塑料暗管排降條件下麥田土壤水分變化規(guī)律模擬

采用光合作用光響應(yīng)直角雙曲線模型、非直角雙曲線模型和直角雙曲線修正模型對(duì)欒樹在不同土壤水分條件下的光響應(yīng)曲線進(jìn)行擬合,探討不同光響應(yīng)模型對(duì)欒樹的適用性及欒樹光合特性對(duì)土壤水分和光照強(qiáng)度的響應(yīng)規(guī)律。結(jié)果表明:1)3個(gè)模型都能較好地?cái)M合欒樹的光合光響應(yīng)過程,其中直角雙曲線修正模型能擬合在光抑制條件下的光響應(yīng)過程,非直角雙曲線模型和直角雙曲線修正模型要優(yōu)于直角雙曲線模型;2)欒樹對(duì)土壤水分和光照強(qiáng)度的適宜范圍較廣,土壤相對(duì)含水量在41.5%～93.3%范圍內(nèi),凈光合速率、表觀量子效率均相對(duì)較高,光合有效輻射強(qiáng)度在600～2000μmol/(m2.s)范圍內(nèi),凈光合速率和水分利用效率均能獲得較高水平。

通過對(duì)涇川縣城關(guān)鄉(xiāng)的坡改梯研究,結(jié)果表明:裸地土壤水分變化受降雨影響較大,在不同時(shí)段表現(xiàn)形式不同。隨著土壤剖面深度的增加,土壤水分受氣候影響特別是降水波動(dòng)的影響逐漸減少,隨著季節(jié)變化的特點(diǎn)增強(qiáng)。坡向與坡位對(duì)裸地土壤水分有著較大影響。從坡向看,陰坡向梯田土壤水分全年平均值比坡地高,陽(yáng)坡向則是坡地比梯田高。從坡位看,土壤水分變化是坡上部>坡中部>坡下部。作物地生育期土壤水分隨著作物生長(zhǎng)發(fā)育的加快而迅速下降,梯田與坡地的差異也逐步增大,作物收獲后進(jìn)入蓄墑期,土壤水分的差異又逐步縮小,梯田甚至超過坡地,特別是夏作物小麥,胡麻地土壤水分的變化大于秋作物洋芋,而且梯田大于坡地。梯田與坡地土壤水分橫斷面分布不一樣,坡地是中間低,兩邊高,水分分布呈\"v\"字形,而梯田是坎下高,坎邊低,水分分布呈階梯式\"～\"。

運(yùn)用數(shù)值模擬的方法,對(duì)明溝排水洗鹽過程中土壤水鹽運(yùn)移動(dòng)態(tài)進(jìn)行了研究。在溝距一半處土壤水鹽運(yùn)移可近似視為一維運(yùn)動(dòng),沖洗脫鹽率與脫鹽深度最小,并沿這一位置形成對(duì)稱分布;整個(gè)沖洗過程中,含鹽量的變化總是稍滯后于含水率的變化;分析沖洗后不同含鹽量剖面的返鹽率發(fā)現(xiàn),返鹽率與含鹽量符合冪函數(shù)關(guān)系,含鹽量較低時(shí),返鹽率較高,反之亦然;運(yùn)用數(shù)值模擬方法,建立了區(qū)域不同含鹽量情況下明溝排水洗鹽溝距一半處的洗鹽制度。

合理有效地治理開發(fā)鹽堿地對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)建設(shè)具有重要的實(shí)際意義。利用江蘇濱海灘涂鹽堿土壤,采用暗管排水的方法,進(jìn)行了室內(nèi)滲流槽試驗(yàn),物理模擬土壤排鹽過程。研究發(fā)現(xiàn)受暗管排水影響,土壤鹽分極易排出,可有效地降低土壤鹽度;表層土壤鹽分運(yùn)移主要受降雨量影響,鹽分下降速率最快;深層土壤受上部土壤鹽分的累積和降雨共同影響,鹽分下降速率存在滯后性。數(shù)學(xué)模型hydrus模擬與物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似,并預(yù)測(cè)了試驗(yàn)后3個(gè)月的土壤鹽分。

多年對(duì)各種條件下土壤水分變化的研究認(rèn)為:可以根據(jù)土壤水日消耗量將土壤水變化大致分成4個(gè)時(shí)期;根據(jù)土壤水變動(dòng)系數(shù),可將土壤剖面水分變化分為3級(jí).半干旱偏旱地區(qū)土壤水補(bǔ)給,不取決于處于雨季當(dāng)中的土壤水高耗時(shí)期,而取決于秋季蓄水,為提高降水利用率,應(yīng)提倡等高種植新技術(shù)并在此基礎(chǔ)上施行壓青式休閑地,盡早耕翻農(nóng)田地塊接納秋雨.

