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Dynamic monitoring of soil bulk density and infiltration rate during coal mining in sandy land with different vegetation 被引量:9
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作者 Yinli Bi Hui Zou Chenwei Zhu 《International Journal of Coal Science & Technology》 EI CAS 2014年第2期198-206,共9页
To investigate the effects of coal mining on soil physical properties,sandy lands with three major vegetation types(Salix psammophila,Populus simonii,and Artemisia ordosica)were investigated by the ring knife method a... To investigate the effects of coal mining on soil physical properties,sandy lands with three major vegetation types(Salix psammophila,Populus simonii,and Artemisia ordosica)were investigated by the ring knife method and double-ring infiltrometer.Specifically,variations in soil bulk density and water infiltration rate and the influences of coal mining and vegetation type on the properties during different subsidence stages were studied at the Shendong Bulianta mine.The results showed that,in the period before mining,soil bulk density occurred in the order A.ordosica>P.simonii>S.psammophila,with a negative correlation between the initial infiltration rate and steady infiltration rate being observed.In the period during mining and 3 months after mining,there were no significant differences in soil bulk density and water infiltration rate among vegetation types.At 1 year after mining,the soil bulk density occurred in the order A.ordosica>S.psammophila>P.simonii,having a negative correlation with the steady infiltration rate.The water infiltration depths of the S.psammophila,P.simonii and A.ordosica were 50,60,and 30 cm,respectively.The infiltration characters were simulated by the Kostiakov equations,and the simulated and experimental results were consistent.Linear regression revealed that vegetation types and soil bulk density had significant effects on soil initial infiltration rate during the four study periods,and the infiltration rate of the period 1 year after mining was mainly influenced by the soil bulk density of the period before mining.The results indicated that vegetation types had significant effects on soil bulk density,and that the tree-shrub-grass mode was better than one single plantation for water conversation and vegetation recovery in sandy land subjected to mining. 展开更多
关键词 soil bulk density soil infiltration rate Sandy land Vegetation type
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Effects of Organic Compound Fertilizers on Soil Water Infiltration Characteristics
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作者 Jianqi LAN Shiyou XIE 《Agricultural Biotechnology》 CAS 2020年第4期104-110,167,共8页
In order to study the effects of organic compound fertilizers on soil water infiltration characteristics,an indoor one-dimensional soil column water infiltration test was carried out.Six soil sample treatment groups w... In order to study the effects of organic compound fertilizers on soil water infiltration characteristics,an indoor one-dimensional soil column water infiltration test was carried out.Six soil sample treatment groups were set,namely marshy solonchak(control check,CK for short),bamboo charcoal-mixed marshy solonchak,Difuyuan-mixed marshy solonchak,salined flavo-aquic soil(CK),bamboo charcoal-mixed salined flavo-aquic soil and Difuyuan-mixed salined flavo-aquic soil.After 120 min of infiltration,compared with the CK groups of marshy solonchak and salined flavo-aquic soil,the cumulative infiltration volumes of the bamboo