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欒樹在不同土壤水分條件下的光響應曲線進行擬合,探討不同光響應模型對欒樹的適用性及欒樹光合特性對土壤水分和光照強度的響應規(guī)律。結果表明:1)3個模型都能較好地擬合欒樹的光合光響應過程,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)欒樹對土壤水分和光照強度的適宜范圍較廣,土壤相對含水量在41.5%～93.3%范圍內,凈光合速率、表觀量子效率均相對較高,光合有效輻射強度在600～2000μmol/(m2.s)范圍內,凈光合速率和水分利用效率均能獲得較高水平。

通過對涇川縣城關鄉(xiāng)的坡改梯研究,結果表明:裸地土壤水分變化受降雨影響較大,在不同時段表現(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的影響逐漸減少,隨著季節(jié)變化的特點增強。坡向與坡位對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\"～\"。

運用數(shù)值模擬的方法,對明溝排水洗鹽過程中土壤水鹽運移動態(tài)進行了研究。在溝距一半處土壤水鹽運移可近似視為一維運動,沖洗脫鹽率與脫鹽深度最小,并沿這一位置形成對稱分布;整個沖洗過程中,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)關系,含鹽量較低時,返鹽率較高,反之亦然;運用數(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)鹽堿地對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)建設具有重要的實際意義。利用江蘇濱海灘涂鹽堿土壤,采用暗管排水的方法,進行了室內滲流槽試驗,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)學模型hydrus模擬與物理實驗結果相似,并預測了試驗后3個月的土壤鹽分。

多年對各種條件下土壤水分變化的研究認為:可以根據(jù)土壤水日消耗量將土壤水變化大致分成4個時期;根據(jù)土壤水變動系數(shù),可將土壤剖面水分變化分為3級.半干旱偏旱地區(qū)土壤水補給,不取決于處于雨季當中的土壤水高耗時期,而取決于秋季蓄水,為提高降水利用率,應提倡等高種植新技術并在此基礎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,采用根鉆法對刺槐(robiniapseudoacacia)林地的細根和土壤水分進行動態(tài)調查。結果表明:刺槐林地0～150cm土層是樹木細根的主要分布層,有87%以上的細根表面積分布。刺槐細根表面積垂直分布與剖面土壤水分間呈顯著正相關(p4月>6月>8月,刺槐細根表面積的動態(tài)變化為4月>6月>8月>10月。刺槐細根表面積動態(tài)與土壤含水量的季節(jié)動態(tài)不完全一致。總體上刺槐細根表面積季節(jié)動態(tài)與林地土壤含水量的相關性不顯著。

“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)土壤物理性質測定和水分定位觀測結果,結合當?shù)貧夂?、作物生育特點,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)性動態(tài)劃分成:強烈騰發(fā)期、補充下淋期、緩慢消耗期和相對穩(wěn)定期

土壤水分是制約黃土丘陵區(qū)生態(tài)建設和土地可持續(xù)利用的關鍵因子,認識不同土地利用類型的土壤水分狀況對該地區(qū)植被恢復和土地資源的有效利用具有重要的理論和實際意義.本研究采用ec-5土壤水分傳感器,對黃土高原園則溝流域坡耕地、梯田、棗園和草地生長季內（5—10月）0～160cm土壤剖面含水量進行連續(xù)監(jiān)測,探討這4種典型土地利用類型的土壤水分變化特征.結果表明：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土層有效水儲量僅占土壤總儲水量的35.0%.不同土地利用方式下均是表層（0～20cm）與中層（20～100cm）土壤水分的灰色關聯(lián)度較大,且土壤水分變化態(tài)勢的相似程度表現(xiàn)為梯田〉草地〉坡耕地〉棗園.對于試驗區(qū)內的坡耕地,可考慮改造為梯田,以提高雨水資源的有效利用、促進生態(tài)農(nóng)業(yè)建設;而針對黃土丘陵區(qū)旱作棗園土壤缺水嚴重的現(xiàn)象,需采取適當水分管理措施以降低棗樹自身耗水和其他無效耗水,實現(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)為研究對象,分析不同土層、坡位及坡向的土壤水分特征。結果表明:土壤水分滲透速率隨著時間的延長逐漸降低,最后達到穩(wěn)滲。土壤質地大部分為多礫質,土壤總孔隙度在37.53%~48.12%之間,陽坡絕大部分是毛管孔隙。不同坡位>0.25mm土壤團聚體含量,坡下明顯高于坡上,不同坡向>0.25mm的團聚體呈現(xiàn):半陰坡>陰坡>陽坡,且隨土層加深含量增加。土壤容重,陰坡>陽坡>半陰坡。土壤蓄水能力,陰坡優(yōu)于陽坡;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研究——采用一維積水垂直入滲法測定含碎石土壤的入滲過程，分析碎石含量和碎石組成對土壤水分運動影響。對試驗數(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)關系；采用簡略的philip垂直入滲方程冪級...

