非饱和带溶质运移问题的有限元解法

ＳＵＰＧ有限元法应用于土体的非饱和溶质运移问题,导出了其数值表达式,编制了计算程序。以一维入渗问题为例进行了数值计算,与其他方法及野外试验结果进行了对比,表明该方法是正确的、稳定的,可用于非饱和带溶质运移问题的实际计算。     

"岩土二元结构"小流域降雨入渗补给地下裂隙潜流过程初步研究

采用翻斗法自动量水技术和时域反射仪,对"岩土二元结构"小流域降雨过程、流域出口地下裂隙潜流、以及坡地岩土水分的变化进行了测定与分析.结果显示,小流域在前期坡地岩土水分为27.28%(埋深100 cm范围内)的前提下,发生历时122.66h,降雨量193.75mm,平均降雨强度1.58 mm/h的暴雨,在小流域出口处未产生地表径流;但是,地下裂隙潜流对降雨有着明显的响应,起峰和回落过程均较为明显,最大峰值流量达到1370 L/h,是降雨前的21.7倍.这充分说明,小流域坡地特有的岩土二元结构体,特别是其下部风化裂隙岩体具有较强的储、透水性能.太行山片麻岩区坡地"岩土二元结构体"的存在,特别是下部风化裂隙岩体的存在,对缓解洪峰的形成,削减洪峰,降低洪灾具有重要作用.     

吸水剂造林刍议

论述了吸水剂造林国内外发展概况，吸水剂主要性能及吸水剂造林方法。应用吸水剂造林，可提高土壤的水分含量，保持土壤水分，改善土壤结构，促进土壤中的水、气、热等因子的进一步改善，有利于树木成活和生长发育，提高造林成效。     

土壤水分胁迫对曼地亚红豆杉光合特性的影响

以引种栽培的3年生曼地亚红豆杉为材料，研究了土壤水分胁迫对光合作用的影响。结果表明，水分胁迫使曼地亚红豆杉叶绿素含量下降，叶绿素a的降幅比叶绿素b大；光合速率、光饱和点降低，光补偿点和CO2补偿点升高。土壤含水量维持在田间最大持水量的80％以上，有利于曼地亚红豆杉光合作用的正常进行。     

干热河谷不同岩土组成坡地的降水入渗与林木生长

坡地对降水的入渗能力是决定干热河谷坡地土壤水分条件和林木生长的重要因素, 坡地入渗能力低是造成干热河谷土壤干旱的主要原因之一. 由于岩土孔隙状况的差异, 不同岩土组成坡地的入渗能力差异较大. 片岩坡地入渗速率为1.40～8.67 mm/min, 砂砾层坡地为6.33 mm/min, 砾石层坡地为0.69～2.20 mm/min, 轻度侵蚀泥岩坡地为0.6～1.3 mm/min, 强度侵蚀泥岩坡地为0.03～0.63 mm/min. 泥岩坡地土体黏重板结, 入渗能力弱, 天然降水入渗少, 对土壤水分的有效补充较少. 在干旱季节土体极其干旱, 林木生长停止, 甚至受到干旱的生理伤害枯死, 林分生产力低, 极难恢复森林植被. 片岩坡地、砾石层坡地、砂砾层坡地等石质山地土体裂隙发育, 入渗能力强, 天然降水入渗多, 对土体水分的有效补充较多, 在干旱季节岩土深层有少量有效储水供林木吸收利用, 维持其正常生理活动的水分需要, 林木生长较泥岩坡地上的林木生长快, 林分生产力高. 干热河谷的植被恢复应针对不同坡地类型生境的土壤水分条件, 主要依靠优势生活型植物种类, 进行乔-灌-草不同生活型植物类型的合理配置, 建立起植被与生境土壤水分条件的群落生态关系, 方能达到成功的目的. 另一方面, 增加降水入渗的造林整地措施和集流入渗的工程措施是干热河谷植被恢复的主要技术关键之一.     

岷江上游干旱河谷区土壤水分含量及其动态

于2002年8月～2003年7月对四川西部理县干旱河谷区土壤水分状况进行了定位研究。结果表明：在理县干旱河谷区，不饲海拔高度0～50cm土层土壤平均含水量总的变化趋势是阴坡比阳坡高。而土壤水分空间异质性阳坡比阴坡大。同一坡向不同海拔的土壤含水量变化为2050m处的最高，1850m处的次之，1450m处再次之，1650m处最少，表明了在干旱区河谷的两岸坡面上部土壤水分状况最好，在坡面下部靠近河流处次之，中下坡水分条件最差。相同海拔高度，不同坡向土壤含水量都表现为随着土层深度的增加土壤含水量增加的趋势，且30～50cm土层的土壤含水量最高。     

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.     

土壤地下点源入渗的基本特性研究

基于大量的大田土壤点源入渗试验，提出了地下点源入渗系统的新理念——管道-土壤系统，分析了地下点源入渗中累积入渗量与入渗率随时间的变化过程及入渗界面问题，建立了地下点源土壤入渗模型，并利用数理统计理论证明了该模型的有效性。研究成果对研究土壤水分运动理论和指导农业地下灌溉实践都具有重要的意义。     

黄河流域土壤水分遥感计算及水循环过程分析

在1982～1998年AVHRR pathfinder遥感数据和黄河流域土壤水分、降水与蒸发观测资料基础上,应用土壤水分遥感估算方法,计算出17年来黄河流域1 m土体各层土壤水分;在获得土壤水分数据基础上,以黄河流域中兰州、头道拐、龙门、三门峡、花园口和利津水文站为控制断面,将黄河流域划分为7个子流域,结合1982～1998年的径流资料和气象观测资料,利用水量平衡方法分析了17年来黄河流域水循环动态特征.通过研究表明建立的大区域、连续时间段、厚层土体土壤水分遥感估算方法及其框架是可行的;黄河流域多年平均降水量一般在4000 × 108 m3,蒸散量一般在3000 × 108～3500×108m3,土壤水年变化量在正负500×108m3之间;兰州以上河段是黄河流域中比较湿润的地区,多年平均蒸散发占降水量的比率为57％左右;黄河流域中最干旱的地区是内流区和山陕河段,多年平均蒸散比占降水的比率为78%左右.     

城市土壤的生态服务功能演变与城市生态环境保护

城市化是急剧的土地利用变化过程。在城市化过程中，土壤的服务功能经历明显的转变，即从维系植物生长的功能为主转变为滞留、转化和净化污染的功能为主，因此，城市土壤在城市生态系统中承担着重要的生态服务功能并起着保护城市环境的作用。城市土壤在功能转变的过程中，土壤质量也发生重要的转变，这些变化包括物理的、化学的和生物学的等方面。巨大的人为影响致使城市土壤的退化比较明显。物理退化方面主要体现在由于压实导致容重增加、水分入渗速率降低，从而使降雨时地表径流系数增加、非点源污染负荷升高，对城市水体污染产生明显的影响；化学退化方面主要体现在土壤中的有机和无机污染物含量显著增加，这一方面使土壤对生物健康直接影响的可能性增加，另一方面使土壤的吸附容量接近饱和丽导致污染物的移动性提高，从而具有较高的释放潜力。城市生态系统中物质循环过程不闭合的特点，决定了城市土壤是养分和污染物末端固定者，因而城市土壤是一个人为的某些元素的地球化学“垒”(barrier)。建设健康的城市生态环境需要闭合开放状态的物质循环链条，这必然需要科学的城市土壤管理策略。