在黃土高原甘肅省涇川縣,采用根鉆法對(duì)刺槐(robiniapseudoacacia)林地的細(xì)根和土壤水分進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)查。結(jié)果表明:刺槐林地0～150cm土層是樹木細(xì)根的主要分布層,有87%以上的細(xì)根表面積分布。刺槐細(xì)根表面積垂直分布與剖面土壤水分間呈顯著正相關(guān)(p4月>6月>8月,刺槐細(xì)根表面積的動(dòng)態(tài)變化為4月>6月>8月>10月。刺槐細(xì)根表面積動(dòng)態(tài)與土壤含水量的季節(jié)動(dòng)態(tài)不完全一致?？傮w上刺槐細(xì)根表面積季節(jié)動(dòng)態(tài)與林地土壤含水量的相關(guān)性不顯著。

“噴頭水力性能及噴灌條件下土壤水分空間分布特性的研究”通過鑒定

根據(jù)土壤物理性質(zhì)測(cè)定和水分定位觀測(cè)結(jié)果,結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂颉⒆魑锷攸c(diǎn),將黃泛平原粗砂潮土土壤水分垂直性分布劃分為:速變層(0～40cm),活躍層(40～100cm)和穩(wěn)定層(100cm以下);將土壤水分季節(jié)性動(dòng)態(tài)劃分成:強(qiáng)烈騰發(fā)期、補(bǔ)充下淋期、緩慢消耗期和相對(duì)穩(wěn)定期

土壤水分是制約黃土丘陵區(qū)生態(tài)建設(shè)和土地可持續(xù)利用的關(guān)鍵因子,認(rèn)識(shí)不同土地利用類型的土壤水分狀況對(duì)該地區(qū)植被恢復(fù)和土地資源的有效利用具有重要的理論和實(shí)際意義.本研究采用ec-5土壤水分傳感器,對(duì)黃土高原園則溝流域坡耕地、梯田、棗園和草地生長(zhǎng)季內(nèi)（5—10月）0～160cm土壤剖面含水量進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè),探討這4種典型土地利用類型的土壤水分變化特征.結(jié)果表明：在降水常態(tài)年和干旱年,不同土地利用方式土壤水分的季節(jié)變化、蓄水特征及垂直分布均存在差異.在2015年干旱年,梯田表現(xiàn)出良好的蓄水保墑效果,0～60cm土層生長(zhǎng)季平均土壤含水量分別比坡耕地、棗園和草地高2.6%、4.2%、1.8%（p〈0.05）,0～160cm土層儲(chǔ)水量分別比坡耕地、棗園和草地高43.90、32.08、18.69mm.在2014年常態(tài)年,棗園0～60cm土層生長(zhǎng)季平均土壤含水量分別比坡耕地、梯田和草地低2.9%、3.8%、4.5%（p〈0.05）;在干旱年,0～160cm土層有效水儲(chǔ)量?jī)H占土壤總儲(chǔ)水量的35.0%.不同土地利用方式下均是表層（0～20cm）與中層（20～100cm）土壤水分的灰色關(guān)聯(lián)度較大,且土壤水分變化態(tài)勢(shì)的相似程度表現(xiàn)為梯田〉草地〉坡耕地〉棗園.對(duì)于試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的坡耕地,可考慮改造為梯田,以提高雨水資源的有效利用、促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè);而針對(duì)黃土丘陵區(qū)旱作棗園土壤缺水嚴(yán)重的現(xiàn)象,需采取適當(dāng)水分管理措施以降低棗樹自身耗水和其他無(wú)效耗水,實(shí)現(xiàn)棗園可持續(xù)發(fā)展.

