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1.
为了解决我国黑土区坡耕地犁底层影响下壤中流水平迁移动力学模型的建立问题,基于能够连续模拟犁底层上部土壤及犁底层内部土壤水分垂直迁移的Richard模型,借鉴模拟犁底层以上土壤水分水平迁移的壤中流动力波模型及"双超"模型原理,提出了适合黑土区坡耕地壤中流水平迁移的模拟机理模型,并利用人工模拟降雨试验获取实测值,分析了壤中流产生及迁移影响因素影响机理。通过试验得出:土壤质地一定条件下,坡面坡度是决定壤中流强度的关键影响因素,随着坡度的增加,壤中流强度增加显著。土壤初始含水量及降雨强度仅对产流时间影响较大,对壤中流流量大小影响较小。壤中流流量显著小于土壤表面径流,但其对土壤养分水平迁移的贡献可能高于土表径流。模型模拟值与实测值基本一致,两种坡度条件下RMSE分别为0.136 ml/min和0.138 ml/min,R~2分别为0.89,0.92,模型能够反映出存在犁底层条件下的壤中流产生情况,说明壤中流水力坡度可以近似为地面坡度,同时将犁底层入渗能力作为壤中流计算依据的假设具有一定的合理性,进一步解决了犁底层中存在土壤水分垂直入渗条件下如何利用Richard模型进行壤中流侧向出流计算问题。 相似文献
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半干旱区中耕深松对土壤水分和作物产量的影响 总被引：18，自引：2，他引：16
为了提高半干旱区旱作农田对天然降雨的利用率,打破犁底层,增加雨水入渗,达到蓄水保墒、提高作物产量的目的,2008~2009年在朝阳半干旱区对旱地玉米和大豆进行中耕深松试验。研究表明,深松能打破犁底层,降低表层土壤容重和根系穿透阻力,提高土壤孔隙度。与对照相比,深松可以增加土壤含水量并可以提高水分入渗深度,深松区土壤水分入渗深度可达80 cm左右,未深松区土壤水分入渗深度只有40 cm左右。深松使玉米根干重增加幅度为3.6%~6.1%,使大豆根干重增加15.1%,并使大豆主根系入土深度增加3 cm,玉米增产幅度1.9%~11.3%,在干旱年份增产效果明显,大豆增产19.47%。 相似文献
3.
以定西市安定区的复兴流域为研究对象,通过布设径流小区进行径流泥沙观测和开展不同下垫面土壤入渗试验,确定了区域内径流泥沙产生的源地主要是荒坡和坡耕地,并据此建立了流域径流泥沙调控措施体系:坡耕地修梯田、造林种草或建设径流聚集工程,荒坡造林种草或建设径流聚集工程。治理水土流失、提高降水利用率,是改善山区农业生产条件、增加农民收入的有效途径。 相似文献
4.
高嶙 《中国水土保持科学》2005,3(3):123-126
以黄土丘陵沟壑区5副区的甘肃省定西市安定区复兴流域为平台,通过土壤入渗试验和径流观测,研究该区径流、泥沙的产生条件,据此确定合理布局水土保持措施,以减少流域侵蚀量。通过径流小区实验观测,各种下垫面的平均径流系数依次为:荒坡>坡耕地>乔木林地>灌木林地>人工草地;平均含沙率为:荒坡>坡耕地>人工草地>乔木林地>灌木林地;下垫面入渗能力依次为:梯田>林地>草地>荒坡地>村镇道路。改变微地形,布设拦蓄地表径流的工程措施,以及增加人工植被等,是提高土壤入渗能力、调控径流泥沙最为有效的途径。 相似文献
5.
田间原位不同深度入渗试验是表达土壤分层状态、展示土层物理分异以及定量土壤剖面水功能变化的关键。为了探究不同深度水稻土的入渗能力及保水作用,该研究以华东稻麦轮作区小农户长期机械化耕整模式下代表地块的土层分异为目标,设计田间原位不同深度入渗试验。在试验地块内开挖7个不同深度的入渗坑并在坑底进行入渗试验,然后渗透48 h分层测取土壤含水率,研究不同坑底深度（坑深）土壤的入渗能力和入渗后各土层含水率的变化。结果表明,不同深度入渗试验准确表达了不同坑深土壤的水分入渗及土层持水分异,同时也能清晰地鉴别出犁底层所在位置和厚度,犁底层始于15 cm深,且耕作层与犁底层分异明显,耕作层平均紧实度为1 005.79 kPa,犁底层平均紧实度为1 910.73 kPa;土壤剖面分析表明,耕作层土壤形态疏松,根系分布稠密,犁底层土壤容重大,孔隙度小,透水性差,心土层土壤铁锰斑点较多,结构性差;土壤入渗参数随坑深的增加而减少,其中0～15 cm坑深范围内平均的平均入渗速率和累计入渗量分别为>20～30 cm的17.04倍和18.06倍;通过对比初始含水率和渗透48 h后含水率,得到坑深在15 cm范围内的... 相似文献
6.
