盐(平均脱盐率为30.64%)。低频滴灌因其单次灌水量大,存在深层渗漏,能起到淋洗上层土壤盐分的作用。     

内蒙古义长灌域土壤盐分变化特征分析

土壤盐渍化是影响作物产量与制约农业发展的重要因素.本文根据义长灌域2012年5-12月份的野外实测资料,分析了试验区土壤含盐量在垂向剖面上的分布特征和变化规律;研究了地下水埋深和矿化度季节性变化规律及其对土壤盐分运移的影响.研究结果表明:强烈的蒸发促进盐分向土表运移,随土层深度的增加,土壤含盐量呈降低趋势;土壤积盐脱盐交替频繁,交替周期与灌水周期相对应;地下水埋深受灌排系统影响较大,作物生育期内地下水矿化度无较大波动;由于土壤盐分运移受多种因素影响,在野外试验条件下,单一因素如地下水埋深或地下水矿化度与土壤盐分运移的关系不显著.研究结果可为义长灌域土壤盐渍化防治与水土利用提供理论依据.     

塔里木盆地土壤盐分变化特征分析

在潜水蒸发剧烈地区,土壤含盐量与地下水矿化度和埋深直接相关,确定三者间关系是合理排水系统设计和地下水管理的基础.根据塔里木盆地实测土壤含盐量及主要组分含量、地下水埋深和矿化度资料,分析了土壤含盐量主要组分变化特征,建立了0—30,0—60和0—100cm不同土层土壤含盐量与地下水埋深和矿化度三者间函数关系.研究结果显示在旱区土壤积盐与地下水矿化度和埋深存在显著相关关系,并建立三者间经验关系,为根据作物耐盐度确定地下水临界深度和地下水管理提供指导.     

典型干旱区绿洲植被-地下水埋深-土壤盐分的空间分异与耦合分析

干旱区绿洲内部植被与水土的相互作用直接影响到绿洲的稳定。为了探索绿洲植被-地下水埋深-土壤盐分的空间分异与耦合关系,本文以典型干旱区绿洲——新疆和田地区克里雅绿洲为实例,根据归一化植被指数(NDVI)、地下水埋深和土壤盐分数据,采用地统计、3S技术、回归分析及K-S检验等方法,在耦合系数模型的基础上,研究植被覆盖、地下水埋深及土壤盐分的空间分异规律及相互关系。结果表明:(1)植被覆盖空间格局围绕克里雅河新老河道、平原绿洲内稻田区和绿洲外围过渡带等景观呈梯度分布;(2)克里雅绿洲区域内地下水埋深整体上由北向南逐渐增加,土壤表层含盐量整体上由西至东呈带状分布;(3)研究区植被覆盖、地下水埋深及土壤盐分的空间分异趋势比较一致;(4)克里雅绿洲地下水埋深、土壤含盐量及植被覆盖指数三者存在较高的耦合关系,耦合度在0.6以上,属中级协调。     

基于HYDRUS-2D滴灌棉田不同深度排盐沟土壤水盐运移的试验及模拟

针对膜下滴灌引起的盐分累计问题,为探求不同深度排盐沟对滴灌棉田土壤水盐运移规律的影响,设计测坑排盐浅沟滴灌棉花种植试验,通过建立HYDRUS-2D模型对10 cm深度排盐沟、30 cm深度排盐沟土壤水分、盐分运动规律进行模拟,利用土壤实测数据与对模拟结果进行验证。结果表明:土壤电导率受到排盐浅沟影响较为明显,排盐浅沟深度越大,排盐效果越明显;深度为30 cm排盐沟滴头处形成盐分淡化区域,排盐沟处0-15 cm土层盐分呈现不同程度积累;相对于深度为10 cm的排盐沟,30 cm深度排盐沟盐分聚集区更接近于土壤裸露处,有利于进一步开展大水洗盐、机械刮盐等工作;由于试验在测坑中展开存在一定人为因素,因此需继续开展大田试验,以期对结果进行充分验证。     

