沃特多功能保水剂保水性能研究

通过室内实验对沃特多功能保水剂在黄土高原主要类型土壤持水性能及保水作用的研究,结果表明:该保水剂在土壤持水方面,对黑垆土效果最明显,持水性均高于对照。而对土和黄绵土来讲,效果不太明显。但在土壤导水方面,黄绵土的改善效果最明显,饱和导水率随保水剂用量的增多而增大;对黑垆土导水率的提高也有一定的作用;对于土来讲饱和导水率在施入保水剂后反而降低。在土壤抗蒸发方面,保水剂抗蒸发作用明显,随用量的增多而各土壤的蒸发量减少。

黄土旱塬黑垆土—冬小麦系统中尿素氮的去向及增产效果

在黄土高原南部旱塬区陕西省长武县的黑垆土上 ,用田间小区和15N微区试验研究了氮肥的增产效果 ,水分利用率以及尿素氮的去向。结果表明 ,氮肥的增产效果随氮肥用量增加而降低 ,施N量为 1 0 0和 1 5 0kghm- 2 时每kg肥料N分别增产小麦 1 2 .1kg和6.4kg。施用氮肥亦提高了水分利用率 ,无氮区和施肥区的水分利用率分别为 7.6kghm- 2 mm- 1和 9.7～ 1 0 .5kghm- 2 mm- 1。15N微区试验结果表明 ,尿素作基肥混施入耕层后 ,小麦利用率为36.6%～ 38.4% ,土壤残留率为 2 9.2 %～ 33.6% ,标记氮肥在土壤剖面中的残留率随土层深度的加深而迅速降低。小麦吸收的氮素来自肥料氮的比例在 33%～ 40 %之间 ,来自土壤氮素的比例在 60

生物炭对黑垆土土壤水分运移特征参数影响

为了了解生物炭施加对宁南山区黑垆土土壤水分运移特征参数影响,以宁南山区典型土壤黑垆土为研究对象,按0%,1%,2%和3%的比例将土壤改良剂生物炭施加到垂直和水平土柱中,探讨不同施加比例下入渗速率、饱和体积含水量、饱和导水率、饱和扩散率等土壤水分运移特征参数的变化.研究结果表明:生物炭施加比例1%,2%和3%的土壤体积含水量较0%增加了2.98%,6.45%和7.94%,生物炭施加减缓了土壤入渗速率,提高了土壤持水性能;Philip模型比Kostiakov模型更加能反映出不同比例生物炭施加下土壤水分入渗过程;生物炭施加比例1%,2%和3%的饱和体积含水量分别较0%增加了5.05%,8.33%和9.85%,饱和导水率分别减少了45.71%,62.86%和74.28%,生物炭施加提高了土壤持水能力;Van Genuchten中1%,2%,3%的参数a较0%分别减少了31.90%,29.25%,19.23%;n分别减少了0.28%,0.16%,0.66%;生物炭施加比例1%,2%和3%的饱和扩散率分别较0%减少了58.46%,77.96%和89.28%.生物炭施加改良了土壤结构,增加了土壤体积含水量,提高了土壤持水性能.

黄土高原黑垆土施肥的作物累积产量及土壤肥力贡献

施肥的作物产量和土壤肥力贡献是评价施肥是否科学的关键参数,为了给黄土高原黑垆土区施肥及农业可持续发展提供科学的决策依据,通过设置在黄土高原黑垆上的长期定位试验系统研究了不同施肥的作物产量和土壤肥力贡献。试验设不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮磷配施(NP)、秸秆与氮磷配施(SNP)、单施有机肥(M)和有机肥与氮磷配施(MNP)6个处理。结果表明,所有处理玉米和小麦累积产量与种植年限显著正相关。MNP、SNP、NP、M4处理玉米年均产量分别为8 856、7 089、7 226、7 043 kg·hm^(-2),小麦年均产量分别为4 916、3 747、4 132、3868kg·hm^(-2),均显著高于对照(CK)。SNP、M和MNP处理玉米和小麦产量与NP处理相近或高于NP处理。氮肥、磷肥的作物累积产量贡献量与种植年限分别呈二次凹函数和凸函数关系。氮磷配施(NP)、秸秆还田的作物累积产量贡献量则与种植年限显著正相关,其年均玉米产量贡献量分别为3408、2191kg·hm^(-2),小麦产量贡献量分别为429、206kg·hm^(-2)。长期施用有机肥及秸秆还田可显著增加土壤有机质和全氮含量。长期施磷肥土壤有效磷含量显著增加,而长期施用有机肥土壤有效磷和速效钾含量均显著增加。总体而言,黄土高原黑垆土区长期平衡施用化肥、施用有机肥、秸秆与化肥配合施用及有机肥与化肥配合施用均可增加作物产量,提升土壤肥力质量,适宜化肥施用量为N 90kg·hm^(-2)、P_2O_5 75 kg·hm^(-2),秸秆还田可隔年施磷。

