采煤塌陷对砂土区土壤物理性质的影响

为探究采煤引起的地表塌陷对砂土区土壤物理性质的影响,以陕西省神木北部矿区石圪台煤矿为研究对象,对该矿区内塌陷区和非塌陷区土壤含水量、容重、田间持水量等物理指标进行对比分析。结果表明:1塌陷使得土壤水分有向深层运移的趋势,且塌陷裂缝密度越大,土壤含水量越低(P﹥0.05);2塌陷区粗粉粒(0.01~0.05 mm)和中粉粒(0.005~0.01 mm)含量明显增加(P0.05),细黏粒含量(0.001 mm)显著减少(P0.05);3塌陷区和非塌陷区土壤容重差异不显著(P﹥0.05),但塌陷导致心土层砂土容重有减小趋势;4塌陷导致土壤孔隙度增大,且随剖面深度增加,孔隙度有减小趋势;5采煤塌陷对田间持水量的影响不显著(P﹥0.05);经相关性分析,塌陷降低了土壤水分与其它指标(粉粒除外)间的相关性。可见采煤塌陷在一定程度上破坏了原有的土壤物理结构,加快当地土壤沙化、水分流失,导致当地生态环境恶化,应引起高度重视。     

干旱半干旱矿区采煤裂缝对土壤水分的影响研究

为研究采煤塌陷裂缝对土壤水分的影响,选取了阜新塌陷区为研究区,应用系统聚类、Mann-Kendall秩次相关检验法及多元线性回归等数理统计的方法,研究了塌陷裂缝不同深度的土壤容重变化特征,分析了塌陷裂缝尺度、距裂缝距离和土壤含水率的关系。研究结果表明,研究区土壤容重随着埋深线性增大,且容重的变化幅度具有明显的突变点,连通裂缝、隐伏裂缝和非塌陷区的突变点位置分别为50cm、70cm和150cm;同一尺度不同深度裂缝处,裂缝宽度对土壤含水率的影响随深度的增加而减小;在同裂缝同深度情况下,随着与裂缝距离的增加土壤含水率越高,至2m后影响不明显。裂缝尺度影响了土壤含水量的空间分布特征,裂缝尺度的增大使得土壤含水率平均偏差增大。     

农田灌溉

1.土壤水与土壤含水量吸附于土壤颗粒上和存在于土壤孔隙中的水,称为土壤水。土壤水有吸湿水、薄膜水、毛管水、重力水等四种类型。土壤水是循环水的一部分,也是作物需水的基本来源。土壤水主要来源于大气降水和灌溉等。大气中的水汽凝结和借毛管力上升的地下水,也可成为土壤水。研究土壤水的变化规律,对农田灌溉、除涝防渍、治理盐碱地和改善生态环境有一定作用。土壤含水量是研究土壤水运动和变化规律的基础数据。土壤含水量常用重量含水量和容积含水量表示。孔隙全部被充满水的田间土壤,经过一定时间排水后所能持留的水量叫田间持水量,通常以该土层内的平均土壤含水量表示。它是有效土壤水范围的上限。在灌溉管理中以田间持水量作为控制灌水定额的允许最大土壤含水量。这种情况下     

基于Bayes理论的田间层状土壤水分运动参数识别及不确定性分析

土壤水分运动参数是非饱和带水分及污染物运移研究的核心参数,根据点尺度土壤样本的室内稳态试验得到的水分运动参数往往不能准确反映天然条件下田间尺度土壤水分运动特征。本文基于为时2年的田间土壤含水量观测数据(2013年为率定期,2014年为验证期),通过土壤转换函数得到了VGM(van Genuchten-Mualem)模型水力参数的先验分布,建立了反演层状土壤持水和导水特征的贝叶斯模型,采用自适应差分演化(DREAMZS)的采样方法,结合Hydrus_1d模型,对田间尺度土壤水分含量预测模型进行优化及不确定性分析,获得了水分特征参数的后验分布,分析了最优参数组的模拟效果及模型预测的95%的置信区间。结果表明,基于DREAMZS采样的Bayes方法可以实现田间尺度层状土壤水分特征参数的率定及土壤水分动态的模拟预测。率定结果显示饱和导水率Ks最不敏感,饱和含水量θs最为敏感,可识别性较高,室内试验反演得到θs可用于田间土壤水分运动的模拟。随着土壤含水量模拟深度的增加,PUCI(单位平均相对宽度所包含的实测点数据比例)值越大,模型预测的性能越高。模拟结果的不确定性主要由模型结构所引起,所以对模型结构的修改完善是未来提高模型预测的关键。     

采煤塌陷对土壤水分损失影响及其机理研究

摸清采煤塌陷对土壤水分作用是塌陷区退化生态系统恢复、重建的前提。根据相似可比原则,应用空间对比法研究毛乌素沙地东南缘井工矿———补连塔0~100 cm层土壤含水量对采煤塌陷的响应,探索半干旱风沙区采煤塌陷地土壤水分的空间变化,为困难立地土地复垦提供理论指导。     

