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土壤水作为植物耗水最主要的来源,其变化对整个生态系统都有重要影响。利用GRACE卫星数据与GLDAS-NOAH模型,分析2002—2020年黄土高原土壤水时空变化规律,并结合GEE平台2002—2020年的MODIS NDVI产品数据集、与2000—2017年降水资料对土壤水的变化进行相关性分析,使用M—K检验法对趋势进行检验,结果表明:(1)2002—2020年GRACE等效水高(毫米水柱高)变化月均值为(-7.56±4.38)mm,从2008年开始呈现显著减少趋势。(2)2000—2020年0—10 cm土层土壤水呈不显著增加趋势,10—40,40—100,100—200 cm呈不显著变化趋势,2012—2020年200 cm以下土层土壤水呈显著减少趋势。(3)随着土层深度的增加,黄土高原2000—2017年的降水与土壤水的相关性在显著降低。相关性系数从0—10 cm时的0.581降低到100—200 cm时的0.099。而将2002—2020年的200 cm以下土层土壤水与NDVI变化分析其相关性系数为-0.805~*,为显著负相关关系。研究结果阐述了黄土高原土壤水的变化规律,揭示了降水和NDVI变化与其的相关性联系,为下一步黄土高原的植被恢复提供了理论支撑。 相似文献
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非饱和土壤水分运动和溶质运移的研究需要准确的土壤水动力特性信息，然而土壤水动力特性的测定往往费时费力且较难。该研究假设土壤水力动力特性可用Brooks-Corey模型来描述，结合Darcy定理和质量守恒推导了基于两组负水头下入渗数据来估计Brooks-Corey模型参数的方法。利用负水头下一维土壤水分运动中累计入渗量和湿润峰之间的关系实现了参数的求解，大量的数值模拟数据检验了该方法，并与Wang的方法进行了比较和分析，结果表明本研究提供了一种简单而且精确的确定土壤水动力参数方法。 相似文献
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土壤水力参数及其非均质性刻画关乎到诸多土壤与地下水等领域的量化模拟研究问题。受限于时间和采样成本，传统的直接测定方法并不能很好地解决这个问题。随着物联网技术的发展，与土壤水运动有关的一些状态表征量（如含水量和水头）已经能够通过传感器实时获得。如何充分融合这些观测数据信息，反演出土壤水力参数是当前的一个研究热点。数据同化方法能够通过融合观测数据与模型预测值信息，实现对模型参数的反演估计。本文系统分析了土壤水力参数不确定性的来源及测定方法，阐述了常用数据同化方法的基础理论及其在土壤水力参数反演方面的应用，并从计算效率和反演精度两方面着重论述了数据同化方法的最新前沿进展，最后探讨了数据同化方法未来的发展方向。研究表明：数据同化方法能够突破传统测定方法的限制，用于土壤水力参数及其非均质性刻画。尽管如此，由于土壤非饱和流模型的强非线性以及原位观测数据的相对稀缺性等问题的存在，当前数据同化方法的计算效率和反演精度还有待进一步提升。未来可从发展监督式降维方法、多源多尺度数据融合以及耦合物理规律的机器学习等方面深化土壤水力参数反演方法研究，这有利于农业土水管理、污染防治和修复等工作的合理开展。 相似文献
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以黄淮海平原封丘地区的潮土和风沙土为研究对象 ,试图寻求解决土壤水动力学特性参数问题的更加实用可行的方法。根据大量的土壤基本物理性质和土壤持水数据 ,利用多元逐步回归分析方法 ,分别建立了vanGenuchten模型的参数θr、θs、a、n的土壤传递函数模型 ,并通过统计分析和数学模拟进行模型验证。研究结果表明 ,vanGenuchten模型参数与土壤的质地、有机质含量及容重等基本物理性质有一定的线性相关性。vanGenuchten模型的参数估计模型对粘性土壤的拟合效果较好 ,而拟合砂性土壤时误差较大。 相似文献