以河北平山縣崗南鎮(zhèn)低山丘陵區(qū)為研究對(duì)象,分析不同土層、坡位及坡向的土壤水分特征。結(jié)果表明:土壤水分滲透速率隨著時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸降低,最后達(dá)到穩(wěn)滲。土壤質(zhì)地大部分為多礫質(zhì),土壤總孔隙度在37.53%~48.12%之間,陽(yáng)坡絕大部分是毛管孔隙。不同坡位>0.25mm土壤團(tuán)聚體含量,坡下明顯高于坡上,不同坡向>0.25mm的團(tuán)聚體呈現(xiàn):半陰坡>陰坡>陽(yáng)坡,且隨土層加深含量增加。土壤容重,陰坡>陽(yáng)坡>半陰坡。土壤蓄水能力,陰坡優(yōu)于陽(yáng)坡;20~40cm的中層土壤蓄水能力優(yōu)于其它土層。

含碎石土壤水分入滲試驗(yàn)研究——采用一維積水垂直入滲法測(cè)定含碎石土壤的入滲過程，分析碎石含量和碎石組成對(duì)土壤水分運(yùn)動(dòng)影響。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用kostiakov入滲公式擬合，得出反映入滲速率的擬合參數(shù)比值與土石比成冪函數(shù)關(guān)系；采用簡(jiǎn)略的philip垂直入滲方程冪級(jí)...

采用模擬機(jī)械壓實(shí)土壤的方法進(jìn)行5種載荷的土壤壓實(shí)試驗(yàn),測(cè)定不同深度處土壤水分的值,并與壓前土壤水分進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明:增大載荷和增加壓實(shí)次數(shù)都會(huì)使土壤水分損失,最大可使水分損失23.1%;壓實(shí)對(duì)一定的土壤層(25cm以內(nèi))的水分損失影響顯著,并且模擬載荷在200kg以內(nèi)對(duì)土壤的水分損失影響比較大。

于2005—2008年5—9月,利用中子水分儀對(duì)科爾沁沙地的流動(dòng)沙丘、固定沙丘和沙質(zhì)草地的不同深度(0—160cm)的土壤水分進(jìn)行了為期4a的定期觀測(cè)。采用方差分析和多重比較等方法,并采用變異系數(shù)對(duì)土壤水分的時(shí)空變異進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,可將土壤水分剖面的變化劃分為3層:土壤水分劇變層(0—40cm),穩(wěn)定層(41—130cm),活躍層(131—160cm)。在0—40cm土壤層,3種類型沙地土壤水分表現(xiàn)為隨深度增加而增加,在41—130cm土壤層則隨深度增加而減小,而在131—160cm土壤層流動(dòng)沙丘表現(xiàn)為繼續(xù)減小,但其它兩種沙地的土壤水分則隨深度增加而增加。同時(shí)土壤水分變異系數(shù)表現(xiàn)為:流動(dòng)沙丘>固定沙丘>沙質(zhì)草地。土壤水分在不同月份的變化表現(xiàn)為:7月>8月>6月>9月>5月,各月之間總體上差異性顯著;各類型沙地土壤水分的年變化為:固定沙丘總體表現(xiàn)出逐年減小的趨勢(shì),沙質(zhì)草地有變化但差異不大,而流動(dòng)沙丘則隨降雨的變化而變化。

， ’ ][fd ／一牛 -灌排植豐-第，k』j《雹192年第10期 加強(qiáng)田i'4土壤水分管理提高水利用效率 楊詩(shī)秀雷志惠士博 —— —一 —— ——一 (清華大學(xué)水電系】ooos4) 7· 【文擅】通過監(jiān)測(cè)土壤墑情，嚴(yán)格格照墑情在關(guān)鍵時(shí)劉澆水；控制和減少灌水次敷，以最少棵 1目1蒸盟；充分利用土壤水調(diào)節(jié)作用使灌溉乖得到有效利用，達(dá)到節(jié)z-的目的。 【關(guān)羹調(diào)】圭塑!盞岵!苧蘭曼 在我國(guó)水資源不足的地區(qū)，要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè) 節(jié)水增產(chǎn)的要求，緩和水資源供需矛盾，需堅(jiān) 定不移地研究農(nóng)業(yè)節(jié)水問題。在節(jié)水的諸環(huán) 節(jié)中，即水源、輸水、灌水、需水，從中央有關(guān) 部屬研究機(jī)構(gòu)到各地方都已開展了大量研究 工作，取得明顯成效相對(duì)而論，有較大節(jié)水 潛力的田間節(jié)水技術(shù)方面研究尚較少，且未 引起足夠的重視。