杨亚娟 《水土保持应用技术》2016,(4):3-5
侵蚀沟严重影响黑土区坡耕地的质量和数量,植物篱为无间断式或接近连续的狭窄带状植物群,具有分散地表径流、降低流速、增加入渗和拦截泥沙等多种功能。是坡耕地治理的优良水土保持措施。通过试验表明,植物篱在保持水土的同时,增加了土壤有机质,改善土壤结构和理化性质,提高了土壤抗冲抗蚀性能,蓄水能力的增强,减少了地表径流,减轻了坡耕地较大侵蚀沟发生的可能性。 相似文献
7.
丘陵半干旱区小流域入渗产流特征研究 总被引：2，自引：1，他引：2
为了探索我国丘陵半干旱区小流域入渗产流规律,为该地区雨水径流集蓄利用和区域生态环境治理提供依据,通过人工模拟降雨和自然降雨入渗产流试验,对小流域坡耕地、林地、草地和荒地的降雨入渗产流特征进行了系统研究。结果表明,农林草地比荒地具有明显的拦蓄地表径流和减少土壤侵蚀的效果,比荒地拦蓄地表径流效率增加35.7?.0%,拦蓄泥沙效率增加46.2?.6%;利用Philip入渗理论和逐步回归分析方法对入渗产流试验结果处理分析,建立了小流域坡耕地、林地和荒地土壤的入渗产流及其相关因子数学模型;小流域产流系数与降雨小区地形坡度、降雨强度、植被盖度、土壤雨前含水量和土壤孔隙度等因子显著相关。 相似文献
8.
农地耕层与犁底层土壤入渗性能的连续测量方法 总被引：5，自引：1，他引：4
研究农田土壤入渗性能对于了解铧式犁耕作对土壤水力性能的影响、指导农地耕作方式决策、农田灌溉、改善农地生态环境具有重要意义。该文提出了一种农耕地耕层与犁底层土壤入渗能力连续测量方法以及相应的计算模型。采用恒定流量向地表供水,由供水在地表湿润面积随时间的变化过程估计地表耕层土壤初期很高的入渗性能,由产流后供水流量与产流流量之差计算相对较低的土壤入渗性能及犁底层土壤入渗性能。并进行了室内模拟试验,结果表明该方法可连续测量农地耕层与犁底层的入渗过程。采用入渗量和供水量对比的方法进行误差分析,相对误差为5.75%,说明该方法具有较高精度。该方法省时、省水便于野外应用,为今后的进一步研究提供手段。 相似文献
9.
黄土表面结皮对夏闲坡耕地土壤水分的影响研究 总被引：8，自引：0，他引：8
土壤结皮是土壤在降雨作用下团聚体发生物理变化而形成的。黄土高原的坡耕地普遍存在着表土结皮现象。试验表明 ,表土结皮对黄土地区坡耕地 5 0cm土层内的土壤含水量有明显影响 ,打破结皮可使土壤入渗率提高 ,并有效地抑制和减少水分蒸发 ,提高土壤保水能力。耕层土壤含水量随地面坡度的增加而减少 ,土壤结皮可使地面坡度对土壤含水量的影响程度加大 相似文献
10.
犁底层深度对膜下滴灌土壤水盐运移影响的模拟研究 总被引：2，自引：0，他引：2
为了探寻膜下滴灌条件下犁底层深度对土壤水盐运移的影响规律,采用室内土柱模拟试验与数值模拟相结合的方法,对不同犁底层深度（无犁底层,CK;25 cm深度,PB25;30 cm深度,PB30;35 cm深度,PB35;40 cm深度,PB40;45 cm深度,PB45）下土壤水盐运移规律进行了研究,结果表明:犁底层可以阻碍水分运移,降低水分入渗速率且有一定的阻水性,蒸发结束后PB处理表层10 ~ 20 cm土壤含水率比CK处理大;犁底层有一定的抑盐作用,CK处理上部10 ~ 20 cm土层的“洗盐”效果比PB处理好,蒸发结束后上部10 ~ 20 cm土层盐分最大的是PB30处理,最小的是PB45处理;利用HYDRUS-1D模型对膜下滴灌条件下犁底层对土壤水盐运移的变化规律进行模拟,经过实测数据验证,模拟效果较好。在现行以旋耕为主的传统耕作模式下,可根据不同作物根系吸水和耐盐的特点适度深耕打破犁底层,为作物生长创造适宜的水盐环境。研究结果可为新疆地区盐碱地改良、农业生产可持续发展提供参考。 相似文献
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红壤坡地降雨入渗、产流及土壤水分分配规律研究 总被引：12，自引：2，他引：12
选取农作区和荒草区两个不同利用模式下的红壤坡地，研究了降雨的入渗、产流及对土壤水分分布的影响。结果表明：（1）农作区和荒草区的径流系数都随着年限的延长而降低并达到稳定。降雨量成为影响径流量的唯一主导因素；农作区的径流系数显著高于荒草区（r〈0．05）。（2）农作区的入渗比率（入渗量／降雨量）低于荒草区；在持续降雨的情况下。农作区60cm以上土壤蓄水增量降低，但渗漏量保持不变．因此使入渗比率降低，而荒草区则在60cm以上土壤蓄水增量降低时，通过提高土壤的渗漏量保持较高的入渗比率。（3）降雨对土壤水分分布的影响受土壤初始含水量和垫面的影响。土壤初始含水量越低，降雨使土壤水分含量增量越大。在同等降雨置下，农作区只有40cm以上的土壤水分含量增加，而荒草区则为90cm以上。 相似文献
12.
