冻融作用对土壤中阿特拉津微生物降解的影响研究

通过室内模拟分析,研究了阿特拉津污染土壤经过冻融循环后,土壤温度、含水量、孔隙度、水溶性有机碳、微生物细胞活性及阿特拉津残留量的变化特征.结果表明:在消融3.5～7.5 h温度发生显著变化,消融期随着时间变化,含水率呈递减的趋势;土壤孔隙度的变化趋势呈现先减小后增大,变化较缓;土壤有机碳在消融1～2 h有释放,然后呈下降趋势;消融初期,微生物细胞活性较弱,随着时间增加,微生物活性开始释放,相应的阿特拉津残留量也有降低的趋势.     

石家庄冻土变化特征与气候因子的关系分析

探讨石家庄冻土变化特征与气候因子的关系,以期作好土壤冻融预测.利用石家庄地区5个观测站1981—2010年逐日地温、降水量、蒸发量和冻土观测数据,采用线性趋势、完全相关系数和多元回归方法,分析讨论了该地区冻土变化特征与地温、降水量、蒸发量的变化关系.结果表明:石家庄地区土壤表面始冻期呈现明显推迟趋势,土壤表面解冻期呈现明显提前趋势,其中,中部地区始冻期推迟,解冻期提前趋势最为明显;11—12月平均地面最低温度与土壤表面始冻期正相关明显,2—3月平均地面最低温度与土壤表面解冻期负相关明显;秋季降水量和蒸发量对土壤表面始冻期推迟,冬季降水量和蒸发量对土壤表面解冻期提前影响较小.     

土壤水分特征曲线测定试验

土壤水分含量与土壤水势能的关系曲线称为土壤水分特征曲线.土壤水分特征曲线反映了在不同含水量情况下土壤水分的能量水平,从而反映了对植物供水能力.因此,用土壤水分特征曲线来指导灌溉排水,较用土壤含水量更为可靠.本试验目的:1.揭示土壤对水分的抽吸力与土壤含水量之间的关系;2.土壤质地对土壤水势能的影响。     

毛乌素沙地中部不同类型沙丘土壤水分分布特征

通过对位于毛乌素沙地中部的乌审旗地区进行实地考察采样和室内试验测试分析, 研究了裸露流动沙丘、灌木覆盖沙丘及乔木覆盖沙丘在迎风坡、背风坡和丘间洼地3种微地貌类型下0~4 m深度内土壤水分的变化及分布特征。结果表明:灌木覆盖沙丘和乔木覆盖沙丘微地貌平均土壤含水量从大到小依次为丘间洼地、迎风坡、背风坡;裸露流动沙丘丘间洼地平均土壤含水量较高,但迎风坡和背风坡平均土壤含水量变化无明显规律;不同类型沙丘在各微地貌采样点不同层段土壤含水量变化差异明显,变化趋势不统一;同一沙丘微地貌条件下,植被对土壤含水量在垂向上的变化有较大影响,且灌木植被的影响大于乔木植被;迎风坡和背风坡土壤含水量表现为有植被覆盖的沙丘普遍大于裸露流动沙丘,而丘间洼地处浅层基岩的存在对土壤含水量的影响更大;有植被覆盖的沙丘土壤含水量与土壤黏粒和粉砂等细粒级组分呈明显的正相关关系,沙丘地表植被通过拦截空气中的粉尘提高了土壤黏土和粉砂体积分数,从而提高了土壤含水量。     

棉田控制排水土壤含水量预测

以棉田水分为主要研究对象,通过观测控制排水与自由排水对照小区不同土层土壤体积含水量,对2008年棉花生育期间土壤含水量数据进行线性回归分析,建立控制排水条件下农田分层体积含水量预测模型.用2009年同期数据进行检验,效果较好.表明控制排水措施能有效减少0～40cm内土层土壤水分流失,控制水位越高田间水分含量变化越小.     

采煤沉陷对沙地土壤水分分布的影响

以沙蒿为研究对象,采用烘干法和时域反射仪法(TDR法),进行为期两年的土壤水分野外定位监测,研究了采煤沉陷不同阶段(采前、裂缝期、采中、沉降期、相对稳定期)毛乌素沙地南缘神东补连塔矿区土壤水分时空分布规律.结果表明:土壤水分的空间分布,在采前,沙蒿土壤水分个体间差异较小,受地形的影响,坡顶平地处土壤含水率较高;在裂缝发育期和沉降期,土壤水分受开采的影响明显,出现土壤水分亏缺;在相对稳定期的秋季,土壤水分得以恢复.土壤水分的剖面分布受开采和季节的影响,在沉降期和相对稳定期的夏季,0~100cm土层不同深度处土壤含水率均较低;土壤水分的生态效应,在沉降期沙蒿株高和冠幅有所减小,与土壤水分变化一致,在采中根系严重受损,随着土壤水分条件的恢复,根系逐渐恢复.     

