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金沙江干热河谷区5种植被土壤入渗性能影响因素评价
2024年
[目的]探究植物对边坡土壤水分入渗过程的影响,为金沙江干热河谷区生态修复和植被建设提出指导性建议。[方法]以云南省永仁县的5种典型植被(桉树、台湾相思、锥连栎、余甘子、云南松)为研究对象,采用野外调查、室内分析和室内入渗试验的方法,分析不同植被类型土壤入渗性能的差异性。[结果](1)随着土层深度增加,土壤入渗性能逐渐降低,且土层间存在显著差异(p<0.05);(2)不同植被类型土壤入渗性能存在显著差异(p<0.05),主成分分析结果显示5种土壤入渗能力综合排名为:桉树>余甘子>锥连栎>云南松>台湾相思;(3)Horton模型对永仁县干热河谷区5种典型植被土壤入渗性能拟合度最好,平均拟合度为0.953,可以用来模拟和预测永仁县干热河谷区典型植被土壤入渗能力;(4)土壤入渗性能土壤容重、土壤有机质、非毛管孔隙度、<0.25 mm、0.25~1 mm、3~5 mm、>5 mm团聚体含量呈显著相关关系(p<0.05)。[结论]5个研究树种中,余甘子样地土壤结构的改善效果较好;土壤非毛管孔隙度、<0.25 mm土壤水稳性团聚体含量、3~5 mm土壤水稳性团聚体含量是影响土壤入渗性能的决定性因素;建议在研究区种植余甘子和锥连栎,能有效提高土壤入渗性能,缓解水土流失。
张珉瑞王立娜李盼经又亮段青松杨苑君
关键词:金沙江干热河谷土壤入渗土壤理化性质通径分析
蚯蚓改良水浇地土壤入渗性能及影响因素分析
2023年
【目的】探究蚯蚓不同生态类型和密度对水浇地土壤水分入渗特征的影响。【方法】选取表栖型赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)和深栖型参状远盲蚓(Amynthas aspergillum)为研究对象,以无蚯蚓土壤处理为对照,采用一维定水头土柱模拟试验,探究蚯蚓不同生态类型和密度(低密度4 g·kg^(-1),高密度8 g·kg^(-1))对土壤湿润锋、累积入渗量、入渗速率、含水率的影响及其与土壤性状的关系,并利用Philip模型和Kostiakov模型拟合分析土壤水分入渗规律。【结果】(1)在相同时间内,蚯蚓明显降低湿润锋推进距离、推进速率、累积入渗量及入渗速率,尤其是低密度参状远盲蚓影响最为显著(P<0.01),且低密度蚯蚓的入渗性能较高密度蚯蚓处理差。(2)各处理入渗结束后,土壤含水率存在差异,参状远盲蚓极显著提高土壤含水率(P<0.01),且低密度处理最佳。(3)蚯蚓通过改变土壤的理化性质来降低土壤水分的入渗性能,其中电导率(Electricity conductivity,EC)值、有效磷(Available phosphorus,AP)值和砂粒为土壤水分入渗的主要驱动因素。(4)与Philip模型拟合结果相比,采用Kostiakov模型拟合效果更适用,对参状远盲蚓处理土壤入渗过程的拟合精度(RMSE≤4.80 mm)更高,且参状远盲蚓极显著降低了累积入渗量衰减程度(P<0.01)。【结论】经赤子爱胜蚓和参状远盲蚓改良后的水浇地土壤(壤砂质地),水分入渗性能降低,但对水分的蓄持能力增加。在改良水浇地土壤时,添加低密度的参状远盲蚓有利于土壤持水。
陈静张孟豪杨倩楠张晓龙王超张池刘科学
关键词:赤子爱胜蚓水浇地入渗性能
黄土丘陵区植被恢复对土壤入渗性能的影响
黄土高原地区水土流失严重、生态环境脆弱。我国实施了一系列的水土保持措施以恢复该区域脆弱生态系统,人工植被恢复是其中重要的举措之一。土壤水分入渗是水循环过程中降水或灌溉水转化为土壤水的关键环节,与植物根系和土壤理化性质密切...
