带状砂沟模式下土壤入渗过程模拟研究

[目的]探究土壤质地类型和砂沟结构参数对土壤入渗过程的影响,为砂沟集雨工程设计、运行和管理提供科学依据。[方法]基于HYDRUS-2D/3D软件,建立带状砂沟模式下土壤水分运动数学模型,利用室内试验验证模拟带状砂沟模式下土壤入渗过程的可靠性。在此基础上,模拟分析不同影响因素下带状砂沟模式下土壤累积入渗量和湿润锋运移变化过程。[结果]模拟结果与实测数据无显著性差异且一致性良好,表明所建模型及其求解方法能够有效获取带状砂沟模式下不同时刻土壤累积入渗量和湿润锋运移距离数值;均质土壤填充带状砂沟存在明显的增渗效应。原土质地、砂沟距、砂沟宽和砂沟深均对增渗率有较大影响,增渗率随原土饱和导水率和砂沟距的增大而减小,随砂沟宽和砂沟深的增大而增大;土壤湿润锋轮廓呈下低上高的U形,随时间的延长,U形侧边湿润锋逐渐靠近砂沟交汇面,顶部平台逐渐消失;原土质地对湿润锋运移距离影响较大,湿润体随原土饱和导水率的增大而增大;砂沟深对湿润锋的形态和分布影响较大,随砂沟深度的增大,U字体型垂向拉伸,左侧湿润深度显著增大,右侧湿润深度变化微弱;砂土质地、砂沟距和砂沟宽对湿润锋运移距离影响较小。[结论]带状砂沟土体构型能够显著提高土壤入渗能力,土壤质地类型和砂沟结构参数对土壤累积入渗量和湿润锋运移距离均有不同程度影响。

长治市典型建成小区绿地土壤入渗特性研究

“渗”为海绵城市技术要素之首,而城市绿地是海绵城市建设的重要组成,开展城市绿地土壤入渗性能研究可为长治市构建城市“海绵体”提供科学支撑。以长治市典型建成小区绿地土壤为研究对象,采用野外单环入渗法测定了典型建成小区绿地表层土壤入渗过程,同时探讨了长治市城区典型建成小区绿地土壤物理性质对表层土壤入渗的影响,评价了3种常用入渗模型在该区域的适应性,并基于最优模型计算了不同平均雨强下典型建成小区绿地的溢流时间。结果表明:长治市典型建成小区绿地整体入渗能力较好,稳定入渗时间为50~100 min,稳定入渗速率在0.109~3.633 mm/min之间,其中老旧小区绿地稳渗最快;土壤理化性质空间异质普遍存在,入渗参数与容重、初始含水量成负相关,与田间持水量、饱和导水率成正相关;长治市建成小区绿地土壤入渗随时间变化过程更适用Horton模型;当建成小区绿地稳渗率为0.10 mm/min,且初始入渗率处于较高时,随平均雨强增大,溢流时间将逐渐缩短;若初始入渗率处于较低水平,其形成内涝风险将进一步增大,可针对绿地进行海绵化改造。

基于HYDRUS-1D模型的黄土积雨入渗数值模拟研究

为了研究积雨条件下黄土水分入渗规律,设置室内黄土土柱积雨入渗试验,采用HYDRUS-1D模型对积雨入渗规律进行模拟,利用均方根误差(S_(RME))、纳什效率系数(S_(NE))对模拟精度进行评价,采用单因素扰动法对土壤水分特征参数的敏感性进行分析。结果表明:土壤含水率模拟值与试验实测值变化趋势一致,两者误差很小,SRME为0.011~0.017,除土柱深度为20 cm对应的SNE值小于0.900外,其余S_(NE)值均大于0.900,模拟效果较好。土壤水分特征参数对模拟结果影响排序为θ_(s)>k_(s)>n>α>θ_(r),θ_(s)和α扰动与模拟结果负相关,k_(s)、n、θ_(r)扰动与模拟结果正相关,土壤浅层积雨入渗规律受参数扰动的影响较小,随着土柱深度增加,对参数的敏感性逐渐提高,参数变化对模拟结果的影响逐渐增大。

