风沙土条件下滴灌灌水定额与深层渗漏量关系研究

保水、保肥性极差的风沙土广泛分布于和田地区,为探明滴灌条件下其灌水定额与深层渗漏量的关系以及确定适宜灌水定额,为和田地区设施农业的科学灌溉提供理论依据。以和田风沙土条件下日光温室萝卜地为研究对象,设置了5个灌水水平,开展定周期、变定额的灌溉试验,同时利用深层渗漏仪监测地面60 cm深度以下的深层渗漏量,分析了深层渗漏量与灌水定额之间的响应关系,结果表明:①试验条件下萝卜不同生育期发生深层渗漏的灌水定额临界值依次为苗期8.1 mm/次,叶部生长盛期与肉质根生长盛期10.4 mm/次;②T1~T5处理全生育期的深层渗漏量在26.0~254.7 mm之间变化;③风沙土条件下日光温室萝卜地深层渗漏量与灌水定额之间的关系可用以灌水定额为变量的一次与二次函数进行拟合,所得相关指数均在0.9以上,其中二次函数拟合效果较优。

灌水均匀度与深层渗漏量关系的研究

以实测单喷头水量分布为依据,用电子计算机模拟叠加计算组合均匀度,然后根据各点的灌水深度计算深层渗漏量,以研究灌水均匀度与深层渗漏量的关系。在研究中,分析了土壤质地,灌水上、下限和作物根系交错对相对深层渗漏量的影响。

中国沙漠(地)深层渗漏量及动态特征

土壤水分深层渗漏是沙区水循环的重要环节,深层渗漏的定量测定对沙区水资源评估及水量平衡研究具有重要意义。本文采用YWB-01型土壤深层水量渗漏测试记录仪对中国毛乌素沙地等六大沙漠(地)降雨入渗到深层土壤的渗漏水量进行实时动态监测。结果表明:流动沙丘降雨渗漏补给量存在明显的时空差异,与降雨时空变化特征具有相对一致性,降雨格局是影响深层渗漏过程的主要因素,随降雨增大渗漏补给量增加,半干旱区降雨量与渗漏量显著正相关(p<0.05),干旱区相关性不显著(p>0.05);观测期内正镶白旗、伊金霍洛旗、阜康流动沙丘土壤200cm以下渗漏量为48.5、146.8、1.0mm,分别占同期降雨的21.4%、33.3%、1.3%;乌审旗、磴口150cm以下渗漏量为1009.6、52.6mm,分别占同期降雨的55.7%、12.7%。不同气候区固定沙丘渗漏量基本没有差异,降雨格局不是影响水分深层渗漏的主导因素,而植被覆盖的影响占主要作用,且沙丘植被盖度>45%时深层渗漏量不超过同期降雨的2.0%。中国沙区深层土壤水分补给主要来自于强降雨或高频次小降雨事件,特别是干旱区降水少、频次低,其深层土壤水分补给更加依赖于强降水。

我国典型沙漠(地)流动风沙土的深层渗漏量及动态变化

土壤水分是干旱生态系统的重要制约因素,一直是干旱区研究和生态建设的热点和难点问题,对降雨的深层土壤渗漏水量仍缺少定量观测研究。本文采用作者自主研发的YWB-01型土壤深层水分渗漏计量仪对毛乌素沙地等4大沙漠（地）的流动沙地测试记录了降雨入渗到150 cm以下深层土壤的渗漏水量,连续2年的资料表明：（1）降雨的深层渗漏水量自东向西由半干旱区向干旱区递减,其中：乌审旗流动沙地渗漏水总量高达508.4 mm,占同期降雨量58。4%,磴口的渗漏水量为23.8 mm,占降雨量13.9%,而阿拉善左旗和右旗未测试到渗漏水量,但≥25 mm的强降水对干旱和半干旱区流沙地深层土壤水分的渗漏补给具有重要作用;（2）渗漏水量的季节变化与降水的变化趋于一致,但有一定滞后,在降雨量较大地区,二者变化的相似性更强;（3）单次较强降雨在降雨开始的40～55 h后出现一个渗漏水量峰值,渗漏速率增加较快但其减少相对缓慢,持续渗漏过程长达150 h左右,降雨量越大,渗漏水量峰值就越高,渗漏水量所占降雨量的比例也越高;受降雨强度、雨量和历时的共同作用,就低强度、长历时和单次降雨量大的降雨事件更有利于降雨对沙地深层土壤的渗漏补给;（4）受土壤冻融作用的影响,在快速消融期3月份出现一个小的渗漏补给峰值。研究结果对我国干旱和半干旱区沙地水资源的准确评估和合理利用及生态建设具有现实指导意义。