银北灌区铁三渠区域"土壤水库"初探

为给土壤水库潜力的开发利用提供依据,通过试验研究,对银北灌区铁三渠区域的土壤水动态变化规律和土壤水库进行了初步研究．土壤剖面含水量的变化规律总的来说,自上而下土壤含水量由小到大,逐渐趋于饱和．土壤水库总库容在土壤剖面各层的分配：20cm土层总库容为74．2～92．2mm,随土壤深度的增加而减小;有效水库容为56．8—76．1mm,无效库容为10．3～13．9mm,通透库容为0．1～8．6mm,都随土壤深度呈波动变化．     

刺槐林小集水区土壤水分动态试验研究

本文在试验实测资料的基础上，由实测含水量的典型分析得出：在长期连续干旱期，刺槐林地与无林对照地、以及坡位之间几乎不存在含水量差异；在生长期的雨季初期，刺槐林地比对照无林地的含水量明显小；而在生长期的主汛期，因大量接受降水，而刺槐材地能有效地增加雨水渗入土壤，故刺槐林地比对照元林地的含水量要大。同时，利用实测资料建立了小集中区土壤水分动态的计算模型。     

直流电流下土壤电阻率的变化规律及仿真研究

研究了土壤含水量、电流密度以及长时间电流作用对电阻率的影响。通过试验研究可知,土壤含水量越高电阻率越低,同时直流下电阻率最大值对应的电流密度也越高;土壤电阻率随电流密度呈现先增大后减小的趋势,河沙随电流密度增大而增大;在有限元仿真软件中,基于试验结果建模计算得到了直流电流下土壤电阻率与电流密度的函数,验证了电阻率非线性特性模型应用于接地参数计算中的可行性。     

土壤水分对沙棘光合日变化的影响

探索土壤水分对沙棘光合日变化的影响对于深入了解黄土高原地区沙棘的光合生理和水分生态特性具有重要意义。文章应用CIRAS-2型光合作用系统,测定了3年生沙棘叶片光合作用气体交换参数在不同(8个)土壤水分含量下的日变化过程,研究了土壤水分变化对沙棘光合作用效能的影响。结果表明:土壤含水量明显影响沙棘光合日变化过程,当土壤相对含水量(RWC)在50.4%~62.4%时,沙棘的净光合速率(P_n)全天处于较高水平,且无"午休"现象;RWC超出此范围时,全天的P_n均下降,并伴随光合"午休"现象;沙棘光合"午休"的主要原因与土壤含水量有关,当RWC减少至36.3%时,沙棘光合"午休"现象加重且其导致光合"午休"主要原因由气孔限制转变为非气孔限制。     

岚县不同植被的土壤水分特征研究

为研究黄土高原地区不同植被的土壤水分特征,确定土壤干层的发育深度,对岚县地区杨树、杏树、玉米和土豆4种不同植被0～300cm深度的土壤含水量进行定量分析。分析结果发现:1)4种植被的土壤含水量变化从大到小为:土豆玉米杨树杏树,土壤含水量的平均值为:土豆玉米杨树杏树;2)乔木发育有中度和严重土壤干层,农作物发育有轻度和中度土壤干层;3)4种植被类型不同深度的变异系数表现为0～100cm100～200cm200～300cm,呈逐渐变小的趋势,其中,乔木的速变层为0～100cm,相对稳定层是100～300cm,农作物的速变层为0～100cm,活跃层是100～300cm。     