charcoal and difuyuan treatment groups increased by -18.78%,-3.93% and 25.77%,6.53%,respectively;and the displacement increased by -18.93%,1.64% and 22.6%,12.5%,respectively.The relationship between the wetting front displacement and time conformed to a linear function.The effects of organic compound fertilizers on the initial infiltration rates of marshy solonchak and salined flavo-aquic soil were significant,and the relationship between infiltration rate and time conformed to a power function.The vertical distribution of soil moisture under the application of organic compound fertilizers showed that the moisture content changed relatively small within 5 cm of the surface soil layer,then decreased slowly within 5-10 cm of the soil layer,and decreased drastically below 10 cm of soil layer;and relative to the CK group,the application of organic compound fertilizers was beneficial to increase the moisture content of salined flavo-aquic soil.The organic compound fertilizers reduced the water infiltration capacity of marshy solonchak and improved the water infiltration capacity of salined flavo-aquic soil.Compared with Difuyuan,bamboo charcoal reduced the water infiltration capacity of marshy solonchak better and improved the water permeability of salined flavo-aquic soil more significantly. 展开更多
关键词 Organic compound fertilizer Wetting front Cumulative infiltration volume infiltration rate soil moisture
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磁化微咸水对南疆盐渍土壤水分入渗及盐分淋出特征的影响
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作者 彭永倩 王则玉 +4 位作者 朱连勇 朱珠 江龙 孔芊芊 王立成 《节水灌溉》 北大核心 2024年第9期21-29,共9页
为探究磁化微咸水灌溉对南疆盐渍土入渗及盐分离子迁移特征的影响,采用恒定磁场强度400 mT对矿化度分别为0、2、3、5 g/L微咸水进行磁化处理,以未磁化处理为对照,对比分析各处理累积入渗量、湿润锋运移距离和淋洗后不同土壤剖面总盐、... 为探究磁化微咸水灌溉对南疆盐渍土入渗及盐分离子迁移特征的影响,采用恒定磁场强度400 mT对矿化度分别为0、2、3、5 g/L微咸水进行磁化处理,以未磁化处理为对照,对比分析各处理累积入渗量、湿润锋运移距离和淋洗后不同土壤剖面总盐、脱盐率、盐分离子和SAR的影响规律。结果表明:磁化微咸水入渗减小了相同时间内的累积入渗量和湿润锋深度,降低了Philip入渗模型吸渗率,土壤含水率比未磁化微咸水提高5.00%~6.29%;磁化处理显著降低了土壤含盐量,对0~50 cm土壤内总盐含量磁化处理较未磁化降低11.79%~41.64%,在同一磁化强度下,土壤含盐量随矿化度的增加而增加,脱盐率随矿化度的增加而降低。在同一矿化度下,磁化处理含盐量低于未磁化处理,脱盐率高于未磁化处理。磁化微咸水灌溉有利于降低土壤中盐分离子含量,0~50 cm土层K^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_(3)^(-)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)含量磁化较未磁化处理降低16.90%~25.97%、43.62%~64.68%、11.15%~31.44%、-8.12%~49.07%、-74.14%~13.43%、21.46%~52.81%、6.66%~13.10%。磁化微咸水灌溉处理显著降低0~50 cm土层深度处土壤SAR。 展开更多
关键词 磁化微咸水 盐渍土 入渗特征 盐分淋洗 土壤脱盐率
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北方土石山区坡面水土流失特征研究 被引量:3
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作者 李子君 刘家圆 王海军 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-9,共9页
[目的]揭示北方土石山区坡面水土流失规律,为山区土壤侵蚀防治和生态建设提供科学依据。[方法]利用1988—1991年坡面径流小区观测数据,运用统计和相关分析等方法,对不同下垫面条件下坡面水土流失特征进行了分析,并探讨了坡面径流深度、... [目的]揭示北方土石山区坡面水土流失规律,为山区土壤侵蚀防治和生态建设提供科学依据。[方法]利用1988—1991年坡面径流小区观测数据,运用统计和相关分析等方法,对不同下垫面条件下坡面水土流失特征进行了分析,并探讨了坡面径流深度、土壤侵蚀模数、土壤入渗率与有效降雨量、平均降雨强度、降雨历时、降雨等级的关系。[结果](1)在5°08′~24°08′坡度范围内,坡面径流深度随坡度增加逐渐减小,土壤侵蚀模数和土壤入渗率随坡度增加逐渐增大;(2)在2.18~33.19 m坡长范围内,坡面径流深度随坡长增加逐渐减小,土壤侵蚀模数和土壤入渗率随坡长增加呈现先增后减的变化趋势,存在临界坡长;(3)随着植被覆盖度增加,坡面径流深度、土壤侵蚀模数迅速减小,土壤入渗率逐渐增加;裸地的坡面径流深度和土壤侵蚀模数显著高于30%植被覆盖度坡面,但植被覆盖度由30%增加到60%,90%时,坡面水土流失过程的影响差异并不明显,说明在水土流失治理中存在临界植被覆盖度;(4)坡面径流深度、土壤侵蚀模数主要受到有效降雨量和平均降雨强度影响,且均呈显著正相关;而土壤入渗率主要受到平均降雨强度和降雨历时影响,与平均降雨强度呈显著正相关,与降雨历时呈显著负相关;随降雨等级的增加,坡面径流深度和土壤侵蚀模数呈增加趋势而土壤入渗率呈先增加后减少的趋势。[结论]下垫面条件和降雨因素对北方土石山区坡面水土流失过程产生了重要影响。未来应结合室内试验和模型模拟,进一步加强该区域不同自然因素和人类活动对坡面水土流失过程和影响机制的研究。 展开更多
关键词 下垫面条件 降雨 径流深度 土壤侵蚀模数 土壤入渗率 北方土石山区
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生物炭与化肥配施对紫色土坡耕地侵蚀性耕层土壤水分及入渗特性的影响