田昕
关键词:黄土丘陵区植被恢复土壤入渗性能
基于红外视觉的点源土壤入渗性能自动测量方法改进
2023年
土壤入渗性能指标是农业及其他近地表水文等相关研究领域的关键参数,对其进行快速准确的测量对水资源高效利用具有重要的理论及研究意义。为实现地表有覆盖物时土壤入渗性能的自动精准测量,该研究提出了一种利用热红外成像技术对点源土壤入渗性能测量方法的改进方案,设计并构建了对应的测量系统。采用红外热像仪获取地表湿润面积随时间的推进过程,构建了地表湿润面积提取算法,定义了土壤入渗性能曲线的形状基函数,根据水量平衡原理对曲线配位,并建立了土壤入渗性能模型。室内试验设置了土壤类型(粉壤土和砂壤土)、地表坡度(0°、5°和8°)和覆盖度(20%、40%、50%、60%、65%、70%、75%和80%)3个因素;在自然植被覆盖条件下进行了田间验证试验。结果表明,坡度和土壤类型对地表湿润面积识别影响不显著;当轮廓覆盖度小于60%时,采用本文的算法,地表湿润面积识别误差在5%左右,可满足土壤入渗性能的测量要求。室内及田间入渗性能测量试验的水量平衡误差均在2%以下,表明土壤入渗性能测量模型精度较高。该研究提出的方法操作方便,测量精度高,为实现野外地表有覆盖物的复杂环境下原位测量土壤入渗性能提供了可靠途径。
王伟程晓磊庄晓晖武阳卢富运余方潜
关键词:土壤入渗点源入渗水量平衡
田间原位试验分析长期机械作业下稻麦轮作地块土壤入渗性能被引量:4
2023年
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1005.79 kPa,犁底层平均紧实度为1910.73 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范围内的水分入渗深度均为距表土20cm,而大于15cm坑深的水分入渗深度均为坑深以下10cm;利用Horton、Kostiakov和Philip3个模型拟合不同坑深入渗,结果表明,Kostiakov模型的拟合参数与实际相符且R^(2)最高(0.98~0.99),均方根误差最小(0.01~0.77mm/min)。入渗参数与土壤容重、含水率、总孔隙度和田间持水量有极显著的相关性(P<0.01),与土壤紧实度相关性不显著(P>0.05)。该研究通过原位不同深度入渗试验,说明华东稻麦轮作区小农户生产模式下长期机械化耕作导致水稻土明显的分层和土壤水功能垂直分异,进而导致耕作层与耕作层以下土层表现出显著的入渗能力差异。研究可为稻麦轮作地区的机
梁磊孙浩田徐高明李毅念李毅念丁启朔
关键词:土壤入渗稻麦轮作区耕作层犁底层
不同钠钾比微咸水对土壤入渗性能和水盐分布的影响被引量:3
2023年
为探究不同钠钾离子组成微咸水对土壤入渗性能和水盐运移的影响,开展室内一维土柱入渗试验,依据不同钠钾比设置3种微咸水处理(S1、S2、S3:1∶0、1∶1、0∶1),以去离子水作为对照组(CK)。比较不同处理下土壤湿润锋运移速率的差异,而后通过Philip、Green-Ampt和Kostiakov模型对入渗过程进行拟合,并分析淋洗液电导率、浊度变化和土壤剖面的水盐分布特征。结果表明:(1)与CK处理相比,微咸水处理降低了相同时间内湿润锋的运移距离,在入渗时间达到600 min时,S1、S2、S3处理湿润锋运移距离分别降低41.31%、28.75%、19.94%。在0~60 min内S2和S3处理湿润锋运移距离无显著差异,但在60 min后,S2处理湿润锋运移速率显著低于S3处理;Kostiakov模型拟合效果优于Philip和Green-Ampt模型。(2)S1、S2、S3处理土壤积盐率分别为76.11%、74.16%、73.25%;在淋洗开始的1000 min内,不同处理淋洗液浊度表现为S1>S2>S3>CK。(3)与CK处理相比,微咸水处理并未改变土体内的总含水量,但是增加了不同深度土壤剖面含水率分布的不均匀性,S1、S2、S3处理土壤剖面含水量的变异系数分别为CK处理的3.99、3.26、1.62倍;微咸水处理增加了土壤含盐量,其中S1处理盐分累积效应最大,土壤盐分在0~5 cm和35~40 cm土层聚集;微咸水处理降低了土壤pH值,且S1处理的降低程度最大。研究可为微咸水长期高效利用提供理论支撑。