土壤水盐含量对冻土水力传导度模拟的影响

为了探究土壤水盐含量对冻土水力传导度模拟的影响,以内蒙古河套灌区土壤为研究对象,使用MesoMR23-060V-I核磁共振仪系统测定了5个初始土壤含盐量(0.1%、0.2%、0.5%、0.7%和1.0%)和3个初始质量含水率(20%、25%和30%),共15种组合下的土壤冻结曲线(SFCC)。基于SFCC,采用最新的毛管束模型(CBM)预测冻土水力传导度,并与目前广泛采用的冰阻抗模型(IIM)对比。结果表明:(1)土壤盐分能够显著增加冻结土壤未冻水含量,降低冰点和冻结曲线斜率,但三者均随初始土壤含水率的增加而增大。(2)幂函数模型能较好地描述土壤冻结特征曲线,拟合参数α和β随盐分增加而分别增大和减小,水分对拟合参数无显著影响。(3)无论是冰阻抗模型还是毛管束模型,盐分对冻土水力传导度的影响都明显大于水分。盐分分别通过影响临界温度和土壤冻结曲线参数影响IIM和CBM对冻土水力传导度的预测。相比于IIM,CBM在低温和高盐条件下预测精度更高。

中草药添加剂在黄颡鱼饲料中的应用研究进展

中草药多为绿色天然的草本植物,其作为添加剂应用于畜禽和水产饲料领域,具有广阔的应用前景。相对于抗生素等药物,中草药因具有残留少、不易产生耐药性和价格低廉等特点,其使用对发展安全、绿色水产养殖业具有重要意义。黄颡鱼是我国重要的经济养殖鱼类。本文就国内外黄颡鱼饲料中添加中草药的应用现状和前景作了综述,总结了中草药在促进黄颡鱼生长发育、提高免疫力、改善肠道微生态环境和其他多方面的作用,为中草药在水产饲料中的进一步应用和黄颡鱼养殖产业绿色健康发展提供参考。

青藏高原风火山流域多年冻土活动层土壤水分入渗特征及变化分析

坡向和坡位是影响坡面活动层土壤水分入渗的重要因素,然而当前对多年冻土区活动层土壤冻融循环影响下不同坡向、坡位土壤水分入渗特征的研究甚少。本文设置了不同时空条件的野外试验点,更加系统地分析了青藏高原多年冻土区活动层土壤水分入渗过程的时空差异性。选取青藏高原腹地风火山流域高寒草甸坡面活动层土壤为试验地,分别在不同的坡向(阳坡、阴坡)和坡位(坡顶、坡中)设置观测点,分析活动层土壤在完全融化期(7—8月)和开始冻结期(9—10月)坡面水分的入渗特征及其时空差异性,评估不同入渗模型在研究区的适用性。结果表明,多年冻土区坡面活动层土壤水分入渗特征具有较强的时空差异性。土壤水分入渗过程可以分为入渗瞬变阶段(0~30 min)、入渗渐变阶段(30~100 min)、入渗稳定阶段(>100 min)三个阶段,入渗速率的大小整体表现为阳坡>阴坡,坡顶>坡中,完全融化期>开始冻结期,瞬变阶段>渐变阶段>稳定阶段。五种模型对入渗过程的模拟结果显示,Horton模型对青藏高原多年冻土区土壤水分入渗过程的模拟效果最佳,而通用经验模型和蒋定生公式对入渗的拟合曲线和统计参数几乎完全相同,但模型表达式不同。本文研究结果可为不同时空条件下的陆地水文过程模型参数化提供数据支持。

基于红外视觉的点源土壤入渗性能自动测量方法改进

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。

金钗石斛组培苗壮苗培养研究

为研究金钗石斛组培苗快速生长的影响因素,以生长素NAA、水解乳蛋白、MS培养基有机成分、活性炭四因素三水平设置正交试验,观察金钗石斛组培苗壮苗培养的生长表现,从而确定最佳培养基组合。试验结果表明:0.10 g/L活性炭+0.50 mg/L NAA+0.05 g/L水解乳蛋白+1倍有机成分组合对组培苗各生长效果最好;加入NAA可以明显增加组培苗生长的高度和茎粗。本研究可为金钗石斛组培快繁研究奠定基础。