全新世以来内蒙古黑垆土的历史演变

土壤地球化学过程,即元素的生物积累过程与地质淋溶过程在同一空间的矛盾过程。在自然条件下,或人类经济活动条件下,各种土壤类型,无不打上自身特有的地球化学烙印。当环境发生变化以后,土壤也会发生由量变到质变的特征。一些烙印消失了,一些烙印却能长时间的保留。那些被保留下来的地球化学烙印或痕迹,也就成为重要的土壤历史发生信息。

用Philip模型参数推求湿润锋平均基质吸力S_f准确性

修改的适用自然降水入渗的Green-Ampt模型是模拟坡面降水入渗、产汇流的常用手段,该模型中一个重要参数——湿润锋平均基质吸力Sf的准确取值对提高计算精度有重要作用。在分析Philip入渗模型和Green-Ampt入渗模型的基础上,建立了两模型参数间的转化关系,并尝试用Philip模型参数间接推求Green-Ampt模型中的参数Sf。通过对积水入渗资料的处理和用降水产流资料进行准确性检验,结果发现,对黄土高原黑垆土而言,用Philip模型参数间接推求Green-Ampt模型中的湿润锋平均基质吸力Sf是可行的,与直接用Green-Ampt模型获得的Sf值具有相同的精度。

四种方法推求土壤导水参数的差别与准确性研究

利用土壤水分特征曲线拟合公式和实测的饱和导水率间接推求土壤非饱和导水参数K(θ)和D(θ)是目前大多数水文模型普遍采用的方法。以长武黑垆土为例,对其中比较流行的Broadbrige-White模型、VanGenuchten模型、Burdine模型和Mualem模型推求土壤导水参数的差别和准确性进行了比较分析。结果发现:在较高含水量范围内,4种方法推求的土壤导水参数与实测值相差很小,具有较高精度;用4种方法计算土壤水分扩散率D精度要明显高于对非饱和土壤导水率K计算精度;对黑垆土而言,用Broadbrige-White模型推求的土壤非饱和导水参数K和D精度最高。

HH2型土壤湿度计测定土壤含水量的标定研究

就HH2型土壤湿度计在黄土高原沟壑区黑垆土表层的应用进行了标定研究,分析了HH2测量的准确性,各容重标定曲线的精度和灵敏度。结果表明:在各种容重条件下用HH2测量土壤水分,输出电压的变异系数小于6%,仪器的准确性较高。线性标定方程斜率a随容重的增大而增加,常数b则相反。容重标定曲线对HH2的可调参数a0、a1影响较小。当土壤水分含量为18%～19%时,不同容重的标定曲线的差别最低。

陇东和陇中黑垆土的发生与演变

前人认为，我国黑垆土是在现代草原环境条件下形成的￣［１］。我们通过对陇东和陇中黑垆土理化性质分析，￣（１４）Ｃ年代和孢粉组成的测定，认为这里的黑垆土是由深色埋藏古土壤层和浅色表土覆盖层叠加构成。剖面呈两段性构造。古土壤层由晚更新世晚期开始发育，主要成壤于全新世中期，具有与现代成土环境不相符合的深厚腐殖质蓄积层、理化性质、孢粉成分等残遗埋藏特性。浅色表土层是全斩世晚期气候转向旱型化条件下发育的土壤，其性质和现代成土环境保持一致。黑垆土的这些特性，仅用当前草原成土环境不能完全解释其基本属性，应从第四纪晚期环境变化和黄土物质的不断沉积和加积，才能阐明黑垆土的古土壤的变质作用和黑垆土上下层段的异质特性。

甘肃黑垆土低吸力段持水特征研究

用张力计对甘肃４个不同地点的黑垆土持水特征的研究结果表明，黑垆土低吸力段水分特征曲线可用指数式、幂函数以及双曲线表达，相关系数均达极显著水平。土壤质地与结构显著地影响水分特征曲线，但结构的影响主要在３０～４０ｋＰａ之前。供试的几种黑垆土当吸力为８０ｋＰａ时，其比水容量基本都达到１０￣（－２），８０ｋＰａ以下的有效水均为易效水。土壤有效水量为８８～１７０ｇ／ｋｇ，易效水量为３５～６３ｇ／ｋｇ，易效水占全部有效水的２５．０％～５３．９％。