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作者 李鸿 史东梅 盘礼东 《西南大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期121-132,共12页
土壤水分及入渗是坡耕地降雨径流侵蚀的关键环节.采用铲土侵蚀模拟法,建立5种侵蚀程度的坡耕地原位试验,开展不施肥(CK)、单施化肥(F)、生物炭与化肥配施(BF)的对比试验,分析不同施肥措施与侵蚀程度下土壤水分及入渗性能变化.结果表明:... 土壤水分及入渗是坡耕地降雨径流侵蚀的关键环节.采用铲土侵蚀模拟法,建立5种侵蚀程度的坡耕地原位试验,开展不施肥(CK)、单施化肥(F)、生物炭与化肥配施(BF)的对比试验,分析不同施肥措施与侵蚀程度下土壤水分及入渗性能变化.结果表明:①在不同施肥措施下,BF提高了土壤中粉粒占比,显著降低了土壤容质量,增大了毛管孔隙度,提高了土壤自然含水率;而随着侵蚀强度加剧,土壤容质量总体呈现上升趋势,总孔隙度则呈相反规律,自然含水率也随之下降.②坡耕地耕层土壤稳定入渗率从大到小依次为:CK,F,BF,对施肥措施响应显著,但土壤侵蚀强度对入渗特征作用不显著;Philip模型对施肥措施下坡耕地侵蚀性耕层土壤水分入渗过程模拟效果最佳,Horton模型能较好地反映低侵蚀强度下耕层入渗规律,而高侵蚀强度下则以Philip模型拟合效果更优.③冗余分析(RDA)结果显示,BF、土壤侵蚀厚度20 cm(S-20)、F、CK、土壤侵蚀厚度15 cm(S-15)是引起耕层土壤物理性能与入渗参数发生变化的主要因素(p<0.05);土壤孔隙度以及水分指标与砂粒、粉粒均呈正相关,与黏粒、容质量呈负相关;土壤容质量与黏粒、入渗特征存在正相关关系;同时,15 cm侵蚀厚度(S-15)是该研究区紫色土坡耕地侵蚀性耕层土壤的承受阈值. 展开更多
关键词 生物炭 土壤侵蚀 耕层 入渗模型 紫色土坡耕地
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典型引黄灌区包气带与地下水动态响应试验
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作者 王成文 方磊 +4 位作者 李英 黄小琴 张勃 徐兆祥 马波 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第7期70-81,共12页
【目的】开展银川平原引黄灌溉引起的包气带和地下水的动态响应试验,研究“灌溉水-包气带水-地下水”的转换过程和规律。【方法】以典型引黄灌区水田为研究对象,运用水文地质学、土壤水动力学等学科理论对原位试验观测资料数值分析,借助... 【目的】开展银川平原引黄灌溉引起的包气带和地下水的动态响应试验,研究“灌溉水-包气带水-地下水”的转换过程和规律。【方法】以典型引黄灌区水田为研究对象,运用水文地质学、土壤水动力学等学科理论对原位试验观测资料数值分析,借助Origin、SPSS等统计分析软件进行数据处理,利用Hydrus-1D、Surfer等数值模拟软件进行拟合和插值分析。【结果】结果得出,灌溉过程中包气带各埋深层位的水分和负压变化呈显著相关性,相关系数达0.9以上;运用Hydrus-1D拟合田间土壤水分特征曲线,发现叠加各埋深层位可得到较连续的拟合曲线;在多次灌溉入渗试验中,第1次灌溉入渗引起的地下水动态响应最快,灌溉后响应时间为388.8 min;运用地下水灌溉响应法定量测算灌溉入渗能力,算得田间灌溉入渗系数均值为0.202;对地下水位动态进行插值分析,发现回灌逐步形成“水丘”中心,地下水流场也随之发生变化;通过地下水补给源项分析,引黄灌区内灌溉水对地下水的年灌溉补给贡献率达79%。【结论】通过原位田间试验,进一步厘清引黄灌区的包气带特性和地下水响应过程,发现引黄灌溉对灌区地下水的补给和流场特征有着决定性的作用,为提高引黄水量利用率和包气带-地下水资源评估、管理及调控提供一定科学支撑。 展开更多
关键词 原位试验 地下水 包气带 灌溉入渗系数 动态响应
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Influence of soil organic matter contents on soil water characteristics of forests on east slope of Gongga Mountain
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作者 ZHANG Bao-hua WANG Zhen-jian +3 位作者 LIU Zi-ting HUANG Ai-min TANG Qing-xin He Yu-rong 《Journal of Forestry Research》 SCIE CAS CSCD 2007年第1期78-80,共3页
By testing soil organic matter (SOM) contents, soil water contents (SWC) within low suctions, and saturated infiltration rates of samples taken from east slope of Gongga Mountain of China, the enhancive effects of... By testing soil organic matter (SOM) contents, soil water contents (SWC) within low suctions, and saturated infiltration rates of samples taken from east slope of Gongga Mountain of China, the enhancive effects of SOM contents on SWC within low suctions and saturated infiltration rates were quantified. The simulated functions might be applied on regional experience forest-hydrology model. The improving function of protecting forest floor and increasing SOM contents on forest ecosystem hydrological effects were also embodied. 展开更多
关键词 Gongga Mountain soil organic matter content soil water content within low suction Saturated infiltration rate
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Impacts of application patterns and incorporation rates of dredged Yellow River sediment on structure and infiltration of saline-alkali soil
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作者 Kesheng Li Weihang Kong +1 位作者 Wenshuo Xu Chuanxiao Liu 《International Journal of Agricultural and Biological Engineering》 SCIE CAS 2022年第4期139-146,共8页
