绿洲棉田非饱和土壤导水率的野外试验研究

非饱和土壤导水率是研究土壤水盐运动的重要参数之一,其测定方法很多。根据Libardi等人提出的野外测定非饱和土壤导水率的θ法,通过在阿克苏水平衡试验站棉田的试验,求得了该站绿洲棉田的非饱和土壤导水率,建立了计算非饱和土壤导水率的经验公式,将θ法与毛细管模型确定的非饱和土壤导水率与土壤含水率的关系进行了比较,并分析了θ法的误差来源。研究结果表明:θ法简单实用,是一种野外测定非层状土壤非饱和导水率的行之有效方法。     

田间测定沙地水分运动参数初步研究

采用田间垂直入渗试验法测定了沙地水分运动参数，并得到经验拟合曲线。沙土水分特征曲线表明，当体积含水率θ＞５％时，吸力Ｓ随θ增加而缓慢下降，而θ＜５％时，Ｓ随θ的减小而趋于急剧上升。非饱和导水率Ｋ～θ关系表明，当θ＞１５％时，导水率Ｋ值急剧上升，而θ＜１５％时，导水率Ｋ变化缓慢．     

沙质土壤水分运动参数研究

利用土壤水动力学原理,在室内测定了沙质土壤水分特征曲线、饱和导水率和非饱和导水率。在沙地葡萄园,建立观测场,埋设中子管和负压计,观测水分和吸力变化,基质吸力随土层加深而减小,10 cm处全年最大为126 cm水柱(12.4k Pa),30 cm处全年最大为116 cm水柱(11.4k Pa)。4月份吸力最大,土壤最干燥,7月份吸力最小,土壤最湿润。     

基于改进BP神经网络的干旱区芦苇腾发量预测模型

植被蒸腾与地表蒸发研究是土壤-植物-大气连续体系统研究的核心部分,也是干旱区自然植被需水量研究的前提.计算植被蒸腾与地表蒸发的方法众多,但需要大量参数的输入,其中水分特征曲线、非饱和导水率、水分扩散率、比水容重、导热率、比热容等土壤水热特性参数很难获取.针对这些繁琐问题,在传统BP网络中加入有动量的梯度下降法,建立了基...     

北京地区径流曲线数模型中的径流曲线数

径流曲线数模型(SCS-CN模型)是国内外最受欢迎的地表径流评价方法,该模型只需综合参数--径流曲线数(CN),该参数反映降雨前流域的地表和土壤特征。本文的目的是确定北京地区径流曲线数模型中的径流曲线数。研究采用了北京密云、延庆、门头沟64个坡面径流小区的降雨径流资料,用算术平均值法计算出小区径流曲线数值,用定水头法测定了北京主要土壤类型和土地利用类型的饱和导水率,用经验公式确定出64个坡面径流小区的饱和导水率值,并根据饱和导水率确定了北京地区和坡面径流小区的水文土壤组类型,得到了北京不同水文土壤组、土地利用下的径流曲线数数据库。结果表明:北京地区主要水文土壤组为B类;土地利用、水土保持措施、植被盖度和前期土壤湿度等对径流曲线数有显著影响;根据北京径流小区径流资料得到的径流曲线数值比美国土壤保持局查算表提供的数值要大。本研究结果可为该区域的地表水资源量评价以及土地利用管理提供服务。     

塔里木河干流两岸土壤水分特征曲线的分形模拟

应用Van Genuchten提出的土壤水分特征曲线公式,推导出了非饱和土壤水分特征曲线的分形模型。通过对塔里木河干流英巴扎断面6种不同土壤样本利用中子水分仪和负压计实测的水分特征曲线资料反求得到相应的分形维数,分析了分形维数与土壤质地之间的关系,结果表明随着土壤砂粒含量的减少或粘粒含量的增加,分形维数逐渐增大。此外,基于土壤颗粒的重量与粒径分布求出了塔里木河干流两岸沙漠地风沙土壤粒径的分形维数。通过对土壤水分特征曲线的分形维数与土壤粒径的分形维数的对比,得知它们之间存在着良好的线性关系。根据此关系,利用易测得的土壤粒径结合所推导的分形模型,对土壤水分特征曲线进行了预测,结果表明土壤水分特征曲线的预测值与模拟值比较接近,模型的预测结果很好地吻合了实测的土壤水分特征曲线。这一结果对于实际工作中根据风沙土土壤颗粒大小分布的分形维数来预测沙漠风沙土土壤水分特征曲线具有一定的指导意义。     

基于PTFs的干旱地区土壤饱和导水率的尺度扩展

土壤饱和导水率的空间分布是流域水文模拟及溶质运移研究的先决条件.基于塔里木河干流108个剖面的土壤质地、有机质及容重等测试数据,运用4种土壤传递函数(PTFs)进行土壤饱和导水率预测与检验,分析土壤饱和导水率的空间变异性并计算合理采样数量,并通过尺度上推的方法预测流域尺度土壤水力参数的空间分布特征.结果表明:Campbell模型为4种PTFs模型中最适合本研究区的土壤传递函数.从空间分布的预测结果来看,不同层土壤饱和导水率的分布特征具有相似性,而深层土壤饱和导水率大于浅层.     

