利用微波反射效应测定土壤强度的研究

传统的土壤强度测定方法均需直接接触土壤,该文提出一种利用微波反射效应测定土壤强度的遥测方法。采用一套简单的试验装置以测定土壤的微波反射损失并用之研究土壤的含水量、容重、土壤类型和贯入阻力对微波反射损失的影响。试验结果表明,在单对数坐标中土壤的微波反射损失随其圆锥指数增加而呈线性减少。

水田土壤强度的模糊预测探索

列出了我国南方水稻产区１６种具有代表性的水田土壤及其特征参数；探讨了基于模糊数学原理由土壤含水量和机械组成来预测任一种水田土壤强度（内聚力系数和内摩擦因数）的可能性，得出了预测公式并给出了预测实例。结果表明，该方法具有一定的可行性。

考虑地下水入侵导致土壤强度变化的沿海建筑地基韧性模型

海平面上升导致的地下水入侵沿海地区的建筑地基造成显著风险。提出了一个考虑地下水侵入导致土壤强度退化的沿海建筑地基韧性模型。该模型由地基的性能函数在服役期内的积分得到。考虑条形基础的韧性,其极限承载力由Terzaghi公式描述。韧性模型考虑气候变化背景下地下水位的上升对土壤强度的影响。通过一个算例,展示了所提出的韧性模型的适用性。结果表明,如果不考虑气候变化影响下地下水位的上升,则会得到不保守的结构韧性评估结果。结构全寿命周期内的韧性也取决于所采用的维护措施(即,修复受损的结构性能)。未来的研究中,还应考虑其他因素(如锈蚀)对沿海建筑地基性能退化的联合影响。

滩涂土壤强度参数的检测

为了研制出能够在大米草生长的滩涂土壤上正常工作的行走机构,首先应该对大米草生长的滩涂土壤进行土壤参数的检测,以便于利用所得参数对行走机构的试验提供依据,本文主要介绍了SJ-3.5型水田土壤剪切仪来对滩涂土壤进行土壤强度检测,介绍了该土壤剪切仪有关土壤强度的内摩擦角和内聚力等有关强度参数的计算,为进一步优化行走机构提供了基础理论的依据。

基于机器学习的农田土壤抗剪强度参数检测方法研究

土壤抗剪强度参数包括粘聚力和内摩擦角,是评价土壤侵蚀敏感性和反映耕层耕作性能的重要指标。为实现农田土壤抗剪切强度参数的快速检测,提出了一种基于机器学习的土壤抗剪切强度参数检测方法。以STM32单片机为核心处理器,采用圆锥杆、滚珠丝杆滑台、三角支架等构建土壤数据采集装置,利用DYMH-103柱式压力传感器和FlexiForce薄膜传感器分别检测圆锥杆贯入土壤的锥尖阻力和锥侧压力,采用CSF11土壤水分传感器获取土壤含水率信息,通过多传感器数据特征向量提取构建建模数据集。数据集相关性分析结果表明:土壤抗剪强度参数与锥尖阻力、锥侧压力和土壤含水率之间具有明显相关性。利用蒙特卡罗交叉验证(Monte Carlo Cross Validation,MCCV)剔除了数据集中的4个异常样本;同时,提出了一种ELM-PLSR组合建模算法,以决定系数R^(2)和RPD为评价指标,对比评估了ELM、PLSR和ELM-PLSR 3种不同机器学习模型,结果表明:ELM-PLSR模型预测性能优于ELM模型和PLSR模型;检测粘聚力时,对应的R^(2)、RPD分别为0.919和3.475;检测内摩擦角时,对应的R 2和RPD分别为0.910和3.304。研究结果可为土壤抗剪强度参数快速测量提供参考。

有关强度和软泥层深度的水田土壤模糊聚类分析

在水稻生长季节 ,测量了多种中国南方水田土壤的有关参数 ,给出了部分典型南方水田土壤机械组成、含水量、土壤强度和软泥层深度的数据。用模糊聚类方法 ,按有关水田土壤强度参数 ,将中国南方 16种典型水田土壤在λ =0 75的水平上聚成 4类 ;按软泥层深度将 18种典型水田土壤在λ =0 80的水平上聚为 7类。

基于遥感和地理信息系统(GIS)的山区土壤侵蚀强度数值分析

提出一种数值化的土壤侵蚀强度分析方法。对于方法设计、数据组织与管理、土壤侵蚀强度模型的建立进行了系统阐述。该方法已经在相关研究中应用，并取得了良好的分析结果。同时提出采用土壤侵蚀指数来分析土壤侵蚀强度的分析方法。

紧实胁迫对土壤呼吸强度及黄瓜生长和品质的影响

用容重为1.2和1.5 g cm-3的土壤进行盆栽试验,研究了紧实胁迫对土壤剖面各层中呼吸强度及CO2浓度的影响,调查了黄瓜植株及果实品质对土壤紧实胁迫的反应。结果表明:紧实土壤(高容重)土面下CO2浓度及呼吸强度均大于疏松土壤(低容重)。紧实土壤中黄瓜根系伸长生长受到抑制,根系重量显著减小,根冠比(地下部干重/地上部干重)降低;地上部的鲜重及干重也减小,但干物质含量却有一定程度增加;展开的叶片数减小,黄叶数增加,植株衰老提早。果实增大速度受到抑制,糖/酸比大幅度下降,风味变差。