不同压砂厚度和粒径对土壤水盐运移的影响

为研究砂石厚度和粒径对土壤水盐运移规律的影响,用土柱模拟试验,裸土为参照组(CK),以砂石厚度(5、10、15cm)和粒径(粗砂、中砂、细砂)为影响因子,研究了不同压砂厚度和粒径对土壤水分蒸发和盐分迁移的规律.结果表明:土壤表层压砂可以抑制水分蒸发,抑制蒸发效果与压砂厚度和细砂的质量分数皆呈正相关关系.压砂可有效地抑制土壤盐分表聚,CK盐分上升发生在0~35cm土层,压砂土壤盐分上升主要发生在0~20cm土层,压砂可缩短盐分在土壤中的迁移深度.随着土层深度的增加,压砂对盐分的抑制作用减弱,抑制盐分表聚作用与压砂厚度和细砂的质量分数皆呈正相关关系,当压砂厚度超过10cm后,厚度的增加对抑制盐分表聚作用提高不明显.综合考虑压砂厚度和粒径对抑制水分蒸发和盐分表聚的作用及经济性,率定出10cm厚的细砂粒径级配对黄黏土保水抑盐效果最优.     

基于地统计和移动窗口法的坝上地区小尺度土壤盐分空间变异及其影响因素

采用原位测定法测定坝上地区典型河漫滩草地土壤盐分,分析不同深度土壤盐分含量的空间变异规律,并分别通过地统计和移动窗口法定量分析河流和微地形对小尺度土壤盐分空间变异的影响.结果表明:离水体越近,盐分值越大;土层越浅,盐分值越大;表层土壤盐分的变化大于底层;受人为扰动影响,土壤盐分与微地形呈低相关性;在地下水埋深较浅的地区,垄沟对盐分分布的影响相对较小.以移动窗口为基本单元可以使空间格局信息明晰化,为土壤盐分空间变异研究提供新途径.土壤盐渍化治理时要充分考虑水体、地形等因素的影响,对河流沿岸以及地下水埋深较浅的小高地等盐渍化易发区采用生物措施、工程措施及农化措施等方法进行重点防治.本研究结果可为小尺度土壤盐分空间变异影响因素的定量研究提供一定的参考,对坝上草原地区牧场土壤盐渍化问题的防治提供理论依据.      

黄河河口湿地潮汐作用下土壤盐分异质响应研究

对黄河三角洲潮间带与潮上带土壤盐分的空间分布特征分析,结果表明:(1)受海水及较低植被盖度的影响,潮间带地区变异性较低,而潮上带地区具有较强的变异性.垂直方向上,各土层的含盐量极值比以及变化幅度均成明显下降趋势.(2)潮上带,地下水埋深越深表层土壤盐分含量越低,而近海岸以柽柳为优势种的潮间带地区,土壤表层盐分较高而其地下水埋深相对较深.(3)不同群落中土壤盐分剖面分属于表聚型、平均型和底聚型,垂直方向上,随着土壤深度的增加,土壤盐分变异系数逐渐变小.(4)柽柳群落、碱蓬群落与芦苇群落的土壤盐分类型均为氯、钠型;朝间带地区土壤氯、钠离子的含量随不同植被的变化规律为芦苇柽柳碱蓬,反映出碱蓬植物较高的耐碱与吸盐能力.     

地下水埋深对冬小麦地下水的利用量及表层土壤含水率的影响

地下水位埋深深浅直接影响冬小麦对地下水的利用量及土壤含水率,通过天长二峰灌溉试验站连续五年排水指标试验,寻求出江淮丘陵区冬小麦地下水位埋深时补水量及0cm～30cm土壤表层含水率的相关关系,为地下水吸收利用,水资源平衡计算及农田排水工程设计,提供科学依据.     

控制排水条件下冬小麦水位生产函数的试验研究

为了研究冬小麦地下水埋深与产量的关系,以地下水的降落速度与适宜埋深作为冬小麦排水的调控指标,在蒸渗测坑内进行冬小麦水位调控试验,通过理论分析和数值计算,建立了排水条件下冬小麦水位生产函数;考虑到根层土壤含水量与地下水位的耦合作用对冬小麦产量的影响,提出了用土壤含水量作为修正系数的控制排水条件下冬小麦的水位生产函数.函数...     