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黄河三角洲滩地土壤颗粒分形特征及其与土壤有机质的关系 总被引：7，自引：1，他引：6
土壤粒径分布影响土壤的水力特性、土壤肥力以及土壤侵蚀状况等,是重要土壤物理性状之一.以黄河三角洲滩地土壤为研究对象,利用单重与多重分形学理论和方法,对黄河三角洲滩地不同土地利用方式土壤的分形特征及其与土壤有机质的相关性进行研究.结果表明,不同土地利用方式对土壤单重分形维数D有显著影响,D值介于2.465 7～2.678 9,其中,林地的D值最大,粘粒含量最高,砂粒含量最低;而荒草地的D值最小,粘粒含量最低,砂粒含量最高;土壤粒径分布的多重分形参数D0(容量维数)、D1(信息维数)和D1/D0(信息维数/容量维数)的值因土地利用方式不同而出现规律性的趋势,均表现为刺槐林地>欧美杨林地>棉花地>荒草地;土壤单重分形和多重分形参数均与土壤有机质含量之间存在显著的相关性,而且普遍高于土壤质地与有机质的相关性.土壤分形及多重分形参数能较好地表征黄河三角洲滩地不同土地利用方式对土壤结构性状和土壤肥力的影响与改变,可为黄河三角洲滩地的治理与开发提供理论依据和技术指导. 相似文献
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梭梭和沙拐枣对风沙土壤水热盐动态的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为揭示塔克拉玛干沙漠公路防护林不同植物类型下土壤水热盐运移规律,于2015年5—9月采用CS656土壤水热盐三参数传感器对防护林内梭梭和沙拐枣根区土壤水分、盐分和温度进行实时监测,分析了气温与土壤温度的相互关系和土壤水盐动态变化规律。结果表明:(1)梭梭和沙拐枣根区土壤温度基本一致,气温与土壤温度呈极显著相关(p0.01),各土层间土壤温度相关性随深度的增加逐渐减弱;(2)受灌溉制度影响,防护林土壤水盐呈现出明显的周期性变化规律,梭梭和沙拐枣根区土壤水盐动态变化趋势相似。在垂直方向上呈单峰曲线,其峰值分别位于30,10cm土层处。其中,梭梭林下土壤可分为水分速变层、弱变层和稳定层3个土壤层次,而沙拐枣林下土壤可分为水分速变层和弱变层2个土壤层次;(3)灌溉后土壤湿润体均呈"半椭球形"分布,梭梭和沙拐枣根区土壤灌溉水影响深度分别为60,150cm,而土壤盐分呈"表聚型"分布,但尚未造成土壤盐渍化(1.0 mS/cm);(4)6—9月份梭梭根区土壤平均贮水量(116.34mm)略大于沙拐枣(100.99mm),土壤水分亏缺明显,都大于270mm。 相似文献
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凹凸棒土对土壤水分运动基本参数的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
通过向土壤中均匀添加不同含量(0,10,20,30,40,50,60g/kg)凹凸棒土(ATP)来研究其对土壤水分运动及土壤水动力学参数的影响。结果表明,随着ATP含量的增大,土壤入渗速率、累积入渗量减小,Philip公式中的吸渗率S和稳渗率A均减小,Kostiakov公式中入渗系数K减小,经验指数β增大;土壤持水性随着ATP含量的增加而增大,van Genuchten公式中滞留含水率θr减小,饱和含水率θs增大,进气值的倒数α增大,形状系数n减小;利用van Genuchten公式中的相关参数对非饱和土壤导水率、非饱和土壤水扩散率及容水度进行计算,结果表明随着ATP含量的增加,非饱和土壤导水率、扩散率及容水度都呈减小的趋势,利用经验公式对非饱和土壤水扩散率进行拟合,其相关性较高。综合分析可知,加入ATP后的土壤有一定的阻渗作用,持水能力增强且土壤中的大孔隙减少,在一定程度上具有改良土壤的作用。 相似文献