陕西省土壤田间持水量分析研究

<正>1问题提出田间持水量是土壤的一项物理性质,是在地下水埋藏较深的条件下,土壤中所能保持的毛管悬着水的最大量。它的大小与土壤的结构、质地、有机质含量以及土地利用状况有关。不同的土壤其田间持水量不同,即使同一种土壤,其所处的气候带不同、利用方式不同,其田间持水量亦不同。它是土壤保水性能的一     

田间持水量测定成果合理性分析

田间持水量是土壤排除重力水后的最大土壤含水量,是对作物有效的最高土壤水含量,也是进行土壤墒情评价的重要依据。由于田间持水量测定方法、测定条件等的不同,导致测定结果也不尽相同,为此对田间持水量测定成果进行合理性分析非常必要。从测定方法、测定条件、土壤质地、退水过程、墒情评价等方面,阐述了墒情站点的田间持水量测定成果合理性分析过程,为土壤田间持水量测定、成果分析验证、墒情评价、旱情分析等提供借鉴和参考。     

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,0~10 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);0~10 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%~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,0~10 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0~10 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.     

青海典型灌区土壤物理特征对作物耗水的影响

蒸渗器中的作物耗水量与土壤入渗能力密切相关,而土壤水分入渗过程复杂,与降水、地表径流、表土结构、土壤密度、孔隙度、含水量和持水特性等关系紧密。对青海省大峡、礼让、官亭泵站3个典型灌区土壤基本物理性质分层次进行测定,并采用桑斯威特排水式蒸渗器进行土壤水下渗模型试验观测。结果表明,大峡灌区土壤密度最小,具有较好的孔隙状况和持水特性,礼让灌区次之,官亭泵站灌区最差,这可能与官亭泵站灌区高程较高,土壤质地较紧实、孔隙较少有关。方差分析结果显示:官亭泵站灌区蒸渗器灌溉量最大,耗水量显著高于礼让和大峡灌区,蒸渗器土壤出流速率最小,但其变异系数最大,出流速率波动较大。蒸渗器中作物耗水量与土壤密度呈显著负相关,与体积含水量呈极显著负相关,与总孔隙度、孔隙含水量、田间持水量呈显著正相关,与毛管孔隙度、饱和含水量呈极显著正相关,与非毛管孔隙度不相关。     

辽北风沙区牧草需水规律的研究

为探究辽北风沙区牧草的耗水规律,制定合理的灌溉制度,设置微喷灌溉和不灌溉两个处理,研究微喷灌溉对苜蓿的生长及产量、不同土层深度土壤含水率、生育期内耗水量及水分生产率的影响。结果表明:微喷灌溉提高了表层土壤含水率,促进了苜蓿生长,增产效果较雨养不灌溉处理明显。在微喷灌溉条件下,苜蓿的灌溉定额为:分蘖分枝期、开花现蕾期、灌浆期各灌溉1次,成熟期灌溉3次,单次灌溉水量以土壤田间持水率的相对含水率作为依据,灌溉下限为田间持水率的60%,上限为田间持水率的90%,全生育期灌溉定额约为375mm,即3750m~3/hm~2。     

温度影响下土壤水分运动模型

根据不同温度条件下的入渗资料，分析了活塞(Green-Ampt)公式在温度场中的适用性，认为，Green-Ampt公式适用于温度场影响下的土壤水分运动。温度影响下的土壤水分运动的通量主要依赖于概化区的饱和导水率、湿润锋处基质势以及温度，其中饱和导水率的温度效应较大，而基质势的温度效应较小，在较轻质地土壤中可以忽略基质势的温度效应。     

黄土坡耕地土壤水力学的空间分布特征探讨——以晋西北神池县为例

坡耕地在黄土高原分布广泛,具有地面平整度差和水、肥、土流失严重等特点。为探讨黄土高原坡耕地土壤水力学特性,采用张力入渗法、压力膜仪法以及沙箱法,对黄土高原晋西北神池县坡耕地不同深度土层分别进行原位和室内试验。研究结果表明:各层土壤的累积入渗量与负压水头有关,表层土壤的累积入渗量最大;土壤饱和以及非饱和导水率随土壤深度的增加呈线性减小;低吸力阶段(h100cm),随吸力提高土壤的持水能力逐渐下降,高吸力阶段(h100cm)土壤持水能力变化不大;结构性孔隙和基质性孔隙最大值所对应的负压水头分别为-37cm和-325cm。     

焦作采煤塌陷区土壤水分特性研究

为揭示采煤塌陷区裂缝对土壤含水量的影响,以焦作市小马煤矿采煤塌陷区为研究对象,采用数理统计方法对塌陷区裂缝线的非裂缝线的土壤含水量进行对比分析。并利用地统计方法、Surfer 11. 0对采煤塌陷区土壤含水量空间变异性进行分析。结果表明:对于同一深度的土层,裂缝区土壤含水量明显小于非裂缝区,随着水平距离的增大,裂缝对含水量的影响程度逐渐减小;各土层土壤含水量低值区大多数位于裂缝处,高值区通常位于非裂缝区。     