Soil salinization is an issue of global concern.Despite recent evidence indicates that application of sediments into saline-alkali soil in Yellow River Delta as an additive can increase crop yield,its effects on soil ... Soil salinization is an issue of global concern.Despite recent evidence indicates that application of sediments into saline-alkali soil in Yellow River Delta as an additive can increase crop yield,its effects on soil structure and infiltration remain uncertain.In this study,the comprehensively analyses were conducted on the soil infiltration and microstructure of the soil treated with three sediment application layers(surface layer at 0-15 cm,lower layer at 15-30 cm,and plough layer at 0-30 cm)and four sediment incorporation rates(0,2%,5%and 10%),using soil column simulation experiment.Results indicated that the dredged Yellow River sediments can improve the infiltration capacity of saline-alkali soil;and the infiltration capacity increased with the rising sediment incorporation rate under the given application pattern.Compared with the control,applying dredged Yellow River sediments at 10%rate at lower layer and plough layer significantly facilitated the soil infiltration of the saline-alkali soil.Soil macro-porosity for T2,T5 and T10 was 26%,52%and 158%more than that for the control,respectively.This phenomenon was attributed to the increased soil macro-porosity,due to the improved soil microstructure with the incorporation of sediment into the saline-alkali soil.Moreover,the cumulative infiltration was fitted better with Kostiakov infiltration model than Horton and Philip models. 展开更多
关键词 saline-alkali soil Yellow River sediment soil infiltration MICROSTRUCTURE incorporation rate application pattern
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Characterising Vertical Redistribution on Irrigated Furrows in the Tukulu Soil
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作者 Sabelo Sicelo Wesley Mavimbela Leon Daniel van Rensburg Alain Cloot 《Journal of Agricultural Science and Technology(A)》 2013年第7期542-560,共19页
Subsurface soil water redistribution on the South African Tukulu, also referred as the Cutanic Luvisols in other countries, was evaluated following single run irrigation (20, 40, 80 and 160 L/min inflow rates) in 90... Subsurface soil water redistribution on the South African Tukulu, also referred as the Cutanic Luvisols in other countries, was evaluated following single run irrigation (20, 40, 80 and 160 L/min inflow rates) in 90 m furrows. Changes in soil water content (SWC) at three horizons were monitored using neutron water meter. Measurements were made every 10 m starting 5 m from the furrow inlet for 455 h. HYDRUS-2D software was used to estimate soil hydraulic parameters through inverse optimization algorithms for redistribution at the inlet, midpoint and furrow end. Optimized model parameters compared with initial estimates recorded satisfactory agreement between measured and predicted soil water content, despite spatial variability. Effective hydraulic conductivity (Keff) for 0-600 mm and 0-850 mm profile flow domains demonstrated linearity with SWC although inconsistencies under field conditions were inevitable. The underlying layer restricted gravity and augmented redistribution with Keff assuming a steeper gradient than normal. Conversion of KCff and soil water content into a ratio assisted in quantifying rate of redistribution at 0-600 mm and 0-850 mm profile depth. Vertical redistribution was found to be limited within the upper 600 mm depth thus providing the opportunity to develop furrow irrigation with confidence that water productivity is optimized. 展开更多
关键词 soil water redistribution inflow rates effective unsaturated hydraulic conductivity infiltrated depth HYDRUS-2D.