暗管埋深对滴灌油葵农田水盐运移及产量的影响

为探究暗管排水对土壤盐渍化的改良效果,本文设计3个暗管埋深(0.6、1.0、1.4 m,分别记为H1、H2、H3),并以无暗管排水处理为对照(CK),以油葵为试验对象研究分析不同暗管埋深对2次滴灌淋洗过程中的水盐运移、土壤脱盐率、油葵生长指标、产量的影响.结果表明:不同暗管埋深处理在滴灌淋洗过程中0～80 cm 土层土...     

松嫩平原盐碱化草地消融期土壤水盐运移特征

研究了松嫩盐碱化草地消融期盐碱裸地和羊草草地土壤剖面水盐变化.结果表明,土壤消融过程中,冻结层双向融化,上层消融速度快于下层,盐碱裸地消融速度快于羊草草地;强烈的水分蒸发引起表层土壤(0~20 cm)水分损失严重,引发深层盐分向上迁移,在冻结期潜在积盐的基础上,形成春季表层土壤的“爆发式”积盐.与羊草草地相比,盐碱裸地表层积盐更为强烈,盐分来源于较深的土壤剖面.     

南疆盐渍土路基盐分迁移特性及阻盐技术研究

为研究南疆盐渍土地区城市道路在工后运营过程中路基盐分运移特性,依托阿拉尔市军垦大道延伸段工程,选取有代表性的试验路段,进行了自然环境条件下路基盐分迁移长期监测试验。基于实测数据,分析了盐分渗入路基路面的途径,提出了相应的隔断措施。试验结果表明:在横断面方向,即同一埋深不同水平距离位置的盐分由路两侧向路中心逐渐迁移,最后达到一种动态平衡;在竖直方向,即同一水平距离不同埋深位置的盐分由下向上迁移,并且在不同材料分界处出现聚盐区域。自上而下依次为,第一层处于级配砾石下基层中,第二层处于天然级配砂砾垫层中,第三层处于路基土上路床中。为此,提出双向截盐控盐的隔断措施,并通过ANSYS进行数值模拟,即在道路两侧与林带之间设置混凝土挡水墙阻断林带水携盐渗入路面结构层,在路基土顶面采用风积沙隔断层抑制毛细水携盐渗入路面结构层。     

种植红豆草和春小麦对土壤可溶性盐分运移的影响

通过田间试验，测定了种植红豆草（Onobrychis viciaefolia）和春小麦（Triticum aestivum）对土壤可溶性盐分运移的影响．结果表明：不同绿色覆盖方式对0～20cm土层都具有明显的抑盐效应，随着地上生物量的增加，土壤表层的可溶性盐分下降幅度达16．4％～30．5％；在生育期内，红豆草的抑盐效应（0～20cm土层）较小麦强，红豆草使0～80cm土层脱盐率达23．4％，而小麦使0～80cm土层积盐率达14．2％；单作小麦收获后的空闲地．土壤表层盐分上升速度较裸地快．     

克拉玛依农业综合开发区土壤水盐运移特征与影响因素的分析

克拉玛依大农业区自2000年开发至今出现了明显的地下水水位上升和土壤盐渍化问题,严重制约了该区可持续发展。为探求该区土壤盐渍化的原因和防治措施,本研究选取22个长期观测井和11个典型土壤测坑,通过对水文地质、水量计算、土壤盐分、水位变化及水化学参数等基础调查和测试,综合分析该区采取水肥一体化的节水灌溉措施致使地下水水位持续上升及土壤盐渍化过程中,土壤水盐运移特征及其影响因素,结果表明:1997-2014年研究区域内平均水位上升了6.93 m,地下水的矿化度已整体处于高位,大部分已经是无法利用的盐水,p H7说明2013、2014年整个区域的地下水水质呈碱性化;水肥一体化管道引水灌溉模式每年带入该区的盐量平均为2.54万t,现状条件下大农业区处于积盐状态;铵态氮和土壤盐分显著正相关,表明大量施用含氮的化肥(如尿素)也是造成土壤盐分增加的一个主要原因。为实现研究区的可持续发展,本研究提出了该区应该加强暗管排水排盐和生物排盐措施、调整种植业结构和全面实施精准灌溉和精准施肥措施等方面的建议。     