低场核磁探测水稻田改蔬菜地土壤水分的相态变化 总被引：1，自引：2，他引：1
为了解水稻土转变为设施蔬菜地后土壤水分的相态变化,该研究在田间土壤调查的基础上,结合低场核磁测氢技术,评价了田间状态的水稻土和不同转化年限设施蔬菜地土壤水分的相态分布情况。结果表明:随着转化时间的延长,耕层土壤大孔隙吸持的自由水比重下降,土壤小孔隙吸持的束缚水比重上升,犁底层土壤水分的相态分布却无明显变化,土壤水分吸持性能在转化时间序列上呈现下降的趋势,但长期施用有机肥可以优化耕层质量,提升土壤大孔隙吸持自由水的能力,改善土壤水分供释性能;水稻土转化为设施蔬菜地土壤2 a后,出现新犁底层,使得原有的耕层土壤变薄,土壤水分吸持性能下降。核磁共振作为一种新的技术手段,可以实现实时、快速、准确地检测土壤水分的相态变化,可为设施农业的可持续管理提供新的技术支持。 相似文献
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基于气压劈裂原理的气压深松效果试验 总被引：1，自引：3，他引：1
针对传统深松方式存在深松影响范围小、程度不均匀、能耗大的问题,该文基于气压劈裂原理与技术,提出了一种新的旱作耕地深松方式-气压深松,即向耕地土壤中注入高压气体,利用气压劈裂原理与技术使土壤内形成裂隙从而实现土壤深松的新方式。并以土壤孔隙度、土壤孔隙度提升率和土面抬升量为评价指标,通过模拟试验,研究分析气压深松方式的效果得出:气压深松使土壤中空气的比例增大、土壤体积膨胀、土面抬升,高压气体在土壤内部形成裂隙,土壤孔隙度大面积变大。表明气压深松可有效打破犁底层,具有良好的深松效果。另外,气压深松与传统的铲式深松相比,具有深松影响范围大、深松程度高、深松均匀等特点。 相似文献
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本文系“六五”试验测定资料简结,其结果为（1）坡地水土流失量随坡度增大而增大,但至临界坡度（约30°）则出现减少趋势;（2）在大致相近的坡度下（19～22°）,土壤流失量农地（2312t/km2）>退耕草地（981t/km2）>封禁荒坡（67t/km2）>坡面措施植林地（19～24t/km2）;（3）降雨强度大水土流失量大,一次大强度降雨（平均雨强0.46mm/min）可使水土流失量占全年流失量的60%以上。 相似文献
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人工降雨条件下施加粉煤灰对耕作土壤结构和水土流失的影响研究 总被引：5，自引：0，他引：5
利用人工模拟降雨试验，研究了0°～20°坡度下的耕作土壤施加0～10%的粉煤灰后，对土壤结构和入渗、产流、产沙的影响。研究结果表明：随农田耕作层中粉煤灰含量的增加，土壤入渗速率明显加快，含10%粉煤灰土壤的入渗速率，较对照(土壤不加粉煤灰)提高了55.34%；施加粉煤灰降低了土壤容重，增加了土壤孔隙度，含10%粉煤灰的土壤，在10°坡时的容重较对照减小了17.42%，而孔隙度提高了9.84%；坡面产流量和土壤流失量降低，含10%粉煤灰的土壤，在20°坡时的产流量仅为对照的26.87%。因此，施加10%的粉煤灰，可有效改善土壤结构和蓄水减沙，具有较高的实用价值。 相似文献
16.