陕西省长武县黑垆土斥水性的影响因素

[目的]分析改性黑垆土出现斥水性的条件及其影响因素,为研究气候暖干化背景下当地降雨入渗行为对斥水性的响应问题提供参考。[方法]试验在黄土旱塬陕西省长武县农田试验场进行。选取玉米地和苜蓿地0—20 cm土壤作为试验对象,对2种作物下的土样设计4水平土壤含水量、3种容重和3水平十八烷基伯胺(OCT)添加量进行组合配制土样,用滴水穿透时间法进行斥水性测试。[结果]土壤斥水性(SWR)随着土壤含水量(0%~6%范围)和容重的增加及OCT添加量的增加而增大,其中土壤含水量、OCT添加量和土壤容重对SWR的影响存在多因素交互效应。在逐步回归分析中,OCT和含水量共同参与下的拟合模型更优。1.3 g/cm^(3)土壤容重下,在0%含水量和0.15%OCT添加量及2%含水量和0.10%OCT添加量条件时,非斥水的黑垆土土壤会转变为轻微斥水性土壤。[结论]在黑垆土低水条件下的降水入渗过程中,应更多关注不同土地利用土壤含水量和极性物质的积累变化对斥水风险的影响。

黑垆土有机碳在团聚体中的分配及其保护机制

以黄土高原广泛分布的黑垆土为研究对象,研究了6个粒级团聚体中总有机碳（TOC）、稳定性有机碳（St OC）、矿物保护态有机碳（MOC）、化学稳定性有机碳（ROC）和游离氧化铁（Fed）、无定形氧化铁（Feo）、络合态氧化铁（Fep）以及黏土矿物含量的特征,重点分析了有机碳在各粒级团聚体中的分配及其与黏土矿物和各种形态氧化铁之间的相关性,及探讨了有机碳的保护机制。结果表明：黑垆土中约80%的土壤有机碳赋存于0.5~0.25、0.25~0.05和〈0.05 mm的3个粒级团聚体中;黑垆土中的有机碳以St OC为主,其含量随着团聚体粒级的减小而增加。在0.5~0.25和0.25~0.05 mm团聚体中,TOC含量与Fed含量呈正相关关系,相关性系数（r）均为0.72（P〈0.05）;在0.25~0.05 mm粒级团聚体中,ROC含量与Fed含量呈正相关关系（r=0.68,P〈0.05）,而St OC和MOC含量与伊利石含量具有正相关关系r分别为0.71（P〈0.05）和0.68（P〈0.05）。黑垆土中对有机碳起保护作用的主要是Fed和伊利石,但二者对有机碳的保护机制可能有所不同：Fed与有机碳络合形成化学稳定性有机碳,而伊利石主要通过吸附作用实现对有机碳的保护。

陕北黄土区全新世气候替代指标意义及其关系

古气候替代指标在某种程度上包含了温度、降水、季风等气候信息，但每种指标对不同气候信息的表达程度并不相同，并且各种气候替代指标之间的关系以及它们的环境指示意义仍存在一些不确定性。通过对陕北黄土地区全新世土壤剖面进行研究，分析全新世气候替代指标演化规律，运用R／S分析法探讨各气候替代指标之间的关系及其意义。结果表明，磁化率（x11）可以反映暖湿或冷干气候；碳酸钙含量（CaCO3）则主要受到降雨的影响；总有机碳含量（TOC）与温度变化密切相关；全铁含量（TFe）和酸碱度（pH）同时受到温度和降雨量的影响；0．01～0．05mm粗粉粒含量和〈0．005mm的黏粒可以作为冬季风的替代指标。

甘肃陇东粘黑垆土区冬小麦土壤水分利用特征

连续三年进行田间水分动态监测.结果表明,冬麦耗水量主要受生育期降水的影响;不同年份间对土壤水分的消耗量差别不大.对0～150cm土层水分的利用系数(WUC)为0.543～0.799,在中下部土层中有相当数量的水分是不能够被冬小麦利用的,其WUC降低到0.2以下.

从形态学特征和腐殖质组分谈内蒙古黑垆土的演化

黑垆土作为１个独立的土类，在内蒙古自治区南部温带地区分布有其特殊意义。该土类的形态学特征是具有深厚的暗褐色的腐殖质层，耕作层较黄土高原的黑垆土薄，无古老的耕作层；土体中有碳酸盐假菌丝状新生体、碳酸盐含量较低在１％上下。腐殖质含量较低在１％～３％，胡敏酸和富里酸比值在剖面中下部达到２以上，胡敏素相对含量较低，一般不超５０％。该区域分布的黑垆土是温带草甸草原黑钙土演变的结果。