咸水滴灌对土壤盐分分布、棉花生长和产量的影响

通过大田试验研究了不同滴灌方式下利用咸水灌溉对土壤水盐分布和棉花生长与产量的影响。研究表明,随着咸水浓度的增加,土壤含水量和土壤盐度升高。受到土壤水分分布和运移的影响,地下滴灌处理土壤盐分表聚程度较地表滴灌方式要轻;但在20~40cm出现了盐分累积现象,表明土壤盐分的运移和分布与滴灌的埋深密切相关。棉花干物质积累量随着灌溉水矿化度的升高而降低,棉花作为耐盐作物,利用3.62dS/m的微咸水进行灌溉,对棉花干物质积累量影响不大。6.71dS/m咸水灌溉处理的籽棉产量显著地低于0.33dS/m,而3.62dS/m咸水灌溉处理则对棉花产量影响并不显著,表明利用较低浓度的咸水对棉花进行灌溉,对棉花产量影响不大。     

土—水环境修复实验中Na~+、Cl~-离子运移规律

土壤水盐运移规律的研究是目前土壤物理学、农田灌溉学研究的一个重要方面,也是防治盐碱化、改良盐渍土的核心问题。在分析和总结国内外有关一维入渗条件下土壤水盐运移规律研究成果的基础上,针对盐碱土水盐运动的基本特征,通过室内一维土壤水盐运移过程的试验研究,分析了土壤盐分浓度运移规律,为盐碱地的开发利用提供了科学依据。     

砂类盐渍土起胀含盐量的试验探讨

目前对盐渍土起胀含盐量的判定多是通过不同学者拟合的盐胀率计算公式反推算求得的,其结果莫衷一是,因此需采用试验方法予以明确.试验选择8种不同孔隙率(级配)的土样,在单次降温条件下观测其是否发生盐胀变形.通过试验发现:砂土起胀含盐量随着孔隙率增长呈现出先长后降的规律,这一规律在不同含水量条件下都有体现.这一现象与盐分在土颗粒间的结晶位置发生改变有关,孔隙率较小时,土壤饱和度较高,盐分多在孔隙内部结晶析出;当孔隙率增加后,土饱和度降低,盐分则转移到水膜较厚的颗粒接触点位置析出,因此启动盐胀所需盐分减少,起胀含盐量下降.     

三峡工程对长江河口土壤盐渍化演变影响

为研究三峡调蓄对长江河口土壤水盐动态和土壤盐渍化演变的影响情况,进行多年数据监测、土样采集和分析,通过对三峡运行前后河口土壤水盐动态变化的对比分析和对该区不同水文年土壤盐渍化状况和特点的主成分分析和聚类分析,探讨三峡工程对河口土壤水盐平衡影响的权重及规律.结果表明:三峡运行后的河口枯水年份北支江水位月均降幅20cm左右,咸潮入侵加剧,雨季地下水和土壤积盐加剧危及作物生产;三峡运行后的枯水年汛末秋季河口土壤盐渍化加剧,土壤呈Na质盐碱化趋势,土壤剖面盐分以表聚为主,丰水年份土壤盐渍化明显改善,土壤剖面盐分以底聚淋洗主;三峡调蓄后河口不同水文年土壤盐渍化演变的较大差异性表明该区土壤水盐平衡的影响因素中气候因素更显著,三峡10~12月蓄水易增加河口枯水年份秋冬季咸潮入侵和土壤盐渍化风险,应采取合理的农耕灌排措施和Na质盐碱土改良措施防控河口枯水年份夏秋季土壤盐渍化风险.     

绿洲-荒漠带植物物种多样性特征对水资源的响应

结合野外调查,采用物种丰富度指数（R）、Shannon—Wiener指数（H）、Simpson指数（D）、Pielou均匀度指数（JSW）分析了塔里木河下游绿洲-荒漠带群落物种多样性特征,并选用地下水埋深和0-20,20-50,50-80,80-130cm土壤含水量作为植物生存的水环境指标,分析了物种多样性指数对环境水资源的响应．结果表明：塔里木河下游绿洲-荒漠带共发现19种植物,多样性指数均较同温带其他植被类型低;地下水埋深和80cm以下深层土壤含水量共同影响群落物种多样性,而且当地下水埋深较深时,深层土壤含水量对群落物种多样性特征的影响作用甚至比地下水埋深大．同时,研究还发现,〈4m是维持绿洲-荒漠群落物种多样性、保护绿洲稳定的植被合理地下水位,9m是绿洲-荒漠带植被生存的极限水位．