科尔沁沙地沙丘水分深层渗漏量和侧向运移量

沙丘水分的深层渗漏和侧向运移与深层土壤水、地下水及相邻丘间低地的水分状况密切关联。以科尔沁沙地典型流动沙丘迎风坡坡底\,迎风坡坡中、坡顶、背风坡坡中和背风坡坡底监测点为例,采用自制的水分渗漏量及侧向运移量的监测装置,测定了科尔沁沙地流动沙丘各坡位入渗到0~100 cm土层雨水沿坡面的侧向运移量及入渗到100 cm以下的深层渗漏量。结果表明:生长季(5-10月)流动沙丘坡顶、迎风坡坡中、背风坡坡中、背风坡坡底处累积深层渗漏量分别为44.46、78.65、61.84、147.6 mm,分别占同期降雨量的17.03%、30.12%、23.68%、56.53%;迎风坡坡中、背风坡坡中、背风坡坡底处的累积侧向运移量分别为32.35、96.47、82.59mm,分别占同期降雨量的12.39%、36.95%、31.63%。迎风坡坡中(P<0.01)和坡顶(P<0.05)的月深层渗漏量与月降雨量均显著正相关;背风坡坡中(P<0.01)和背风坡坡底(P<0.05)的月侧向运移量与降雨量均显著正相关。

中国沙漠(地)土壤水分深层渗漏研究进展

随着人工固沙植被防治土地沙漠化的需要,沙漠(地)的土壤水分深层渗漏动态的研究显得尤为重要。通过详细查阅中国沙漠(地)土壤水分深层渗漏的近年研究成果,综合分析了深层渗漏量的研究方法、时空分布特征及影响因素,指出不足,指明未来研究工作的发展方向与重点领域。认为今后研究工作的重点应通过模拟降雨等试验建立深层渗漏模拟模型;利用水量平衡公式模拟计算土壤蒸发动态等方面进行深入研究与探讨。

乌兰布和沙漠灌溉农田深层渗漏特征与水量平衡

中国干旱区分布着大面积的灌溉农田,改造沙漠(包括戈壁)为灌溉农田仍为治沙的重要途径,深层渗漏是地表水温过程及优化灌溉制度的重要参数。针对乌兰布和沙漠熟化的灌溉农田,保留50 cm的耕作层熟化土壤,分别客换50~150 cm砂土、壤土和黏土,配置成为3种土壤类型样地,实时监测了当地农民对农田的实际灌溉量与灌水量、土壤含水率及深层渗漏量。结果表明:(1)2017年4月17日的单次灌水量118.64 mm后,砂土、壤土、黏土样地150 cm深层出现渗漏的时间分别为灌溉后的13、72、257 h。(2)单次灌水量118.64 mm的15 d后,砂土、壤土、黏土样地150 cm深层渗漏量分别为110.87、12.2、0.8 mm。(3)2017年生长季内(4月1日至10月30日)5次灌溉水总量为641.53 mm时,渗漏水总量为砂土449.60 mm、壤土270.60 mm;土壤的蓄水量变化为砂土-48.79 mm、壤土-35.32 mm。(4)砂土、壤土和黏土的渗漏水量差异是影响灌溉水量和频率的重要因素。