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套管长度和灌水器流量对涌泉根灌入渗特性的影响 被引量:2
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作者 刘珂瑶 吴普特 +3 位作者 朱德兰 蔡耀辉 宋小林 王建平 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期209-216,共8页
为确定黄土高原苹果涌泉根灌时的适宜应用参数(流量和套管长度),选用PP棉滤芯作为配套套管进行室内土箱试验,探究灌水器流量和套管长度对其入渗特性的影响.试验结果表明:大灌水器流量有利于土壤水分在垂直方向上的运移;流量越大,灌水结... 为确定黄土高原苹果涌泉根灌时的适宜应用参数(流量和套管长度),选用PP棉滤芯作为配套套管进行室内土箱试验,探究灌水器流量和套管长度对其入渗特性的影响.试验结果表明:大灌水器流量有利于土壤水分在垂直方向上的运移;流量越大,灌水结束时和土壤水分再分布后,湿润体的体积、湿润体内高含水区域范围以及含水率的最大值也随之增大.套管内积水可增大入渗面和入渗水势梯度,从而使土壤水分的运移速率明显增大.灌水器流量和套管长度的交互作用会直接影响土壤水分在水平和垂直方向上的运移,当灌水器流量为12 L/h、套管长度为40 cm时所形成湿润体的体积最大,湿润体内水分分布更均匀,最有利于土壤水分在水平和垂直方向上运移. 展开更多
关键词 地下灌溉 PP棉滤芯套管 湿润锋 水分分布 入渗速率
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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
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作者 杜林娟 李江帅 +2 位作者 赵世伟 惠鑫 李法虎 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期58-66,共9页
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... 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。 展开更多
关键词 动能强度 喷洒历时 水滴动能 土壤容重 土壤入渗率
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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 被引量:2
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作者 井海梦 赵允格 +3 位作者 刘姝延 澹台彧 周楠 乔羽 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1532-1539,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 饱和导水率 藻结皮 藓结皮 入渗速率 土壤理化属性
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内蒙古地区不同撂荒年限草地与沙棘地的入渗能力比较 被引量:1
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作者 屈媛媛 李梦瑶 +3 位作者 徐学选 徐远慧 程帅 王龙 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2023年第3期34-40,共7页
[目的]研究内蒙古地区不同植被覆盖对土壤入渗能力的影响,为该区的生态恢复和植被配置提供理论依据。[方法]以该区3种不同年限撂荒草地(13,25,30 a)与13 a沙棘地为研究对象,采用圆盘入渗仪法并结合土壤水分特征曲线比较各样地土壤导水率... [目的]研究内蒙古地区不同植被覆盖对土壤入渗能力的影响,为该区的生态恢复和植被配置提供理论依据。[方法]以该区3种不同年限撂荒草地(13,25,30 a)与13 a沙棘地为研究对象,采用圆盘入渗仪法并结合土壤水分特征曲线比较各样地土壤导水率,土壤大孔隙度及大孔隙连通性的差异。