膨胀性土壤饱和水分运动参数计算模型

膨胀性土壤吸水膨胀变形,具有复杂的水文特性及力学性质,其分布范围广泛,对国民经济有着重大影响,开展膨胀性土壤水分运动研究具有重要的实际意义和理论意义。目前的土壤水分运动研究多针对非膨胀性土壤,相关研究成果不适用于描述膨胀性土壤水分运动过程。土壤膨胀变形主要是土壤膨胀力和自重应力综合作用的结果,土壤受力变形特征随土壤深度的变化而变化。为量化土壤膨胀变形对土壤水分运动参数的影响,采用土壤膨胀特征曲线和土壤应力——应变关系曲线,建立了包括饱和含水量、饱和导水系数、饱和比容积等在内的膨胀性土壤饱和水分运动参数计算模型。随后,以黄绵土和娄土为典型膨胀性土壤,基于室内试验开展了不同厚度土壤饱和水分运动参数的测定,验证所提出的参数计算模型的适用性和可靠性。结果表明：土壤饱和水分运动参数的计算值与实测值间的相对误差均小于10%,Nash效率系数均大于0.85,均方根误差均小于0.07,说明该模型可以较好地模拟计算膨胀性土壤饱和水分运动参数。研究成果既丰富了土壤水分运动理论研究,也为膨胀性土壤水分的利用和管理提供了参考。未来研究将深入探讨不同初始含水量、不同初始容重下,土壤自重应力和膨胀力对饱和水分运动的影响,以期进一步提高模型性能。     

极快速回火退火算法在模拟土壤水分中的应用

为了提高土壤水分的模拟精度,采用简单生物圈模型SiB2得到关于土壤体积含水量的控制方程,并结合极快速回火退火算法进行数据同化。利用五道沟的实验数据,对土壤体积含水量进行数值模拟及数据同化。结果表明:同化后的结果比未进行同化的模拟值更接近观测值,证明极快速回火退火算法是改善土壤水分模拟精度的有效方法。     

裸地土壤蒸发与不同驱动要素之间的响应关系

根据城西水文实验站的试验观测资料,分析了土壤实际蒸发量与不同驱动要素(降水、水面蒸发和土壤含水量)之间的驱动响应关系。结果表明:(1)1 d尺度下,土壤实际蒸发量与降水量、水面蒸发量在总体上均呈现正相关关系,且汛期的相关性比非汛期的好;(2)10 d尺度下,汛期和非汛期的10 d累积降水量、水面蒸发量与土壤实际蒸发量的正相关性均较好;(3)土壤实际蒸发量对浅层土壤含水量更加敏感,越深处的土壤含水量对土壤实际蒸发量的影响越小;(4)相对而言,前一日土壤含水量较当日土壤含水量对当日土壤蒸发量的影响更为显著。     

蒲石河蓄能电站河岸带表层土壤物理性质研究

河岸带具有缓冲功能、廊道功能、水质净化功能等生态功能,河岸带土壤结构是河岸带生态功能的物质基础。通过对草地、耕地、林地等不同性质河岸带进行土壤采样和分析,发现,草地类型河岸带土壤呈现总孔隙度随着距水距离的增加呈现先增加后减少的规律,距水5 m处为拐点;林地河岸带田间持水率则呈现随距水距离的增加先降低后升高的规律。河岸带林地土壤容重较低,最低仅为0.69。林地河岸带土壤田间持水率高、总孔隙度、非毛管孔隙度高,土壤容重、比重低;而草地、耕地性质比较接近。     

黄土残塬沟壑区林地土壤水分时空特性分析

研究了黄土区坡面土壤水分的变化规律,探讨土壤水分空间变化的影响因子。结果表明,黄土残塬沟壑区坡面土壤含水量呈现出明显的剖面与时间变化规律。     

土壤水分含量对石油污染土壤微生物活性的影响

微生物修复是土壤石油污染修复的重要技术之一,但土壤石油污染物的微生物降解过程很复杂,受多种因素影响,包括微生物种类和数量、环境因素等。实验设4种处理:未污染土壤(S);石油污染土壤,将土壤水分分别调节到饱和含水量的35%、50%和65%,即处理M1、M2和M3。研究不同水分条件下石油污染土壤中微生物活性的变化,为石油污染土壤的生物修复提供初步理论依据。研究发现不同水分含量的石油污染土壤的土壤基础呼吸、土壤微生物量碳、FDA水解酶、脱氢酶、蔗糖酶和脲酶活性分别是S的0.82～7.14倍、0.20～4.00倍、0.30～1.36倍、0.64～7.41倍、0.26～2.24倍和0.80～8.25倍。结果证明石油污染后期能促进土壤基础呼吸,对脱氢酶与脲酶有一定的激活作用;污染土壤水分含量也影响土壤酶活性,但不同酶对土壤水分的响应不同。     

冻结方式影响试样内部结构变化的CT研究

利用CT技术可以在不破坏土体结构的情况下,连续不间断的观测到土体试样内各局部区域参数的变化.研究了两种粉质黏土试样分别以不同冻结方式进行冻结,并对试样进行了无损CT扫描,比较了冻结前后的CT数变化,由此定量得到试样内部各区域含水量和干密度的变化程度.结果表明:对于初始均匀的试样而言,不同冻结方式,对试样冻结后其内部含水量和干密度的变化的影响程度及趋势是不同的,比较而言,轴向冻结方式对冻土试样内部含水量的变化影响要小于径向冻结方式.     