為了揭示土壤水滲漏對(duì)不同降雨條件的響應(yīng)規(guī)律,采用數(shù)值模擬方法模擬了不同降雨情景下土壤水滲漏量的變化,并與實(shí)際降雨條件下現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果表明,土壤水的滲漏率與降雨強(qiáng)度關(guān)系密切;在保持總降雨量不變的前提下,低頻率但高強(qiáng)度的降雨條件下土壤水滲漏總量明顯高于高頻率但低強(qiáng)度的降雨條件下的土壤水滲漏總量。土壤水瞬時(shí)下滲率與前期降雨事件有關(guān),短時(shí)間內(nèi)多次出現(xiàn)的降雨事件顯著增大土壤水的下滲率。本研究可為減少土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失以及制定合理的農(nóng)田水肥管理措施提供理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。

土壤水鹽及作物參數(shù)空間結(jié)構(gòu)的研究是改善農(nóng)田管理水平的基礎(chǔ)。該文對(duì)暗管排水條件下玉米試驗(yàn)田不同深度的土壤含水率、鹽堿度及作物植株高度和產(chǎn)量的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算和分析。試驗(yàn)結(jié)果顯示,土壤含水率的自相關(guān)距離除在0.3～0.6m土層為20m外,其它深度均小于5m。土壤電導(dǎo)率和鈉吸附比的自相關(guān)距離隨土壤深度的增加而增大,但隨玉米的生長(zhǎng)而減小,一般都小于40m。玉米植株高度、干物質(zhì)量和籽粒產(chǎn)量的自相關(guān)距離分別為20～25,10和22～42m。玉米高度和產(chǎn)量與土壤含水率正相關(guān)而與土壤含鹽量負(fù)相關(guān)。土壤鹽分對(duì)玉米籽粒產(chǎn)量的影響遠(yuǎn)大于對(duì)干物質(zhì)形成的影響,因此鹽堿地更適宜于種植飼料作物。

對(duì)黃土臺(tái)塬乾縣試區(qū)旱地小麥不同降水年型的土壤水分特征及水分利用效率長(zhǎng)期研究結(jié)果表明，該區(qū)按降水量多少分為豐水、平水和干旱3種降水年型，干旱少雨是這一研究時(shí)段的主要特點(diǎn)；夏閑期是該區(qū)旱地小麥土壤水分的恢復(fù)階段，降水多少與下滲深淺密切相關(guān)；小麥生育期是旱地小麥土壤水分的損耗階段，時(shí)至收獲2m土層內(nèi)土壤水分降到全年最低值；小麥產(chǎn)量與耗水系數(shù)呈負(fù)相關(guān)，與田間耗水量和水分利用效率呈正相關(guān)。

根據(jù)自然界中碎石存在的2種形式,布設(shè)碎石覆蓋和土石混合2個(gè)試驗(yàn),利用中子儀定期監(jiān)測(cè)土壤水分變化,研究碎石對(duì)黃土高原農(nóng)田土壤水分的影響,以期為黃土高原地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉提供參考依據(jù)。結(jié)果表明,碎石覆蓋及無(wú)碎石覆蓋處理土壤含水量均隨土層深度的增加呈先增加再緩慢減少的趨勢(shì),但碎石覆蓋處理土壤含水量減小幅度明顯低于無(wú)碎石覆蓋處理,且隨著碎石覆蓋量的增加土壤含水量減小幅度變小;土石混合處理土壤含水量呈波浪式增加趨勢(shì),尤其是碎石含量高的處理,而無(wú)碎石混合處理呈平緩增加趨勢(shì),且其土壤含水量明顯低于土石混合處理?？傊?碎石覆蓋和碎石鑲嵌在土壤中均可以提高土壤含水量,其中碎石覆蓋于地表可以有效抑制表層土壤水分蒸發(fā),增加水分入滲深度;碎石鑲嵌在土壤中可以改變土壤物理性質(zhì),增加土壤入滲率和大孔隙數(shù)量,且碎石含量越高,其對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響程度越大。