滇西南不同土地利用方式坡地土壤大孔隙特征及与饱和导水率的关系

【目的】研究滇西南不同土地利用方式坡地土壤大孔隙特征与饱和导水率的变化,为控制滇西南地区坡地水土流失提供参考。【方法】以滇西南6种典型土地利用方式(荒草地、茶地、烤烟地、玉米地、甘蔗地、澳洲坚果地)坡地为研究对象,测定6种坡地不同坡位(坡上、坡下)和土层(0~15,15~30 cm)土壤的基本理化性质、水分穿透曲线、大孔隙特征及饱和导水率,分析不同土地利用方式坡地土壤大孔隙特征与饱和导水率的关系。【结果】(1)滇西南不同土地利用方式坡地土壤基本理化性质存在差异,坡位和土层深度对土壤的基本理化性质有明显影响。(2)滇西南不同土地利用方式坡地的土壤水分出流速率先增加,都在90 s之后基本趋于稳定。6种土地利用方式下0~30 cm土层土壤平均出流速率表现为玉米地>荒草地>澳洲坚果地>茶地>甘蔗地>烤烟地。(3)不同土地利用方式坡地土壤大孔隙半径、面积比与平均体积存在明显差异。荒草地、茶地、玉米地、澳洲坚果地土壤大孔隙平均半径随土层深度的增加而减小,而甘蔗地、烤烟地土壤大孔隙平均半径变化则相反。不同土地利用方式坡地土壤大孔隙面积比与平均体积由大到小均表现为玉米地>荒草地>澳洲坚果地>茶地>甘蔗地>烤烟地。(4)不同土地利用方式坡地土壤饱和导水率差异显著,其中玉米地和荒草地饱和导水率明显高于其他坡地。(5)相关性分析表明,不同土地利用方式坡地土壤大孔隙密度、平均体积与饱和导水率呈线性正相关关系,平均半径与饱和导水率之间呈指数函数关系。土壤大孔隙平均体积与稳定出流速率之间呈线性正相关关系。【结论】不同土地利用方式坡地表层(0~15 cm)和上坡位土壤大孔隙半径大、联通性好,更有利于土壤的滞水减流。

黄土高原风蚀水蚀交错区农田生物结皮对土壤渗透性的影响

为了明确黄土高原风蚀水蚀交错区农田生物结皮的分布状况及其对土壤渗透性的影响,本文以该区农田(春玉米)土壤自然发育的生物结皮为对象,通过野外调查,探索了该区农田生物结皮盖度及组成。并在此基础上,以裸土为对照,采用环刀法和双环法测定了土壤水分入渗参数,研究了农田藻结皮及藓结皮对土壤渗透性的影响。结果表明:风蚀水蚀交错区水浇地和旱地中均有生物结皮分布,平均盖度为42.11%,其中藻结皮盖度为33.74%,藓结皮盖度为8.37%。生物结皮显著降低了农田土壤饱和导水率,与裸土相比,藓结皮和藻结皮覆盖下土壤0~5 cm土层土壤饱和导水率分别降低55.14%和23.54%;藓结皮使土壤的稳定入渗速率、平均入渗速率及累积入渗量分别显著降低了51.11%、47.71%和46.50%,藻结皮使土壤的稳定入渗速率、平均入渗速率及累积入渗量分别降低了25.56%、21.10%和20.91%,但与裸土差异不显著。藓结皮的形成能够降低农田土壤砂粒含量,提高土壤黏粒含量,进而降低农田土壤渗透性。综上,生物结皮的形成导致了农田土壤渗透性的降低,这可能会进一步影响农作物对土壤水分的有效利用。