[结果]①土壤入渗能力与撂荒年限正相关,随着撂荒年限的增加而变强,土壤稳定入渗速率表现为30 a撂荒草地>25 a撂荒草地>13 a撂荒草地>13 a沙棘地,分别为1.38,1.29,1.24,1.11 mm/min。相同年限的撂荒草地入渗速率较沙棘地更大。②大孔隙度及大孔隙连通性均依次为:30 a撂荒草地>25 a撂荒草地>13 a撂荒草地>13 a沙棘,占土壤体积0.0004%~0.0034%的土壤大孔隙对土壤饱和入渗速率的贡献高达44.35%~86.92%。③>0.25 mm水稳性团聚体含量是影响土壤入渗速率的主要因素。[结论]撂荒可以改善草地的入渗能力,并且随年限的延长而增强,相同年限下撂荒草地的入渗性能大于种植沙棘地,其主要影响因素为土壤大孔隙数目及连通性、>0.25 mm水稳团聚体。 展开更多
关键词 土壤入渗率 大孔隙度 大孔隙连通性 撂荒草地 沙棘地
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不同坡度和不同生育期的谷子坡耕地入渗特征
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作者 付世琳 姚冲 +1 位作者 余倩 吴发启 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期23-30,共8页
坡度和作物生育期是影响坡耕地土壤入渗性能的关键因素,作物生长导致土壤特性及根系变化进而影响坡面入渗过程。通过人工模拟降雨试验,设计4个坡耕地坡度(3°,5°,10°,15°)及2个降雨强度(40,80 mm/h),在谷子4个生育期... 坡度和作物生育期是影响坡耕地土壤入渗性能的关键因素,作物生长导致土壤特性及根系变化进而影响坡面入渗过程。通过人工模拟降雨试验,设计4个坡耕地坡度(3°,5°,10°,15°)及2个降雨强度(40,80 mm/h),在谷子4个生育期(拔节初期、拔节中期、抽穗初期、灌浆初期)开展试验,探究坡度和生育期对谷子坡耕地土壤入渗特征的影响机制,并结合入渗模型(Horton、Kostiakov、Philip模型)对谷子坡耕地土壤水分入渗过程进行拟合并评价其适用性。结果表明:(1)随坡度增加土壤入渗能力下降,与3°相比,15°坡耕地土壤稳定入渗速率、平均入渗速率及累积入渗量分别减小30.76%~52.38%,21.28%~37.50%和22.51%~43.55%。(2)随着谷子生育期的延长,土壤入渗能力显著增加,与拔节初期相比,灌浆初期时土壤稳定入渗速率、平均入渗速率及累积入渗量分别增加23.81%~80.00%,20.83%~40.00%,17.84%~54.10%,表现为拔节初期<拔节中期<抽穗初期<灌浆初期。(3)通过对入渗速率实测值进行拟合,Horton模型对坡耕地土壤入渗过程拟合最好,且模型拟合参数具有物理意义。研究结果可为增加坡耕地降雨入渗、提高水分利用效率、减少坡耕地水土流失提供理论依据。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 坡耕地 入渗速率 坡度 生育期
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石峡口水库人工林土壤体积分形维数及其与入渗的关系 被引量:1
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作者 江磊 秦富仓 +2 位作者 李龙 王露 赵金洋 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期225-233,共9页
为研究内蒙古清水河县石峡口水库3种典型人工林表层土壤体积分形维数及其与入渗特征的关系,以研究区油松、落叶松、柠条×沙棘混交林土壤为研究对象,草地土壤为对照,采用环刀进行多点取样并测定土壤理化性质及土壤体积分形维数,单... 为研究内蒙古清水河县石峡口水库3种典型人工林表层土壤体积分形维数及其与入渗特征的关系,以研究区油松、落叶松、柠条×沙棘混交林土壤为研究对象,草地土壤为对照,采用环刀进行多点取样并测定土壤理化性质及土壤体积分形维数,单环土柱法观测土壤水分入渗,并将土壤体积分形维数与入渗特征进行线性回归分析。结果表明,研究区不同人工林具有显著改善土壤养分、保留土壤细颗粒、降低土壤体积分形维数、提高水分入渗能力的作用,其中土壤体积分形维数表现为草地(2.30)和柠条×沙棘混交林(2.28)>落叶松(2.24)>油松(2.18);初渗速率、稳渗速率、1 h累计入渗量均表现为油松(11.0 mm·min^(-1),1.2 mm·min^(-1),116 mm)>落叶松(8.5 mm·min^(-1),0.9 mm·min^(-1),80 mm)>柠条×沙棘混交林(6.2 mm·min^(-1),0.8 mm·min^(-1),62 mm)>草地(4.7 mm·min^(-1),0.45 mm·min^(-1),51 mm)。植被通过自身特征减弱地表径流和风蚀等自然侵蚀来保护土壤细颗粒,提高孔隙结构和质地均匀程度,进而改善入渗能力。在该研究区,土壤体积分形维数可以表征土壤入渗能力,油松林对于石峡口水库的水源涵养能力强。 展开更多