寿光大棚菜地土壤呼吸强度、酶活性、pH与EC的变化研究

以寿光地区露地土壤作对照,研究了连作1、5、8和12年大棚蔬菜（番茄）土壤有关生物学指标的变化。结果表明,棚内土壤呼吸强度和脱氢酶活性高于棚外,并随连作年限延长开始增强而后减弱,由于管理差异,12年棚龄土壤又回升。随着连作年限延长,土壤脲酶活性逐渐减弱,而过氧化氢酶活性逐渐增强;土壤呼吸强度和酶活性都由表层向底层逐渐减弱。土壤pH随连作年限增加逐渐下降,而EC逐渐增加,至12年棚龄时,与对照相比,0—20cm土层pH下降了1.06单位,其他土层变化不显著。试验还表明,该地区表层土壤pH 6.45～7.51,EC〈0.5mS/cm,能较好地满足作物生长需要,同时,EC是影响土壤pH及酶活性变化的重要因素。土壤EC及过氧化氢酶活性可作为反映大棚菜地土壤质量变化的参考指标。

沼肥对保护地土壤酶及其呼吸强度的影响

以等有机质含量的猪粪、沼渣为基肥,追肥(化肥与沼液)以等N、等P、等K进行施用,采用二裂式区组设计的方法研究了沼肥、猪粪、化肥等不同施肥组合对保护地土壤酶活性及其呼吸强度的影响。结果表明,未施任何肥料的对照处理,其土壤磷酸酶、过氧化氢酶活性和土壤呼吸强度最弱。沼渣与沼液配合施用较沼渣与化肥配合施用有利于提高土壤磷酸酶的活性,而施用猪粪或沼渣、施用沼液或化肥对土壤磷酸酶活性的影响差异较小;施肥对土壤过氧化氢酶活性影响较小;施有机肥或有机肥和化肥配施提高了土壤呼吸强度。施用化肥、沼渣分别比施用沼液、猪粪有利于提高土壤呼吸强度。猪粪、沼渣与化肥配合施用分别比与沼液配合施用的土壤呼吸强度高。

不同施肥措施对红壤丘陵茶园土壤酶活性及呼吸强度的影响

2006年在湖南湘丰茶业有限公司的有机肥长期定位试验茶园(施肥试验从2002年开始实施)开展了土壤酶活性和土壤呼吸强度的测定和分析,结果表明:连续5年的有机肥与无机肥的配施能明显提高土壤的呼吸强度,并显著增强脲酶和磷酸酶的活性;间种三叶草能明显增强过氧化氢酶活性;纯施有机肥也能增强脲酶、过氧化氢酶、磷酸酶和蔗糖酶活性;纯施用化肥和完成不施肥不利于土壤生物的活动,脲酶、过氧化氢酶、磷酸酶和蔗糖酶等活性和土壤呼吸强度都低于全部施有机肥、各有机无机肥配施处理和间种三叶草处理。

生物有机肥对连作西瓜土壤酶活性和呼吸强度的影响

研究了生物有机肥对连作西瓜土壤酶和呼吸强度的影响,结果表明:施用生物有机肥对土壤酶影响不同,施肥处理2周时土壤过氧化氢酶活性均比对照低,刺激了土壤脲酶活性,有机肥处理提高了土壤呼吸强度,但随处理时间的延长,并不能长期维持下去,土壤脲酶活性和呼吸强度都有下降趋势,有机肥V施用后连作西瓜枯萎病发病率有增加趋势,有机肥II防治效果较好。

土壤含水率与土壤碱度对土壤抗剪强度的影响

土壤含水率和土壤碱度是表征土壤物理化学性质的两个重要参数。通过室内三轴不固结不排水试验,研究了土壤含水率和土壤碱度对土壤抗剪强度的影响。试验处理采用5种土壤碱度(土壤可交换钠百分比ESP=0、5、10、20、40)和4种土壤质量含水率(0.05、0.10、0.20以及饱和含水率0.34)水平。试验结果显示,土壤黏聚力随着土壤含水率的增加基本上呈先增大后减小之趋势;当土壤含水率在0.10附近时黏聚力达到其最大值。土壤内摩擦角随着土壤含水率的增加而线性减小。土壤碱度对土壤黏聚力的影响机理较为复杂,其影响效果随土壤含水率的增加而减小;但土壤碱度对土壤内摩擦角的影响较小。土壤碱度对土壤抗剪强度的影响程度明显地小于土壤含水率对其的影响程度。