红壤坡耕地不同整治方式对土壤水分物理性质的影响

土壤水分物理性质改善对于植物水分利用和土壤化学性质提升具有重要作用.以坡耕地为对照,旱作梯地、茶园地、次生草地和人工牧草地为研究对象,通过野外采样与室内实验相结合的方法,对土壤容重、饱和含水量、毛管含水量、非毛管含水量及田间持水量情况进行了研究,探讨坡耕地不同整治方式对土壤水分物理性质的影响.结果表明,各整治方式下随着土层深度的增加,土壤容重均显著增大,而次生草地显著下降,0¹0 cm土层土壤容重依次是人工牧草地(0.98 g/cm3)<坡耕地(1.09 g/cm3)<旱作梯地(1.19 g/cm3)<茶园地(1.22 g/cm3)<次生草地(1.38 g/cm3);010 cm土层土壤容重依次是人工牧草地(0.98 g/cm3)<坡耕地(1.09 g/cm3)<旱作梯地(1.19 g/cm3)<茶园地(1.22 g/cm3)<次生草地(1.38 g/cm3);0¹0 cm土层土壤饱和含水量大小顺序为次生草地(30.84%)<旱作梯地(37.54%)<茶园地(41.69%)<坡耕地(45.40%)<人工牧草地(55.08%);次生草地和坡耕地的土壤毛管含水量均随着土层增加而增加,人工牧草地、旱作梯田和茶园地则随土层深度增加而减少,表层土壤中,毛管含水量差异较小,其值分别在25.83%10 cm土层土壤饱和含水量大小顺序为次生草地(30.84%)<旱作梯地(37.54%)<茶园地(41.69%)<坡耕地(45.40%)<人工牧草地(55.08%);次生草地和坡耕地的土壤毛管含水量均随着土层增加而增加,人工牧草地、旱作梯田和茶园地则随土层深度增加而减少,表层土壤中,毛管含水量差异较小,其值分别在25.83%²1.61%、4.25%21.61%、4.25%⁷.38%之间波动,相互之间大体不显著;人工牧草地、坡耕地、旱作梯田和茶园非毛管含水量随土层增加而减少,次生草地则增加,07.38%之间波动,相互之间大体不显著;人工牧草地、坡耕地、旱作梯田和茶园非毛管含水量随土层增加而减少,次生草地则增加,0¹0 cm土层中人工牧草地土壤非毛管含水量为24.02%,明显高于次生草地(3.07%)、坡耕地(11.57%)、旱作梯田(10.80%)和茶园地(10.33%);不同整治方式土壤田间持水量变化趋势与土壤毛管含水量相同,其中010 cm土层中人工牧草地土壤非毛管含水量为24.02%,明显高于次生草地(3.07%)、坡耕地(11.57%)、旱作梯田(10.80%)和茶园地(10.33%);不同整治方式土壤田间持水量变化趋势与土壤毛管含水量相同,其中0¹0 cm土层以人工牧草地田间持水量最大,为30.82%.不同整治方式对土壤水分物理性质影响有显著差异性,人工牧草地土壤水分物理结构最好,因此,对红壤坡耕地不同整治方式土壤水分物理性质的研究,有利于探索坡耕地整治技术,以及如何对土地进行合理配置与利用.     

微咸水灌溉对土壤水盐分布的影响

土壤中盐分的变化会对农作物的生长产生影响,拟通过田间试验的方法,以衡水地区为例,研究该地区微咸水灌溉对土壤水盐分布的影响。结果表明:利用该地区地下微咸水对灌区玉米进行灌溉时,受气象因素影响,表层土壤含水率随时间变化较小,随土壤埋深的增加逐渐增大;含水率变化频率随埋深的增加逐渐减小;土壤表层含盐量最高,呈现明显的表层富集现象;在降水及灌溉水的作用下,土壤含盐量下降明显,由初始值2.39 g/kg降至1.40 g/kg;考虑地下水作用,土壤在160 cm处出现盐分富集现象;当土壤水分通量增大时,土壤接受降水补给,洗盐效果明显。