闫思慧汪楠楠孟玉婷陈欣屈加玥陈晓阳张体彬
关键词:水分入渗入渗模型水盐运移
喷灌压力、喷嘴直径和喷洒历时对土壤入渗性能的影响被引量:1
2023年
选取适宜的允许喷灌强度是避免喷灌条件下水土流失的重要措施之一。通过田间试验,测定了不同喷灌压力与喷嘴直径条件下土壤结皮厚度、表层土壤容重以及土壤入渗性能随喷洒历时的动态变化。试验处理包括2种质地土壤(壤质砂土和粉质黏壤土)、3个喷灌压力(103,138,172 kPa)和3个喷嘴直径(3.97,5.95,7.94 mm)。结果表明,喷灌压力越大,土壤结皮厚度和表层容重越小,土壤稳定入渗率越大。喷嘴直径越大,土壤结皮厚度和表层容重越大,土壤稳定入渗率越小。土壤结皮厚度和表层容重随着喷洒历时的增加显著增大,而土壤稳定入渗率则随之对数减小。喷洒动能强度是一个描述喷洒水滴对土壤入渗率影响的优选参数。研究结果为允许喷灌强度的确定提供科学依据。
杜林娟李江帅赵世伟惠鑫李法虎
关键词:土壤容重
水田土壤入渗性能远程监测设备研发
2023年
为解决土地整治工程新筑水田犁底层质量监测难的问题,研发了一种基于水压传感器测量、电容感应修正的高精度水田渗透度远程检测设备,结合物联网、传感器、4G通讯、GPS定位等技术,实现对水田水位远程监测及渗透度计算,替代随机取土采样的检测方式,为土地整治工程的质量评定和验收提供便捷的有效途径和科学依据。
边辉辉陈铭王梓余青周吕彬陈新明
关键词:渗透率土地整治远程监测
一种基于红外图像的土壤入渗性能自动测量方法及装置
本发明属于地表水文过程测量技术领域。具体涉及一种基于红外图像的土壤入渗性能自动测量方法及装置,所述装置包括蠕动泵、标靶、点源湿润区、相机和计算机图像处理系统;蠕动泵设置于供水管道的进水端,标靶置于点源湿润区附近并与点源湿...
王伟程晓磊
文献传递
昆明市主要城市公园绿地土壤入渗性能及差异性分析被引量:4
2022年
在昆明市具有代表性的4个公园不同植被类型(乔灌草、灌草、乔草)的不同土层深度(10、20、40、60 cm)下,测定土壤入渗速率及土壤物理性质,分析土壤入渗特征。结果表明:土壤稳渗平均值随土层深度的增加呈现减小的趋势,在不同绿地上表现为乔灌草>灌草>乔草,在不同公园间表现为郊野公园>大观公园>黑龙潭公园>昙华寺公园。稳定入渗速率在不同公园间的差异显著,而在不同深度、不同植被间差异均不显著;最适用于城市绿地土壤入渗过程模拟的是通用公式。随着土层深度的增加城市公园绿地土壤稳渗值逐渐减小,没有明显的中间障碍层,但是在人为活动频繁的公园和乔草植被下,土壤入渗性能都是最差的。
王刘雅马建刚
关键词:公园绿地土壤入渗

相关作者

雷廷武
作品数:349被引量:3,250H指数:37
供职机构:中国农业大学水利与土木工程学院
研究主题:土壤 土壤侵蚀 土壤入渗性能 入渗 泥沙含量
毛丽丽
作品数:69被引量:293H指数:10
供职机构:中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所
研究主题:土壤入渗性能 测量方法 土壤 入渗性能 土壤表面
刘汗
作品数:66被引量:438H指数:12
供职机构:中华人民共和国水利部
研究主题:土壤入渗性能 水利 入渗性能 入渗 测量方法
赵军
作品数:169被引量:1,356H指数:21
供职机构:西北农林科技大学
研究主题:泥沙含量 土壤侵蚀 含沙量 土壤入渗性能 测量方法
孙蓓
作品数:30被引量:78H指数:5
供职机构:长江科学院
研究主题:土壤入渗性能 犁底层 农地 坡面 布水器