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为探讨红壤坡地不同农林模式表层土壤水力特性差异及其对土体储水量的影响,该文分析了红壤坡地"农-林-草"、"农-林+横坡耕作"、"农-林+顺坡耕作"和"纯林"4种典型农林复合模式表层土壤(0～0.30 m)的土壤水力特征参数,并通过Richards方程数值求解模拟了不同表层土壤水力特性下的土壤含水率动态和土体储水量。结果表明,农林复合模式对表层土壤水力特性有较大影响,"农-林-草"、"农-林+横坡耕作"、"农-林+顺坡耕作"、"纯林"模式的表层土的土壤性质依次表现为:土壤黏性增强(土壤进气值倒数减小)、透水性减弱(饱和水力传导度减小)。饱和水力传导度、土壤进气值倒数与土壤容重的相关系数为-0.98和-0.96。当仅考虑表层土壤水力特性差异时,土体储水能力由强到弱依次为"农-林-草"、"农-林+横坡耕作"或"农-林+顺坡耕作"和"纯林"模式土壤。"农-林-草"模式表层土壤具有在蒸发期减少深层土壤水消耗、在降雨期增加深层土壤水补给的作用,该土壤储水机制为"农-林-草"复合种植模式推广提供了理论基础。 相似文献
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数值反演模型模拟层状土壤水力性质 总被引：1，自引：0，他引：1
土壤水力性质主要包括土壤水力传导率和水分特征曲线,是进行土壤水分运动数值模拟必不可少的基础数据。自然界中的土壤大都呈层状分布,模拟中涉及的水力性质参数较均质土壤更多。通过室内土柱入渗试验,利用Hydrus-1D软件对垂向一维水分运动进行数值模拟,以入渗过程中不同实测变量(累积入渗量、压力水头及二者组合)为目标函数开展数值反演,优化得到各层土壤水力性质。根据决定系数(R~2)、均方根误差(RMSE)、变异系数(CVs)、优化参数相关矩阵及优化参数标准误差等评价指标,探讨了不同测定变量对解非唯一性、准确性等的影响。结果表明,目标函数仅含有累积入渗量时,虽然反演模拟值与实测值符合度较高,R~2达到0.999,RMSE小于0.005 62 cm,但用压力水头实测值验证参数准确性,效果较差,R~2最高仅为0.338,RMSE小于0.0965cm。使用压力水头作为目标函数进行参数优化求解时,拟合度R~2达到0.855以上,RMSE小于0.038 4 cm;用累计入渗量实测值进行验证,效果较好,R~2可达到0.99以上,RMSE小于0.038 56 cm。累积入渗量和压力水头联合反演求土壤水力性质拟合度较高,R~2达到0.905以上,RMSE小于0.035 4 cm。虽然累积入渗量和压力水头联合反演时R~2和RMSE指标次于累积入渗量,但累积入渗量和压力水头联合反演可以一定程度降低优化参数的相关性和标准误差,从而降低解的非唯一性,提高解的准确性。以上结论可为层状土壤瞬态流试验反演参数过程中,测量变量的选取提供科学依据。 相似文献
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通过田间试验研究了不施肥(CK)、施氮360 kg?hm?2(T1)、施氮720 kg?hm?2(T2)处理下茶园土壤无机氮、p H、各形态氟含量的动态变化和春、夏、秋茶树新梢一芽四叶、一芽五叶氟含量,探讨茶园施氮对土壤和茶树新梢氟含量的影响。结果表明:1)茶园施氮后短期内(20~30 d)土壤水溶态氟含量显著降低,土壤交换态氟和铁锰结合态氟含量降低;长期(45~50 d)土壤水溶态氟含量的降低作用减弱,土壤交换态氟和铁锰结合态的含量增加;在试验结束时(164 d),与CK处理相比,T1处理0~20 cm土壤各形态氟含量降低,T2处理0~20 cm土壤各形态氟含量增加。2)0~20 cm茶园土壤水溶态氟、铁锰结合态氟与NH4+-N分别呈极显著负、正相关(P0.01),20~40 cm土壤水溶态氟、交换态氟与NO3?-N分别呈极显著正、负相关(P0.01)。土壤p H与土壤水溶态氟含量极显著负相关(P0.01),与其他3种形态氟含量相关性不显著。土壤铁锰结合态氟与交换态氟、有机结合态氟呈显著、极显著正相关,但与土壤水溶态氟均无显著相关性。3)春茶前后施氮可以降低春、夏、秋茶树新梢一芽四叶、一芽五叶氟含量,但未达显著水平。T1处理新梢氟含量的降低值为夏茶(25.15~27.95 mg?kg?1)秋茶(21.06~24.31 mg?kg?1)春茶(18.58~21.03 mg?kg?1),T2处理的降低值为秋茶(18.64~22.34 mg?kg?1)夏茶(7.79~14.14 mg?kg?1)春茶(3.52~7.30 mg?kg?1)。春、夏、秋茶树新梢氟含量主要受0~20 cm土壤无机氮和20~40 cm土壤p H的影响。因此推测施氮通过影响茶树根系氟的吸收和氟在叶片中的累积过程调控茶树新梢氟含量,该研究成果为合理利用施氮技术降低茶园土壤和茶树新梢氟含量提供了理论依据。 相似文献