关键词 石峡口水库 人工林 土壤体积分形维数 入渗率
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保水剂对土壤水分垂直入渗特征的影响 被引量:68
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作者 白文波 宋吉青 +5 位作者 李茂松 汪亚峰 武永峰 刘布春 王春艳 王秀芬 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期18-23,共6页
为了探明保水剂对土壤水分入渗性能及变化过程的影响,该文通过室内积水入渗试验,比较分析了保水剂作用下土壤水分的入渗率、累积入渗量及湿润锋等的动态变化。结果表明:保水剂对入渗率的影响具有稳定性和一致性。上层混施(0~10 cm)和层... 为了探明保水剂对土壤水分入渗性能及变化过程的影响,该文通过室内积水入渗试验,比较分析了保水剂作用下土壤水分的入渗率、累积入渗量及湿润锋等的动态变化。结果表明:保水剂对入渗率的影响具有稳定性和一致性。上层混施(0~10 cm)和层施(5 cm)保水剂会限制土壤水分向下运移,30 min后累积入渗量分别比对照显著减少了17.3%~ 36.6%和5.5%~46.6%;而且随着保水剂用量增加,抑制效应增大。相比较而言,这种减缓入渗的程度在保水剂层施,且用量为0.1%时更为明显。下层(10~20 cm)混施和层施(10 cm和15 cm)保水剂对土壤水分入渗的抑制是有限的,约比对照降低了4.9%~11.9%;但当保水剂层施量为0.1%时,土壤水分入渗反而会随着入渗进程而增加,累积入渗量可达到对照的1.1倍。层施保水剂后,保水剂层及保水剂下层土壤含水率会普遍增加1.1~1.9倍。 展开更多
关键词 积水入渗 入渗率 土壤含水率 保水剂 湿润锋
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土壤渗透系数测定与计算方法的探讨 被引量:48
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作者 胡顺军 田长彦 +1 位作者 宋郁东 甘永德 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期68-72,共5页
为准确地测定土壤渗透系数,采用能态学的观点,分析了双环入渗法和环刀法测定土壤饱和渗透系数时饱和土体中压力势的分布规律,根据达西定律定量研究了双环入渗法和环刀法测定土壤渗透系数的计算方法。结果表明,土壤饱和渗透系数大于双环... 为准确地测定土壤渗透系数,采用能态学的观点,分析了双环入渗法和环刀法测定土壤饱和渗透系数时饱和土体中压力势的分布规律,根据达西定律定量研究了双环入渗法和环刀法测定土壤渗透系数的计算方法。结果表明,土壤饱和渗透系数大于双环入渗法测定的稳定入渗速率;当采用双环入渗法和环刀法测定土壤的饱和渗透系数时,土壤剖面土壤水压力势分布规律不同。因此,这2种测定方法对应的计算饱和渗透系数的公式也不同。 展开更多
关键词 土壤 渗透 试验 稳定入渗速率 压力势 双环入渗法 环刀法
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黄土地表生物结皮对土壤贮水性能及水分入渗特征的影响 被引量:24
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作者 王翠萍 廖超英 +2 位作者 孙长忠 田小雄 吕建亮 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2009年第4期54-59,64,共7页
