發(fā)布時間：2021-06-03 21:47

　　為揭示保水劑用量對有覆砂與無覆砂條件下土壤水分二維入滲的影響和規(guī)律,以裸土試驗(yàn)組為對照,通過模擬單點(diǎn)源入滲試驗(yàn),研究在覆砂與無覆砂條件下保水劑用量（0、0.1%、0.2%、0.5%）對土壤水分入滲過程的影響.結(jié)果表明:兩種不同條件下的土壤水分入滲規(guī)律基本一致.在入滲初期,隨著保水劑用量的增大,入滲速率越小,累積入滲量越大,濕潤鋒在水平與垂直方向上的推移以及濕潤體橫縱比的差異均不顯著;入滲中期的入滲速率和累積入滲量規(guī)律與入滲初期一致,但濕潤鋒在水平方向上的推移增大,而垂直方向上的推移減小,濕潤體的橫縱比增大;入滲后期,入滲速率基本趨于穩(wěn)定,累積入滲量繼續(xù)增大.Kostiakov入滲模型可以反映保水劑對砂壤土水分二維入滲的規(guī)律性. 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,46(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

入滲速率隨時間的變化規(guī)律

掌握累積入滲量隨時間的變化,對于分析點(diǎn)源入滲問題十分重要.水分在入滲過程中,如果入滲過深則不能滿足作物吸水的需求[22-23].不同保水劑用量下累積入滲量隨時間變化規(guī)律如圖2所示.由圖2可知,在施加不同保水劑用量的條件下,累積入滲量均隨著入滲時間而增大.在圖2a中,在入滲開始時,累積入滲量差異較小,隨著入滲時間延長,累積入滲量差異逐漸增大.在相同的入滲時刻,保水劑用量越大,累積入滲量越大,即保水劑具有良好的蓄水效果.在入滲終止時S1～S4的累積入滲量分別達(dá)到10.49、11.51、12.09、12.71 cm;在圖2b中,最終S5～S8累積入滲量分別為7.95、8.76、10.32、12.31 cm.這主要是因?yàn)榘殡S著入滲的進(jìn)行,保水劑充分吸水膨脹后,使大量水分集聚在保水劑混摻層,且在混摻層中聚集的水量與保水劑用量呈正相關(guān).由試驗(yàn)最終累積入滲量對照可得,不覆砂試驗(yàn)組的累積入滲量較覆砂試驗(yàn)組的累積入滲量大.這是因?yàn)樯笆哂行钏勛饔?使大量的水分蓄積在砂石層,從而減少進(jìn)入土壤中的水分,避免水分在土層發(fā)生滲漏現(xiàn)象.這與王猛等[20]的研究結(jié)果相一致.

由圖3和圖4可知,濕潤鋒在水平方向的運(yùn)移距離隨保水劑用量的增加而增加,在垂直方向的運(yùn)移距離隨保水劑用量的增大而減小,從而使蓄積在土壤表層的水分較多,不致發(fā)生深層滲漏.這是因?yàn)楫?dāng)水分遇到保水劑時,土壤的結(jié)構(gòu)遭到破壞,體積膨脹,阻滯了土壤水分的下移,進(jìn)而水分主要在水平方向上運(yùn)移[24].當(dāng)水分穿過保水劑混摻層時,隨著入滲過程的進(jìn)行,水分垂直運(yùn)移所受阻力逐漸減小,大小逐漸趨近于毛細(xì)管力[25].在0～25 min時,入滲深度與保水劑用量的關(guān)系不明顯,在25 min以后,垂直入滲與保水劑用量呈反比.這是因?yàn)楸Ｋ畡╊w粒遇水后,體積膨脹導(dǎo)致土壤孔隙率的減少,從而阻斷了水分向下垂直入滲的通道[26-28].對比S4與S5,發(fā)現(xiàn)水分垂直運(yùn)移深度相差不大,即在施加用量為0.5%的保水劑和僅覆蓋砂石這兩組試驗(yàn)條件下,濕潤鋒垂直運(yùn)移距離的差異不明顯.這是因?yàn)楸Ｋ畡┯鏊蛎浐?將大量的水分蓄積在保水劑混摻層,砂石具有蓄水保墑作用,可以將大量水分滯留在砂石層.由此得出,在S4與S5兩組試驗(yàn)條件下,濕潤鋒的垂直運(yùn)移所受的影響程度是相同的.這與王成志等[29]的研究結(jié)果相一致.因此,“保水劑+覆砂”模式能有效提高土壤水分利用率.圖4 土壤垂直入滲距離隨時間的變化規(guī)律

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同壓砂厚度和粒徑對土壤水鹽運(yùn)移的影響[J]. 趙文舉,徐裕,郁文,馬宏.  蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[2]保水劑對半干旱區(qū)砂壤土水分運(yùn)動的影響試驗(yàn)研究[J]. 岑睿,屈忠義,于健,宋日權(quán).  干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2016(02)
[3]西北旱區(qū)壓砂地土壤水分入滲規(guī)律研究[J]. 趙文舉,李曉萍,范嚴(yán)偉,郁文.  土壤通報(bào). 2016(01)
[4]滴灌條件下容重對壓砂土壤水分入滲規(guī)律的影響[J]. 趙文舉,郁文,范嚴(yán)偉,唐學(xué)芬,馬宏.  水土保持通報(bào). 2016(01)
[5]模擬降雨條件下壓砂地土壤水分入滲規(guī)律研究[J]. 趙文舉,馬宏,徐裕,郁文.  水土保持學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]不同覆沙厚度下保水劑對沙質(zhì)土壤水分垂直分布的影響[J]. 王猛,陳士超,汪季,葛楠,賈旭,黃昕,張文.  水土保持學(xué)報(bào). 2015(03)
[7]模擬降雨條件下保水劑對沙質(zhì)土壤水分的影響[J]. 王猛,雷虹娟,高永,汪季,肖芳,張文.  中國水土保持科學(xué). 2015(01)
[8]保水劑用量對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳足跡的影響[J]. 楊永輝,武繼承,趙世偉,潘曉瑩,何方.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(04)
[9]保水劑對冬小麥不同生育階段土壤水分及利用的影響[J]. 楊永輝,吳普特,武繼承,趙世偉,趙西寧,黃占斌,何方.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2010(12)
[10]膜孔灌單點(diǎn)源入滲特性與數(shù)學(xué)模型研究[J]. 費(fèi)良軍,程東娟,雷雁斌,賈麗華.  西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(05)

碩士論文
[1]覆砂條件下保水劑濃度對土壤水鹽運(yùn)移的影響研究[D]. 豆品鑫.蘭州理工大學(xué) 2017



本文編號：3211309