北京九龙山低山区不同立地土壤水分生态及综合评价的研究

对北京门头沟九龙山不同立地实测的土壤水分特征曲线和土壤有效水分的研究表明：土壤持水性由好到差依次为：阴坡灌木、阴坡裸地、油松、阳坡灌木、阳坡裸地和侧柏；坡向和植被类型对土壤持水性影响极大；同一立地条件下，土壤容重、毛管孔隙度和有机质含量是影响土壤持水性的主要因子；土壤饱和蓄水量变化范围为１６０５．８６～２３５３．６６ｔ／ｈａ，土壤水分只有７、８两月处于易效水阶段，其它时间均属难效水范围，即使雨季的土壤水分也难达到田间持水量；土层蓄水体积小，水分补偿能力差，土壤水分亏缺率为３２％～７５％，构成了该区脆弱的土壤水分生态环境。     

神府东胜矿区不同塌陷阶段土壤水分变化特征

现以神府东胜煤田为研究背景,选择两个主要塌陷阶段分布区大柳塔矿区双沟村原农场和补连塔矿区原补连沟村作为研究区,采用野外勘查、取样测试与室内参数分析综合研究的方法,对采矿塌陷不同阶段表层包气带土壤水分进行对比分析,结果表明,采矿塌陷后,塌陷区尤其是塌陷裂缝区的土壤含水量与土壤储水量值均小于未塌陷区,说明塌陷裂缝对土壤的持水作用具有非常不利的影响,塌陷区与未塌陷区的地表植被覆盖情况也证实了这一点.值得说明的是,塌陷稳定区经过长时间的沉压、密实后,其土壤层结构、土壤水分含量等性质以及地表植被覆盖程度均越来越趋近于未塌陷区,对于沙生植被而言,虽得不到充分的供水条件,但仍能维持其生长.说明塌陷区经过长时间的稳定后,可以恢复到具有一定生态功能的程度.     

黄土区土壤水分有效性研究

黄土区土壤水分对植物的有效性有两个显著特点,其一是在田间持水量附近有效性下降很快;其二是当土壤含水量在40—80％的田间持水量的范围内时有效性几乎保持不变.土壤水分有效性的这一模式能用来解释该区的低定额灌溉制度和某些少雨年份作物获得较高产量的生产现象.     

生态修复铁矸石山土壤物理性质变化研究

文章以鞍山矿区自然植被恢复条件下的铁矿矸石山为研究对象,通过野外调查、实地观测和室内分析测定,研究了铁矿矸石山土壤物理特征.研究表明:土壤容重随着废弃年限的增加而减小,废弃同期的阳坡由于风化滞后,其土壤容重大于阴坡.土壤自然含水量、饱和含水量、毛管持水量、田间持水量、总孔隙度、毛管孔隙度随废弃年限的增加呈同步增长的态势...     

辽西淋溶褐土土壤水动力学参数的推导及验证

土壤水动力学参数对指导农业生产、水利和水保工程设计是必不可少的。本文运用RETC软件,由土壤机械组成和容重推导出vanGenuchten模型的土壤持水曲线方程和土壤传导率方程,然后再对土壤持水曲线方程进行求导得出土壤比水容量方程,最后用实测结果进行验证。结果表明,土壤含水量θ(h)、土壤导水率K(h)计算值与测定值的相对误差均随着水势的降低而减小,土壤含水量的相对误差较土壤导水率低,且均小于10%,土壤导水率的相对误差范围在18%～39%。因此,运用RETC软件推导出的土壤水动力学参数还是可行的。     

土壤膨胀性对土壤饱和水分运动参数的影响

膨胀性土壤吸水后易膨胀变形,从而影响到土壤水分的运动参数。为了研究土壤膨胀性对土壤饱和水分运动参数的影响,采用室内土柱试验装置分析了不同土壤厚度（2,4,6,8,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55 cm）对3种土壤（沙土、黄绵土、娄土）土壤容重、土壤饱和含水量、土壤饱和导水系数的影响,并分别用幂函数、指数函数和对数函数进行了拟合分析。结果表明：① 土壤饱和膨胀率、饱和比容积、饱和含水量和饱和导水系数均随土壤厚度增加而减小。② 通过3种函数拟合效果对比发现,幂函数具有最佳拟合效果。     

滴灌控制土壤水分对日光温室番茄生长及产量的影响

在日光温室中研究滴灌条件下不同土壤水分控制下限对番茄生长发育以及产量的影响。结果表明,只有适宜的土壤含水量才有利于番茄植株生长和产量提高;各生育阶段的水分胁迫对番茄的生育和产量均会造成不利影响,其中以中期缺水对产量影响最大。根据番茄不同生育阶段的生理特性及其需水特征确定其相应适宜的土壤含水量范围(占田间持水量的百分比)为:前期58%~63%,中期68%~73%,后期68%~73%。