基于文献计量的土壤溶质运移可视化分析

【目的】系统分析国内外土壤溶质运移领域的研究现状,探究其研究热点与未来发展趋势。【方法】基于Web of Science核心数据库(WoS)和中国知网数据库(CNKI),借助CiteSpace和VOSviewer可视化软件,从发文数量、发文国家、发文机构、文献来源、学科分布和关键词着手,对2003-2022年国内外土壤溶质运移研究进行可视化分析。【结果】①国内外土壤溶质运移研究总体呈上升趋势,且英文的发文数量多于中文。其中,中国和美国在该领域占据主导地位。②在发文量前10的机构中,中国仅有中国科学院,美国则有4家。此外,国内机构间的合作较为松散,而全球相关机构间的国际合作较为紧密。③该领域刊出的主要英文期刊有《Journal of Hydrology》《Vadose Zone Journal》《Water Resources Research》,主要中文期刊则为《灌溉排水学报》《水土保持学报》《节水灌溉》。④土壤溶质运移研究主要聚焦环境科学、水资源学和农业学等学科领域,且各学科间的知识内容具有交互性。⑤国内在该领域研究的主要关键词为“重金属”、“水盐运移”和“重金属迁移”,国外则为“solute transport”、“transport”和“water”。【结论】土壤溶质运移仍然是未来的研究热点,今后可从以下几点入手:生态系统中重金属或污染物的迁移转化;土壤溶质运移的尺度效应;农田灌排和耕作模式下的生态环境效应;考虑多因素影响的土壤溶质运移和作物生长耦合模型建立;土壤改良剂的筛选和集成应用示范。

三氯乙酸在黄土中的渗透机理研究

【目的】研究三氯乙酸(TCA)与黄土化学作用对其渗透性能的影响机理,为防止TCA渗流对地下水的污染提供参考。【方法】以杨凌黄土为研究对象,采用压汞试验,测定不同质量分数TCA溶液(0%(纯水),2%和8%)污染黄土孔隙分布密度、孔隙率和平均孔径的变化;采用土柱渗透试验,测定不同质量分数TCA溶液对黄土渗透特性和水分运移的影响;通过浑浊度试验、X射线衍射试验和扫描电镜观察,从上覆溶液的浊度演化、黄土胶结的腐蚀程度和表层颗粒的结构形态等角度对TCA在黄土中的渗透规律进行分析。【结果】当TCA质量分数由0%增加到8%时,TCA污染土中孔径0.1~1.0μm孔隙的分布密度减小,孔隙率由25.2%上升至40.4%,平均孔径由0.28μm升至0.34μm,TCA对黄土同时表现出团聚性和腐蚀性。2%TCA溶液有利于黄土表层颗粒团聚,间接扩大渗流路径,使上覆溶液可以快速入渗,其在土柱中的渗流耗时是纯水的70%,有效增大了黄土的渗透性。8%TCA溶液破坏了黄土的胶结结构,使黄土表层的团聚颗粒分散为悬浮颗粒,悬浮颗粒的沉降和浊流入渗堵塞了渗流路径,从而在土壤表层形成了1~3 cm厚的不透水层,土颗粒之间生成的针状和片状氯化物结晶进一步堵塞孔隙并降低了溶液的入渗速率,其在土柱中的渗流耗时是纯水的3.6倍,明显降低了黄土渗透性。【结论】质量分数2%和8%TCA溶液对黄土渗透性影响不同,TCA污染的预防和治理需考虑TCA团聚、腐蚀行为对黄土渗透性的影响。

氮添加对亚高山针叶林土壤结构及水分入渗性能的影响

为探究大气氮沉降增加导致的土壤团聚体结构变化规律及其对土壤水分入渗性能的影响,在贡嘎山针叶成熟林和中龄林内分别设计2种氮肥形态[(NH_(4))_(2)SO_(4)、KNO_(3)]和4个浓度水平(0,10,20,40 kg/(hm^(2)·a)N)的添加试验,研究不同形态大气氮沉降对亚高山森林土壤团聚体结构和土壤水分入渗特征的影响。结果表明:(1)随施氮量增加,中龄林土壤大团聚体含量逐渐增加,土壤持水量、孔隙度和水分稳定入渗率逐渐增大;成熟林土壤大团聚体含量、土壤持水量、孔隙度和水分稳定入渗率均表现出先增加后降低的趋势;(2)不同形态氮添加对土壤团聚体结构、孔隙度及水分稳定入渗率的作用无显著差异;(3)土壤持水能力、孔隙度和团聚体结构是土壤入渗性能的主要影响因子,外源氮添加增加中龄林土壤持水量和孔隙度,改善中龄林土壤团聚体结构稳定性和水分入渗性能。