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黑土区土壤剖面水分动态变化研究 总被引：3，自引：0，他引：3
通过对2007年5-9月作物生长季内农Ikt黑土土壤剖面水分含量的监测,分析了黑土区土壤剖面水分分布特征,季节性动态变化和变异系数.结果表明,在观测期内农田黑土水分在剖面上随土层深度的增加呈现出先增加,再减少,后增加的趋势;土壤剖面各土层土壤水分含量随时间的变化表现为先减小,后增加,再减小的波浪式,这与降雨量的季节性分布和作物生长发育密切相关;在观测期内没有发现激变层,土壤水分变异系数的最大值出现于0-10 cm,随着土层深度的增加变异系数呈减小的趋势. 相似文献
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不同改良剂对宁夏地区盐碱土土壤结构的影响 总被引：4，自引：1，他引：3
采用玉米室内盆栽试验的方法,研究了宁夏回族自治区石嘴山市平罗县姚伏镇大兴墩村的盐碱土在施用硫磺、有机肥、石膏、PAM等不同土壤改良剂对土壤结构的影响.研究结果表明,4类改良剂均有效降低了土壤容重,土壤空隙度随之增加,土壤物理结构的改善与水分利用相互配合,共同促进了当地盐碱土的改良;硫磺的最佳用量确定为在30.45 g/盆,并需要注意土壤通气性,防止发生反硫化作用,对玉米根系产生毒害;综合而言,PAM改良效果最佳.其次是石膏和S3处理. 相似文献
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土壤盐分对土壤水分扩散率的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
土壤水分扩散率是土壤水盐运动的重要参数之一。利用水平土柱吸渗法对不同含盐量土壤的水分扩散率与含水量之间的关系进行了测定,并建立了土壤水分扩散率、土壤含水量与Boltzmann参数间的定量关系。结果表明,不同含盐量土壤之间的水分扩散率存在明显差异,表现在相同土壤含水量情况下,土壤水分扩散率随土壤含盐量的增大而增大;土壤水分扩散率随土壤含水量增大而单调增大,且当含水量接近饱和时,土壤水分扩散率接近无穷,通过建立含水量与土壤水分扩散率的经验函数关系能较好地反映了土壤含水率与土壤水分扩散率间的关系。 相似文献
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有机碳土壤改良剂对风沙土改土效应的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]合成有机碳土壤改良剂,为河西内陆灌区制种玉米产业可持续发展提供技术支撑。[方法]选择甘肃省张掖市甘州区的风沙土,采用田间试验方法,进行有机碳土壤改良剂对风沙土改土效应研究。[结果]有机碳土壤改良剂施用量与风沙土孔隙度、团聚体、持水量、有机质、速效养分、微生物数量、酶活性和玉米产量呈正相关关系;与体积质量、pH值呈负相关关系。施用有机碳土壤改良剂与传统化肥比较,风沙土体积质量、pH值、Hg,Cd,Cr和Pb分别降低8.46%,4.87%,17.95%,27.78%,15.75%和18.03%;总孔隙度、团聚体、持水量、有机质、碱解氮、速效磷和速效钾分别增加8.15%,23.98%,8.15%,3.16%,0.10%,2.13%和1.18%;真菌、细菌、放线菌、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和玉米施肥利润分别增加59.18%,41.75%,23.28%,57.09%,13.54%,10.71%和2 180.40元/hm2。[结论]施用有机碳土壤改良剂,能有效地改善风沙土理化性质和生物学性质,提高玉米产量。 相似文献