不同植稻年限土壤剖面基本性质与水-氮分布的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
在江汉平原典型农业区选定不同水稻种植年限(2、18、100a)的稻田,采用野外调查与室内分析相结合的方法,量化不同稻田土壤剖面基本性质和水–氮分布特征,以揭示内在原因,探讨适宜不同水稻种植年限稻田的水–氮管理方式,为提高稻田水–氮利用率和减少稻田面源污染提供科学依据。结果表明:对于不同水稻种植年限农田,土壤剖面基本性质差异明显。耕作层和犁底层厚度随水稻种植年限的延长而增加;土壤有机质在耕作层富集,且随水稻种植年限的延长含量增加;耕作层土壤容重随水稻种植年限的延长而减小,犁底层土壤容重则增大;受耕作和淋溶条件的影响,犁底层和心土层的黏粒含量随水稻种植年限的延长而增加;饱和导水率(Ks)随水稻种植年限的延长而降低,犁底层Ks差异较大,2、18、100a稻田犁底层Ks分别为37.02、8.45、3.11cm/d。土壤剖面基本性质的差异影响水–氮的剖面分布特征。土壤水分和硝态氮含量随水稻种植年限的延长而增加,2、18、100 a稻田土壤剖面(0～100 cm)平均含水量分别为0.39、0.46、0.54cm3/cm3,硝态氮含量分别为3.75、6.27、9.85mg/kg。铵态氮储量远低于硝态氮储量,且受水稻种植年限影响较小;2、18、100 a稻田土壤剖面铵态氮与硝态氮储量比值分别为0.61、0.39和0.30。在灌溉和施肥方式上,水稻种植年限短的稻田适合少量多次的管理方式以减少渗漏损失;而年限长的稻田可适当提高单次灌溉量以减少灌溉次数,进而减少劳力消耗。 相似文献
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吉林玉米带现行耕作制度对黑土肥力退化的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
该文从“体质”和“体型”两个方面探讨了吉林玉米带现行耕作制度对土壤肥力退化的影响。结果表明,现行的耕作制度下,土壤剖面中耕层与犁底层的界面为“波浪型”,而每年进行秋翻的玉米田,其耕层与梨底层的界面为“平面型”。“波浪型”犁底层的土壤容重、三相组成与“平面型”剖面相比有明显差异,而耕层中有机无机复合体及其有机碳分布特征无明显差异,与底层土壤有较大差异。但由于“平面型”剖面耕层的有效土量是“波浪型”有效土量的2倍,因此,在生产上“平面型”剖面土壤保水性能、玉米产量等多方面都普遍优于“波浪型”土壤。吉林玉米带黑土肥力退化的主要原因是耕层有效土量过少。 相似文献
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为探究不同前期土壤含水量条件下坡面产流产沙特征及产流产沙关系，以安塞黄绵土为研究对象，通过设置6个前期土壤含水量处理(5%,10%,15%,20%,25%,30%),采用室内人工模拟降雨试验来系统研究前期土壤含水量对坡面产流产沙过程的影响。每个含水量处理设置2个重复，坡面坡度为15°,设计雨强为90 mm/h,降雨历时为1 h。结果表明：(1)随着前期土壤含水量的升高，坡面初始产流时间幂函数减小，产流量线性增大。(2)坡面土壤流失量随前期土壤含水量增大呈幂函数增加，高含水量组(29.3%)土壤流失量分别是低含水量组(5.8%和10.6%)和中含水量组(15.3%,20.4%,25.1%)的86.1,8.9倍。当前期含水量接近饱和时，坡面侵蚀加剧，土壤流失量迅速增加。(3)不同前期土壤含水量条件下坡面产流量与产沙量呈幂函数关系，当产流速率超过1.4 L/min,产沙量迅速增加甚至翻倍，呈“水大沙多”的特点。前期土壤含水量通过影响入渗产流和改变径流泥沙关系双重作用来影响坡面产沙。因此，对黄绵土坡面而言，应注意防范连绵持久降雨后暴雨或特大暴雨所造成的水土流失问题，可采取耕作、植被覆盖等措施维... 相似文献
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N. V. Gopp T. V. Nechaeva O. A. Savenkov N. V. Smirnova V. V. Smirnov 《Eurasian Soil Science》2017,50(1):20-29
The relationships between the morphometric parameters (MPs) of topography calculated on the basis of digital elevation model (АSTER GDEM, 30 m) and the properties of the plow layer of agrogray soils on a slope were analyzed. The contribution of MPs to the spatial variability of the soil moisture reached 42%; to the content of physical clay (<0.01 mm particles), 59%; to the humus content, 46%; to the total nitrogen content, 31%; to the content of nitrate nitrogen, 28%; to the content of mobile phosphorus, 40%; to the content of exchangeable potassium, 45%; to the content of exchangeable calcium, 67%; to the content of exchangeable magnesium, 40%; and to the soil pH, 42%. A comparative analysis of the plow layer within the eluvial and transitional parts of the slope was performed with the use of geomorphometric methods and digital soil mapping. The regression analysis showed statistically significant correlations between the properties of the plow layer and the MPs describing surface runoff, geometric forms of surface, and the soil temperature regime. 相似文献