半干旱区放牧管理草地土壤优先流特征及其影响因素研究

为探究半干旱区不同放牧管理草地土壤优先流的特征,以内蒙古中部荒漠草原为研究对象,通过野外模拟染色示踪试验,并结合计算机图像处理技术对优先流的发育特征、发育程度以及影响因素进行系统研究,分析不同放牧管理对草地水分溶质运移的影响,以期为半干旱草原植被恢复和水土保持工作提供理论数据支撑。结果表明:①不同放牧管理草地土壤水分入渗深度空间异质性较强,禁牧草地水分入渗深度最大,波峰-波谷交替分布结构明显,入渗水流的非均匀性强。②不同放牧管理草地均有优先流现象发生,但程度和类型存在差异,均匀基质流主要分布在表层土壤,禁牧草地优先流发育程度最高。③土壤机械组成是影响半干旱区管理草地土壤优先流形成和发育的核心因素。综上所述,在半干旱草原区,禁牧草地具有更大的土壤水分入渗深度和优先流效应,可有效增加水分和养分输送,减少地表径流和养分流失,可作为半干旱草原地区的一种可持续的放牧管理实践。

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

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械耕作、灌溉等提供借鉴。

寒区土壤水运移研究热点与进展--基于科学计量分析法的可视分析

基于CiteSpace可视化软件对CNKI和WOS数据库共30000余篇文献进行了分析,通过关键词、发文机构、发文作者等特征对有关寒区土壤水运移的文献进行了统计分析。结果表明:寒区土壤水运移方向的研究方法包括数值模拟,实验研究与实地观测;研究的主要地区集中在我国中西部地区;其中水热耦合研究是当前关注的重点,针对水热盐运移实验观测和模型规律的研究较少,然而通过近20年的发文量呈现出上升趋势,并且具备了一定的规模。随着气候变化引起的冻土退化程度更加明显,更多的衍生问题被暴露出来,总的来看,为加强对寒区生态环境的保护,有关寒区土壤水分运移的研究开始呈现出精细化、多学科交叉等发展前景。

腾格里沙漠东南缘人工植被区降水入渗与再分配规律研究

试验于 2 0 0 1年 8月 1 7日至 9月 30日在中国科学院沙坡头沙漠试验研究站进行 ,主要利用时域反射仪 ( TDR)连续测量土壤剖面水分含量的方法 ,观测受植物根系吸水、蒸散作用影响下的人工植被荒漠灌木柠条 ( Caragana korshinskii)群落区固定沙丘降水入渗与再分配过程。土壤体积含水率由水平埋设在植物根系剖面内 1 2个深度层次 ( 5～ 2 0 0 cm)的时域反射仪探头每小时自动测定 1次。天然降水条件下的土壤入渗速率由入渗深度与相应的入渗时间之比值计算得到。结果表明 :在 7次不连续降水过程中 ,土壤入渗速率与降水强度呈简单线性相关关系 ,土壤入渗速率约为降水强度的 1 0倍强。然而当次降水过程中降水强度小于 0 .46mm/h时 ,土壤入渗速率约为 0 cm/h,此时的降水对人工植被固定沙丘区的土壤基本上没有水分补给作用。受荒漠灌木柠条根系吸水作用的影响 ,其根系密集剖面深度 40～ 1 40 cm内降水水分入渗积累不明显。降水入渗速率及入渗深度受土壤剖面初始含水率多寡而变化 ,干燥土壤剖面有助于提高入渗速率及入渗深度。降水以后随着时间的推移 ,区域环境内空气温度、湿度等气象条件适宜 ,柠条生长进入相对旺盛阶段 ,其根系密集层 1 40 cm深度处土壤含水率在总体上下降的过程中 ,表现出昼消夜长的趋势 。