不同耕作措施对旱地农田土壤水分保持及入渗性能的影响研究

通过定西市安定区的中长期保护性耕作试验,对连续6 a不同耕作措施后0～30 cm土层土壤的水分特征曲线、土壤容重、孔隙度、土壤饱和导水率进行了测定。结果表明,两种轮作序列下,不同耕作措施0～30 cm土壤水分特征曲线在水吸力为5 bar和15 bar时几近重合,在3 bar、1 bar和0.5 bar时出现差异;Gardner模型拟合的结果显示在0.5~15 bar吸力范围内,其水吸力与含水量之间的关系符合幂函数式S=Aθ-B这一关系式,且相关系数均达极显著水平。免耕秸秆覆盖和免耕地膜覆盖的两个处理较传统耕作改善了土壤持水性能;传统耕作秸秆还田和免耕秸秆覆盖处理较传统耕作处理显著降低了0～5 cm土层容重,增加了土壤总孔度;免耕秸秆覆盖可以显著提高土壤饱和导水率。     

塔里木河下游胡杨林根系吸水模型

以塔里木河下游河岸带生长良好具有代表性的胡杨为供试植被,利用土壤水分特征曲线的分形结合胡杨根系分布函数的方法,对根区土壤水分和根长根系吸水关系进行了研究,确定了土壤水分特征曲线和非饱和土壤导水率。根据干旱区胡杨根系分布特征建立了干旱区胡杨二维根长密度函数。所建根长密度函数在根层近地表处服从抛物面分布,而在根层下部服从指数面分布,并基于二维改进的Feddes模型,建立了胡杨根系吸水的二维数学模型。结果表明,春季、夏季、秋季、冬季实验区胡杨根区土壤水分模拟值与实测值的平均误差依次分别为4.0%、7.2%、5.9%、4.9%,均低于10%,得到了较好的模拟效果。这进一步提升了干旱区植物根系吸水模型的模拟精度,为干旱区自然植被耗水量的计算提供了新的方法和科学依据。因此,该二维模型在干旱区植物耗水计算中具有广泛的应用价值和现实意义。     

华北山区年降水量的推算和分布特征

本文根据降水随海拔高度变化的不同参数，对山区地形方位进行分区，在分区的基础上，建立山区雨量推算方程，推算平均相对误差为２．０３％，然后利用小网格点法，推算华北山区年降水量分布和最大降水高度。     

土壤水研究的进程和展望

本文评述了近年来土壤水的理论研究及共方法、应用性研究的进展情况。     

我国水土保持工作现状、问题和对策

本文回顾了我国水土保持工作的历史并将其划分为4个阶段.对占国土面积38.2%的367万km²水土流失状况、成因类型和地域分布作了分析.对建国以来累计治理水土流失面积60万km²,建设基本农田1.5亿亩,营造水土保持林5亿多亩,以水土保持措施使每年增产粮食150亿kg、增产果品250亿kg,每年减少土壤侵蚀11亿t、增加保水能力180亿m³,以及水土保持在立法、科研、教育等方面取得的成就作了总结.对目前存在的主要问题及部分地区水土流失面积扩大危害加剧趋势,论文从依法治理、实施全国水土保持规划纲要、抓好7大江河和17片重点治理工程、加强教育和科研等方面提出了具体对策.     

Financial efficiency of major soil and water conservation measures in West Usambara highlands, Tanzania

Soil and Water Conservation (SWC) measures are needed to control soil erosion and sustain agricultural production on steep slopes of West Usambara mountains. However, the adoption by farmers of the recommended soil and water conservation measures is low and soil erosion continues to be a problem. It could well be that the reason for the low adoption is that the costs to invest in soil and water conservation are higher than the eventual benefits. This research assessed the costs and benefits of bench terraces, grass strips and fanya juu, which are major SWC measures. Financial Cost Benefit Analysis (FCBA) was undertaken for farmers with low, moderate and high opportunity costs of labour at different slopes and soil types. The results show that labour is the major cost item in implementing SWC measures and is higher with bench terraces than with fanya juu and grass strips. The results also show that the costs of establishing the three SWC measures exceed the returns in the initial 2 years. However, in the long term, the three SWC measures are profitable to farmers with low to medium opportunity costs of labour on gentle to moderate slopes. It was also found that SWC measures are not financially attractive to most farmers with off-farm activities and other sources of income. It is concluded that high investment costs and initial negative returns are the major hindrances to the adoption of SWC measures by smallholder farmers in West Usambara mountains. Options to overcome the initial investment costs include the gradual investment in SWC measures, introduction of high value crops and small credit facilities. The promotion of dairy cattle under zero grazing system can also increase the adoption of SWC measures because of the high benefits from grasses used to stabilise SWC measures.     