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引洪灌溉沙漠 综合治理沙害 总被引：1，自引：0，他引：1
引洪灌溉沙漠综合治理沙害于振江（新疆维吾尔自治区水利厅农水处，乌鲁木齐８３００００）新疆策勒县位于世界著名的流动性大沙漠──塔克拉玛干沙漠南缘，是新疆风沙灾害最为严重的县之一。历史上，策勒县城曾三次因风沙湮埋而被迫迁移。近代，由于人类不当的社会经济活... 相似文献
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大力开展水土保持综合防治风沙周文智（中华人民共和国水利部，北京１００７６１）我国是受风沙危害严重的国家之一，沙漠沙地面积大、分布广，不仅有大面积的内陆沙漠沙地，而且还有沿海、河岸、湖周沙地。据１９９２年水利部公布的最新遥感普查结果，我国受风力侵蚀的面... 相似文献
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土壤微藻对土壤质量影响的研究 总被引：5，自引：0，他引：5
研究了土壤微藻对于土壤理化及生物学性质的影响 ,并作定量及定性分析。以土壤和水为两种不同基质 ,在基质中接种 5种土壤微藻藻液 (立方色球藻、土生绿球藻、舟形藻、沙角衣藻以及由 4种藻种形成的混合藻液 ) ,进行见光和黑暗培养 ,分别在 0 ,2 0 ,4 0 ,60 d时 ,测定环境 p H值、微生物量 (不包括藻类 )、有机质含量 ,作极差分析和图形比较。研究结果表明 ,环境 p H值变化、微生物量变化和有机质含量变化在不同藻种相同培养条件下 ,存在一定的相似性。藻种变化对 p H值和微生物增加的影响大于因基质变化和光照变化所产生的影响 ;基质变化对于环境有机质含量的影响大于因藻种变化和光照变化而产生的影响 ;微藻在土壤中培养时的 3种数据变化均大于在水中培养时的 3种数据变化。 相似文献
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略谈水土流失与土壤侵蚀 总被引：9，自引：1，他引：9
目前人们对“水土流失”等名词的理解不一，可概括为五种类型。导致理解歧义的原因，主要为水土保持科学产生和发展的历史与语言词汇两个方面。“水土流矢”与“土壤侵蚀”是两个有区别的概念，对水土流失、土壤侵蚀与水土保持等基本概念的理解，必须同我国水土保持工作实践结合起来。 相似文献
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土壤干密度和含水率对2种紫色土抗剪强度的影响 总被引：10，自引：1，他引：10
选择广泛分布于重庆丘陵山区的钙质紫色土和中性紫色土2种土壤,通过室内三轴剪切试验测定含水率和干密度交互作用对土壤抗剪强度指标的影响。结果表明:(1)在相同干密度情况下,2种土壤粘聚力(c)随着含水率增加呈现出先增加后减小的趋势,在相同土壤含水率水平下,土壤粘聚力(c)随干密度增大而增大;2种土壤内摩擦角(φ)在各干密度条件下均随着含水率增加呈明显减小的趋势。(2)含水率和干密度的交互作用对粘聚力(c)有显著影响,粘聚力(c)随着干密度的增大而增大,且每一个干密度都有一个含水率与之对应,并在此交互条件下c达到最大。钙质紫色土粘聚力(c)在干密度为1.7g/cm3,含水率为11%时达到极大值,此时粘聚力(c)为154.59kPa,中性紫色土粘聚力(c)在干密度为1.6g/cm3,含水率为8%时达到极大值,此时粘聚力(c)为126.38kPa。(3)含水率和干密度的交互作用对内摩擦角(φ)影响相对较小,同一干密度下,其φ值差异不大,随干密度的增大缓慢增大,相对而言,含水率对内摩擦角(φ)的影响更明显。钙质紫色土内摩擦角(φ)随含水率的增大呈曲线下降,中性紫色土内摩擦角(φ)随含水率增大有一个短暂的增大过程,而后随之迅速减小。 相似文献