利用MODIS数据产品进行全国干旱监测的研究

利用MODIS植被指数和陆地表面温度产品建立全国3个农业气候区NDVI Ts、NDVI ΔT和NDVI ATI空间,并由NDVI Ts、NDVI ΔT和NDVI ATI空间分别建立温度植被干旱指数(TVDI)、温差植被干旱指数(DTVDI)和表观热惯量植被干旱指数(AVDI)3个干旱评价指标研究全国干旱分布,利用实测土壤含水量对3个干旱指标进行检验评价。NDVI ΔT空间中的湿边基本与横坐标平行,表明当土壤水分处于饱和状态或植被完全无水分胁迫条件下,植被和土壤对缓冲环境温度变化的能力大体相当;由NDVI ATI空间看出,随着植被覆盖增加,表观热惯量有增加的趋势。对比3个干旱评价指标表明:当监测范围较大,区域内地形复杂时,由NDVI Ts空间计算的TVDI评价干旱最合理,由NDVI ΔT空间计算的DTVDI在干旱监测中也具有一定的价值,而由NDVI ATI空间计算的AVDI已经不能合理评价干旱。

圆盘入渗仪法测定不同利用方式土壤渗透性试验研究

介绍了一种田间定量测定土壤渗透性的新方法——圆盘入渗仪法。应用该法和双环法对黄土丘陵区土壤不同利用方式 (果园、农地、灌木、草地、林地 )下的土壤渗透性进行了对比研究 ,并对比分析了该方法的优缺点。结果表明 :在该试验条件下 ,不同利用方式下土壤的孔性及渗透性有明显差别。土壤有效孔径以灌木地最大 ,为农地的 5 .7倍 ,果园的 3.5倍 ;其次为林地和草地 ,为农地的 4倍多 ,果园的 2 .5倍多。果园的最初入渗率最大 ,是林地的3倍 ,草地的 5倍。稳定入渗率大小顺序为 :果园 >农地 >灌木 >草地 >林地。灌木地的导水率是农地的 1.5倍 ,是林地的 3倍多 ;草地和果园的土壤导水率是农地的 1.2倍 ,是林地的 2 .8倍。两种方法测定的入渗率结果具有显著的线性相关性。说明圆盘入渗仪法适合于黄土丘陵区各种利用类型土壤的入渗测定。

降雨强度对优先流特征的影响及其数值模拟

为了研究优先通道发育程度对不同降雨强度下优先流特征的影响，该文选取不同深度的田间原状土样，在不同降雨强度下进行土壤优先流的室内物理模拟试验，并采用双渗透介质模型Hydrus-1D对优先流发育过程进行数值模拟。结果表明：优先通道越发育，其优先流程度越高。降雨强度对优先流速率及其增加幅度的影响随土壤优先通道发育程度的增加而增加。优先通道发育的土柱，降雨强度越大时，其土柱下端初始出流时间越短，而优先通道一般发育的土柱，其土柱下端初始出流时间均随降雨强度增加呈先减小而后增加的规律。当降雨强度小于土柱最大导水能力（原状土柱表面出现积水时的导水能力）时，优先流速率随降雨强度增加而显著增加，而当降雨强度接近或大于其最大优先导水能力时，优先流速率增加缓慢或趋于稳定。土壤优先通道对降雨入渗的导水能力（即优先流速率与降雨强度之比）随降雨强度增加而变小。双渗透介质模型能较理想地模拟优先流发育过程，对土壤基质向大孔隙排水过程的模拟较差，但模型不适用于裂隙发育的土壤。各土柱的优先流程度为93.6%～99.9%。在研究降雨强度对优先流的影响规律时，该研究考虑了优先通道发育程度对此规律的影响，丰富了优先流理论，同时对农业节水、土壤污染迁移、地下水污染风险评价以及滑坡机理等研究方面具有重要的科学意义。