在塑料溫室環(huán)境中,對(duì)經(jīng)硫酸銨處理的砂質(zhì)粘壤土進(jìn)行十二周培養(yǎng),以研究作為硝化抑制劑的γ射線(100,200和300krad)和雙氰胺(5和10ppm)的效果。經(jīng)γ射線或雙氰胺處理的土壤其硝化作用降低。經(jīng)雙氰胺處理的土壤,在培養(yǎng)期間使用5與10ppm濃度無(wú)顯著差異。經(jīng)γ射線300krad處理的土壤的硝化率,顯著低于用5和10ppm雙氰胺處理的硝化率。當(dāng)土壤經(jīng)γ射線和雙氰胺處理后,培養(yǎng)四周內(nèi)硝化抑制作用是低的:但培養(yǎng)六周后硝化抑制作用便增加了。

減緩、減輕干旱的發(fā)生與危害是三峽庫(kù)區(qū)坡耕地持續(xù)利用的關(guān)鍵。在坡度15°標(biāo)準(zhǔn)徑流小區(qū),以聚土壟作和農(nóng)林復(fù)合為基本方法,營(yíng)建坡耕地糧經(jīng)果復(fù)合壟作模式,并對(duì)模式的土壤水分狀況進(jìn)行了長(zhǎng)期定位觀測(cè)。2002~2005連續(xù)4年試驗(yàn)結(jié)果表明,糧經(jīng)果復(fù)合壟作能有效改善坡耕地土壤結(jié)構(gòu),利于土壤保持適宜的透水性和持水性,土壤有效庫(kù)容擴(kuò)大了145.2m3/hm2;同時(shí),增加了土壤貯水,提高了貯水利用率,尤其是底層貯水利用率,比較平作對(duì)照,貯水庫(kù)容和貯水利用率分別增大了5.73%、5.32%;此外,壟溝攔蓄了地表徑流,減少?gòu)搅鲹p失達(dá)74.18%~95.81%,有利于降水入滲補(bǔ)給及旱季底墑的保護(hù)。

在2005年5月19日至2005年9月13日研究了呼倫貝爾典型草原區(qū)自由放牧和圍欄禁牧對(duì)0~110cm土壤水分的影響情況,結(jié)果表明圍欄禁牧對(duì)草原土壤水分的影響表現(xiàn)為提高20~70cm土層的水分含量,而放牧提高了0~10cm表土水分含量。呼倫貝爾典型草原自然降雨和冰雪的融化對(duì)土壤水分的影響深度為0~90cm,在該范圍內(nèi)的土壤水分明顯受降雨的影響。90cm以下土壤在年內(nèi)變化幅度較小,含水量在3%~5%之間。

以南京幕府山礦區(qū)廢棄地5種植被恢復(fù)模式人工林為研究對(duì)象,對(duì)其土壤物理結(jié)構(gòu)和土壤水分特征進(jìn)行研究,以期為長(zhǎng)江下游地區(qū)礦山生態(tài)恢復(fù)提供參考。研究結(jié)果表明:闊葉混交林、闊葉純林、針葉純林、喬灌混交林和灌木林5種植被恢復(fù)模式林地土壤容重、孔隙度、含水量指標(biāo)均優(yōu)于對(duì)照地,土壤質(zhì)量明顯改善,持蓄水分和調(diào)節(jié)水分的潛在能力明顯提高。其中闊葉混交林土壤結(jié)構(gòu)特性最好,對(duì)水分的貯蓄和調(diào)節(jié)能力最強(qiáng),其次是喬灌混交林及闊葉純林,針葉純林稍差,灌木林最差。相關(guān)性分析表明,不同植被恢復(fù)模式下林地土壤水分物理特征與其土壤水分變化和持排水性能密切相關(guān)。在以后植被恢復(fù)過程中應(yīng)加強(qiáng)混交林營(yíng)建,在樹種選擇上適當(dāng)增加有利于改善土壤非毛管孔隙度的樹種。