干旱缺水条件下麦田蒸散量的计算方法

本文从试验资料出发,分析了干旱缺水条件下的麦田蒸散规律,以水量平衡方程为基础,且综合考虑影响麦田蒸散的天气条件、土壤水分状况和小麦本身的生物学特性,选用蒸发力、相对土壤有效含水量和作物的叶面积指数三因素建立了干旱缺水条件下麦田蒸散量的计算模型以及农田土壤水分变化的预测方法。     

河北坝上半干旱／半湿润过渡带土壤水分状况研究

本文分析了河北坝上半干旱／半湿润过渡带的阴坡华北落叶松人工林地、沙地华北落叶松人工林地、沙地沙棘林地、沙地草场、平滩草地的土壤水分物理参数、机械组成和土壤水分状况。结果表明，田间持水量、毛管持水量、最大持水量与土壤中０．０５ｍｍ～０．０１ｍｍ、０．０１ｍｍ～０．００１ｍｍ两个粒级颗粒含量呈显著正相关，而与０．５０ｍｍ～０．２５ｍｍ颗粒含量呈显著负相关。既使在干旱的年份，沙地草场、沙地沙棘林地、沙地杨树人工林地生长季初和生长季末０ｃｍ～１００ｃｍ土壤水分贮量及有效水分贮量基本平衡；而华北落叶松人工林地水分亏损较严重，但生长季末仍有２７ｍｍ左右有效水分，说明除华北落叶松人工林地外，其它植被区土壤水分状况均无明显恶化现象。由此推断，在本区人工植被建设中，采用先草本、后灌木、再乔木的人工植被建设程序从土壤水分平衡角度分析是可行的。除阴坡华北落叶松人工林地土层较薄的缘故外，其余５种植被类型的土壤水分垂直变化均有活跃层和活动层了分，只不过两个层次在土壤剖面分布深度有差异，而无类似干旱区沙地植被土壤的“死水层”，土壤水分状况均属淋溶型。     

Efficient fog harvesting by Stipagrostis sabulicola (Namib dune bushman grass)

Stipagrostis sabulicola, an endemic grass species of the central Namib Desert, grows on dune fields under conditions of very low annual precipitation punctuated by regular nocturnal fog events. The objective of this study is to determine to what extent S. sabulicola relies on water supply by fog harvesting. The following parameters were monitored: 1) climate, 2) stem runoff, 3) leaf water potential (LWP) and 4) soil water content (SWC). Collected fog water was 5.0 L (liter) per m⁻² leaf surface and therefore a total harvest of 4-5 L per fog event for a medium-sized mound of S. sabulicola. SWC close to a mound increased substantially during a fog event, with SWC at about 2.2% within a mound. LWP of S. sabulicola ranged between −1.7 MPa and −3.5 MPa. On days without fog, LWP was highest during the morning and decreased during the afternoon. No significant decrease of LWP occurred during days following a fog event. The increase of SWC at the plant base during a fog event indicates that fog harvest of S. sabulicola occurs mainly via stem flow with subsequent absorption by the root system and that fog catchment therefore represents a substantial water source for this species.     

面向21世纪的山区流域经营

山区流域经营的实质是流域生态经济系统的经营．经营措施包括调整土地利用方式、鉴定土地侵蚀现状、采用综合的治理与开发措施、加强监督管理．在分析我国现有的经营标准的基础上，提出了判别山区流域可持续经营的指标体系．     

新丰江水库消涨带岸坡侵蚀研究

水库消涨带是随水库水位涨落不时出没的库岸，坡面裸露，泥沙侵蚀强度大，生态环境恶劣。本研究采用野外点定观测方法，研究了新丰江水另消涨带花岗风化泥沙侵蚀机理，实测各类坡面的侵蚀模数，估算了总侵蚀量，并把塌岸与陆上花岗岩石风化壳的崩岗和滑坡发生机理作比较。     

试论曹娥江上游低山丘陵区的水土流失及其治理

曹娥江上游地区，由于受自然条件和人类活动的影响，导致严重的水土流失，成为浙江省水土流失最为严重的河流。水土流失破坏了生态平衡，威胁着流域内人民的生产和生活安全，极需治理。     

淮北平原砂姜黑土旱涝(渍)害与水土关系及作用机理

砂姜黑土是黄淮海平原三大低产土壤之一 ,有近 2 /3分布于淮北平原。该土壤自动调节水分的能力差 ,易旱 ,易涝 ,易渍 ,并且常常是这三种灾害交替发生。砂姜黑土的土壤特性对于该区农业的发展十分不利 ,使农作物产量长期低而不稳。为挖掘该土壤的生产潜力 ,促进中低产田的改造 ,本文就砂姜黑土的发育、区域特殊的环境条件 ,与旱涝渍害的形成关系机理进行了分析 ,在此基础上对该土壤的整治改造提出了可行性方案。