采用双环法对山西省偏关县3种结皮覆盖下(苔藓藻结皮、藻结皮和薄层藻结皮)土壤的贮水性能和渗透特征进行了对比研究。结果表明:不同结皮覆盖下土壤的贮水能力受结皮厚度和孔隙度状况的影响较大,0-10 cm土层饱和贮水量为502.69-525.8... 采用双环法对山西省偏关县3种结皮覆盖下(苔藓藻结皮、藻结皮和薄层藻结皮)土壤的贮水性能和渗透特征进行了对比研究。结果表明:不同结皮覆盖下土壤的贮水能力受结皮厚度和孔隙度状况的影响较大,0-10 cm土层饱和贮水量为502.69-525.80 t/hm^2,滞留贮水量为169.71-198.29 t/hm^2;初渗速率的变化范围为5.19-11.10 mm/min,无结皮最高,苔藓藻结皮最低;稳渗速率变化范围为1.67-2.67 mm/min。采用的3种入渗模型(Kostiakov模型、Horton模型和Philip模型)中Horton模型的拟合值更接近于实测值,决定系数R2在0.98-0.99,更适用于描述本研究区具有生物结皮土壤的入渗特征。 展开更多
关键词 土壤生物结皮 贮水能力 入渗速率 入渗模型
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喀斯特坡地土壤稳渗率空间分布变化特征研究 被引量:16
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作者 方胜 彭韬 +2 位作者 王世杰 刘秀明 孟凡德 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期1-10,共10页
为查明高异质性背景条件下喀斯特坡地土壤稳渗率空间分布变化特征,在6类典型人为活动方式石灰岩坡地针对4类主要生境类型(土面、土石面、石沟、石缝)开展生境空间分布调查和土壤理化性质分析,并利用Guelph入渗仪进行稳渗率实验。通过对... 为查明高异质性背景条件下喀斯特坡地土壤稳渗率空间分布变化特征,在6类典型人为活动方式石灰岩坡地针对4类主要生境类型(土面、土石面、石沟、石缝)开展生境空间分布调查和土壤理化性质分析,并利用Guelph入渗仪进行稳渗率实验。通过对比分析各生境土壤性质和土壤稳渗率关系,结合人为作用方式探讨各生境土壤性质和稳渗率空间变化特征及其演化规律。结果表明:1)喀斯特坡地土壤稳渗率普遍高于非喀斯特地区,喀斯特坡地土壤稳渗率受土壤孔隙和岩石裂隙耦合作用影响。2)各生境条件下土壤稳渗率具有高度的空间异质性,呈现"斑块状"空间分布特征。3)坡地人为作用方式变化将改变原有生境的土壤性质,进而导致各生境土壤稳渗率随人为活动进程发生相应变化。人为踩踏作用影响较小的原生林、次生林和乔灌林坡地土面和土石面生境土壤稳渗率普遍高于石沟和石缝生境,但转变为人为踩踏作用强烈的放牧灌草地或火烧人为干扰地后,土面和土石面生境土壤退化严重,土壤容重和粘粒含量增大,稳渗率显著降低。而石沟和石缝生境土壤性质和稳渗率受影响程度明显小于土面和土石面生境,土壤稳渗率仍可维持较高水平。 展开更多
关键词 喀斯特 土壤 入渗 稳渗率 异质性 土地利用
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土壤温度对土壤水分入渗的影响 被引量:28
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作者 辛继红 高红贝 邵明安 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期217-220,共4页
为了解温度对土壤水分入渗参数的影响,研究了黄土高原三种典型土壤(神木风沙土、安塞黄绵土、杨凌土)在不同温度(18℃,25℃,27℃,30℃,35℃)时的入渗特征,用幂函数对湿润锋距离与时间关系进行拟合,并用Philip入渗公式对累积入渗量及入... 为了解温度对土壤水分入渗参数的影响,研究了黄土高原三种典型土壤(神木风沙土、安塞黄绵土、杨凌土)在不同温度(18℃,25℃,27℃,30℃,35℃)时的入渗特征,用幂函数对湿润锋距离与时间关系进行拟合,并用Philip入渗公式对累积入渗量及入渗率进行拟合,结果表明:(1)温度对湿润锋的影响主要是通过对参数a的影响来实现,而对土壤水分入渗率的影响主要是通过吸湿率S起作用;(2)随着温度的升高,同种土壤水分入渗达到某一深度所用时间缩短,但不同质地的土壤之间的差别较大;(3)随着温度的升高,湿润锋运移速率和入渗速率增加,且湿润锋运移速率及入渗速率与温度和时间关系可用多元复合幂函数关系拟合;(4)温度对同一土壤湿润锋运移速率和水分入渗速率的影响随着温度的变化而变化,在较低温度区温度对其的影响大于较高温区。 展开更多
关键词 温度 土壤水分 水分入渗速率 入渗
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