岷江源头区农林复合景观变化对土壤侵蚀强度的影响

研究植被景观对土壤侵蚀的影响对旨在控制水土流失的流域生态恢复工作来说十分重要。该文利用遥感和GIS技术对岷江源头区的农林复合景观和土壤侵蚀强度的变化进行分析,并从景观角度分析了该区域农林复合景观变化对土壤侵蚀强度变化的影响。从不同景观类型对土壤侵蚀强度的控制能力大小看:针叶林>落叶阔叶林>针阔混交林>灌丛>草地>农用地。对于除农用地以外的其他植被景观类型来说,增加其平均斑块面积和形状的复杂性会在一定程度上减少土壤侵蚀强度。而对于农用地来说,斑块形状的简单化以及均匀镶嵌的分布形式则是减少土壤侵蚀强度的有效手段。

区域土壤侵蚀强度评价方法研究——以安塞县为例

以安塞县为例,应用G IS技术,探讨坡度、植被覆盖度计算方法及土壤侵蚀评价工作程序与作业方式的改进。结果表明:对基于50 m分辨率DEM提取的坡度进行尺度变换对坡度计算结果影响很大,而进行尺度变换后的改进方法,98%的地区坡度值呈不同程度的增大,平均坡度增大14.5°,陡坡面积增大,缓坡面积减小,结果更加附合实际情况;相比现行植被覆盖度计算方法,采用改进植被覆盖度计算方法计算的植被覆盖度结果减小,平均植被覆盖度减小11.8%;采用AML编程方式实现计算机自动化土壤侵蚀评价,过程可重复性强,结果更加客观、合理。

基于GIS的汉江中下游土壤侵蚀强度初步分析

为了避免定点观测数据的不足 ,在地理信息系统 (GIS)支持下 ,应用动态综合层次判别分析法对汉江中下游地区土壤侵蚀强度及其空间分布规律进行了研究。结果表明 :汉江中下游地区土壤侵蚀自下游向中游呈递增趋势 ,中低山、低山和丘陵区是水土流失主要分布区 ,低山丘陵和部分中高山裸露的农耕地是流失最严重的地区。为比较中下游地区水土流失强度 ,研究中提出了土壤侵蚀危险指数 (SEDI) ,结果显示分布于鄂西北山区和鄂北岗地的县市如房县、丹江口、南漳、枣阳等 SEDI值都较高。

十溴联苯醚对土壤酶活性及土壤呼吸强度的影响

采用室内模拟试验考察十溴联苯醚对土壤呼吸强度和土壤脲酶活性、磷酸酶活性及过氧化氢酶活性的影响,探讨十溴联苯醚外源化学物质对土壤环境的生态效应.结果表明,在w(十溴联苯醚)为10,100和500 mg/kg的条件下,十溴联苯醚对土壤呼吸强度和土壤脲酶活性有显著的抑制作用,且随处理土壤样品中w(十溴联苯醚)的增加,抑制作用增强.十溴联苯醚对过氧化氢酶活性的作用表现为先激活后抑制,而土壤磷酸酶活性对十溴联苯醚不敏感.十溴联苯醚对土壤生态系统具有一定的破坏作用.

典型黑土直型坡耕地土壤侵蚀强度的小波分析

土壤侵蚀导致东北黑土坡耕地土地质量严重退化,研究东北黑土区典型坡耕地的土壤侵蚀规律,对控制坡耕地的水土流失以及深化土壤侵蚀规律的认识具有重要的意义。本研究通过采集开垦近100年的黑土直型坡耕地的土壤样品,利用137Cs示踪技术,结合小波分析方法,研究了长坡长直型坡耕地50多年来土壤侵蚀强度的空间变化规律,结果显示4个断面顺坡方向上的坡面侵蚀强度均存在着坡长为142m的强弱交替变化的波动周期,这反映了长坡长直型坡土壤在长期的降雨侵蚀过程中,泥沙沿坡面输移的强弱交替变化。通过对4个断面的侵蚀速率的数学拟合发现,用正弦函数的和拟合的结果最好,R2均在0.96以上,进一步说明了直型坡面侵蚀随坡长变化的波动性规律。所研究的断面控制面积内平均侵蚀速率为3054 t.km-2.a-1。

土壤干密度和含水率对2种紫色土抗剪强度的影响

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。

基于地形梯度的土壤侵蚀强度分布特征研究——以钦江流域为例

地形因素是影响土壤侵蚀空间分布格局的重要因素之一，以钦州流域为例，应用DEM数据，在ArcGIS10．1空间统计分析模块下，采用高程梯度、坡度梯度和地形位梯度三种方法对比研究，通过分析不同土壤侵蚀强度存三种地形梯度上的分布指数，揭示研究区域的土壤侵蚀强度分布的模式及其与地形因素之间的对应关系。结果表明：（1）在高程和坡度梯度上，中度、强烈、极强烈和剧烈主要分布在1～2地形梯度上；在地形位梯度上，微度侵蚀在1级区域上占据了优势地位，分布面积最大，这与在高程和坡度梯度上的分布恰恰相反。（2）对三种方法的比较表明，地形位综合了高程和坡度的信息，可以反映土壤侵蚀强度随地形变化的分布趋势以及土壤侵蚀强度的分布特征。（3）研究可为区域土壤侵蚀强度空间分布格局和水土保持规划的研究提供一种可行的定量分析方法。