采用模擬機械壓實土壤的方法進行5種載荷的土壤壓實試驗,測定不同深度處土壤水分的值,并與壓前土壤水分進行了對比。結果表明:增大載荷和增加壓實次數(shù)都會使土壤水分損失,最大可使水分損失23.1%;壓實對一定的土壤層(25cm以內)的水分損失影響顯著,并且模擬載荷在200kg以內對土壤的水分損失影響比較大。

于2005—2008年5—9月,利用中子水分儀對科爾沁沙地的流動沙丘、固定沙丘和沙質草地的不同深度(0—160cm)的土壤水分進行了為期4a的定期觀測。采用方差分析和多重比較等方法,并采用變異系數(shù)對土壤水分的時空變異進行了分析。結果表明,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。同時土壤水分變異系數(shù)表現(xiàn)為:流動沙丘>固定沙丘>沙質草地。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,沙質草地有變化但差異不大,而流動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 加強田i'4土壤水分管理提高水利用效率 楊詩秀雷志惠士博 —— —一 —— ——一 (清華大學水電系】ooos4) 7· 【文擅】通過監(jiān)測土壤墑情，嚴格格照墑情在關鍵時劉澆水；控制和減少灌水次敷，以最少棵 1目1蒸盟；充分利用土壤水調節(jié)作用使灌溉乖得到有效利用，達到節(jié)z-的目的。 【關羹調】圭塑!盞岵!苧蘭曼 在我國水資源不足的地區(qū)，要實現(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 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 部屬研究機構到各地方都已開展了大量研究 工作，取得明顯成效相對而論，有較大節(jié)水 潛力的田間節(jié)水技術方面研究尚較少，且未 引起足夠的重視。

為了揭示土壤水滲漏對不同降雨條件的響應規(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,并與實際降雨條件下現(xiàn)場觀測結果進行比較。結果表明,土壤水的滲漏率與降雨強度關系密切;在保持總降雨量不變的前提下,低頻率但高強度的降雨條件下土壤水滲漏總量明顯高于高頻率但低強度的降雨條件下的土壤水滲漏總量。土壤水瞬時下滲率與前期降雨事件有關,短時間內多次出現(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養(yǎng)物質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)和科學指導。

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

對黃土臺塬乾縣試區(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期研究結果表明，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段的主要特點；夏閑期是該區(qū)旱地小麥土壤水分的恢復階段，降水多少與下滲深淺密切相關；小麥生育期是旱地小麥土壤水分的損耗階段，時至收獲2m土層內土壤水分降到全年最低值；小麥產(chǎn)量與耗水系數(shù)呈負相關，與田間耗水量和水分利用效率呈正相關。

在黃土丘陵溝壑區(qū)燕溝流域,于2002~2006年定位監(jiān)測不同類型土地不同坡位、坡向的土壤含水量,對土壤含水量的動態(tài)變化進行了系統(tǒng)分析。結果表明:不同土地類型的土壤含水量差異明顯,壩地最高,平均19.83%,川臺地次之,平均17.21%,梯田平均16.34%,坡地最低,平均15.04%,土壤含水量與年降雨量呈正相關,相關系數(shù)為0.68;土壤含水量月變化動態(tài)呈現(xiàn)\"單谷\"曲線,7月份最低;不同坡位的土壤含水量變化趨勢為隨坡位升高,土壤水分含量遞減;不同坡向的土壤含水量變化趨勢為陰坡>陽坡。

根據(jù)自然界中碎石存在的2種形式,布設碎石覆蓋和土石混合2個試驗,利用中子儀定期監(jiān)測土壤水分變化,研究碎石對黃土高原農(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)。結果表明,碎石覆蓋及無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,但碎石覆蓋處理土壤含水量減小幅度明顯低于無碎石覆蓋處理,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,尤其是碎石含量高的處理,而無碎石混合處理呈平緩增加趨勢,且其土壤含水量明顯低于土石混合處理。總之,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,增加土壤入滲率和大孔隙數(shù)量,且碎石含量越高,其對土壤物理性質的影響程度越大。

為從蒸散耗水角度對黃土區(qū)刺槐林地土壤水分剖面進行垂直分層,在山西吉縣蔡家川流域刺槐林地布設頻域反射儀對0～150cm土層分層連續(xù)測定土壤水分,綜合利用灰關聯(lián)分析法和有序聚類法對各土層、不同時間蒸散耗水特性進行研究。結果表明:從蒸散耗水角度,黃土區(qū)刺槐林地土壤水分可垂直劃分為地表植物蒸散耗水層(0～10cm)、林下灌木蒸散耗水層(10～40cm)、刺槐蒸散耗水層(40～150cm);灰關聯(lián)分析法和有序聚類法可以綜合應用于土壤水分剖面垂直分層研究。分層方法數(shù)學理論基礎較嚴密,取得的分層結果與現(xiàn)有相關研究結果基本一致,因此,有較高可信度,可為黃土區(qū)刺槐林地土壤水分研究提供參考。

2007-06—2008-04,采用土鉆法在黃土高原地區(qū)安塞縣和涇川縣刺槐人工林調查刺槐細根和土壤水分,發(fā)現(xiàn)刺槐細根表面積密度和土壤水含量隨土層深度的變化有相似的趨勢,建立細根表面積密度和土壤水含量隨土層深度和時間(月份)變化的耦合模型s=pesin(π/6t-m).wae-bh。經(jīng)驗證,該模型能夠很好地描述黃土高原地區(qū)刺槐細根生長與土壤水分之間的耦合關系,可反映細根生長和土壤水分隨時間的周期性變化;模型參數(shù)a的值介于0和1之間,表明刺槐根系生長僅利用了一部分土壤水分,不會造成研究區(qū)域刺槐林地土壤的干化。

在塑料溫室條件下γ射線對土壤硝化作用的抑制