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[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
贾宏伟 康绍忠 张富仓
对非饱和土壤水力学特征参数空间变异的标定理论、随机理论、土壤传递函数、分形理论和统计方法等5种研究方法作了比较全面的介绍,分析了各种方法的优点和局限性,指出了土壤水力学特征参数空间变异研究中需要解决的参数测定、模型系数单一化和参数空间变异特征3个关键问题,认为多种方法相结合是研究土壤水力学特征参数空间变异尤其是大尺度空间变异的有效途径。
关键词：
土壤水力学特征参数 空间变异 研究方法
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
阮晓晗 白一茹 王幼奇 高小龙 钟艳霞
[目的]探究不同种植年限压砂地土壤水分吸渗特征及其水力学参数的变化,为恢复压砂地产能、提升区域生态功能及制定合理灌溉制度提供理论支撑。[方法]以宁夏中卫市不同种植年限(2,5,10,20,30和40 a)压砂地为研究对象,利用一维水平土柱吸渗试验,分析不同种植年限压砂地土壤湿润锋深度运移过程和累积入渗量变化规律,采用Philip和Green-Ampt模型中吸渗率(S)、土壤水分扩散率(D)等参数分析土壤吸渗特征;采用BrooksCorey模型计算土壤水分进气吸力(h_d)和水吸力(h)等水力学参数,进一步推求土壤水分特征曲线,并反演土壤饱和扩散率(D_s)和非饱和扩散率(D)。[结果]相同吸渗时间下,随着种植年限的增加,湿润锋深度、累积入渗量均呈减小趋势。随种植年限的增加,Philip模型中的S和Green-Ampt模型中的D均呈逐渐减小的趋势。Brooks-Corey模型中,与种植2 a压砂地相比,种植5,10,20,30和40 a压砂地土壤水分的h_d分别减小了1.22%,42.81%,46.37%,55.94%和64.97%,D_s分别减小了27.83%,68.54%,85.40%,90.57%和93.15%。在相同土壤含水率下,随着种植年限的增加,h和D均呈减小趋势。[结论]在水分吸渗过程中,随着种植年限的增加,压砂地土壤水分入渗能力及持水能力均明显减低。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
聂春燕 胡克林 邵元海 陈薇
在美国土壤水分物理性质数据库(UNSODA 2.0)的基础上,考虑土壤质地不分类和分类2种情况,分别构建了基于支持向量回归机(SVR)的土壤传递函数模型,比较了在土壤质地不分类和分类情况下预测土壤水力学参数(水分特征曲线和饱和导水率)的效果,并与建立在相同数据库上的基于神经网络的Rosetta模型的预测效果进行了比较。结果表明:土壤质地不分类的情况下,输入参数越多,基于SVR模型的预测效果越好;土壤质地分类情况下,基于SVM分类建模的预测结果普遍好于不分类情况。无论土壤质地是否分类,样本和输入参数相同的条件下,基于SVR的模型预测的效果都优于Rosetta模型。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
胡玲 彭世彰 丁加丽 徐俊增
根据灌区田间实测资料 ,利用地统计学法和传统统计学方法 ,对灌区土壤水分的空间变异性进行了研究 ,得到典型斗渠土壤水分空间分布的特点 ,并以此为基础提出了灌区土壤水分监测分区原则、各分区取样数目的确定及取样点分布方法 ,为建立合理的灌区土壤水分监测系统 ,获得实时准确的灌区土壤水分状态 ,进行适宜的灌溉预报提供依据
关键词：
灌区 土壤水分 空间变异 监测
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
王丁 杨雪 韩鸿鹏 张丽琴 薛建辉
为了解刺槐Robinia pseudoacacia苗木对体内水分运输过程的调控机制,基于水力结构理论,在充分供水条件下,利用改良的"冲洗法"对2年生刺槐苗木的水力结构参数进行测定,并探讨了管道理论的合理性和适用范围。结果表明:在充分供水条件下,刺槐苗木茎段导水率、比导率、叶比导率和胡伯尔值均随被测茎段直径的增加而增大;苗木不同生长阶段,其导水率、比导率和叶比导率差异显著(P生长初期>生长末期,胡伯尔值为生长初期最大,生长旺期和生长末期差异不显著(P>0.05)。由此可推断,①在水分胁迫条件下,苗木更倾向于保护那些较粗茎段;②苗木水力结构特征与提体内生理活动呈正相关...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李云良 许秀丽 赵贵章 姚静 张奇
频繁干湿交替增强了鄱阳湖洲滩土壤水对湿地系统的动态调节作用。以鄱阳湖吴城国家自然保护区的一个典型洲滩湿地为研究区，调查分析了土壤质地沿高程梯度的分布特征，确定了不同土壤质地的水分特征参数，并阐述了土壤质地与其水分特征参数的空间异质性。结果发现：该洲滩湿地主要分布砂土、粉壤土和粘土三种类型。水平断面方向上，粒径较粗的砂土和粉壤土主要分布在高位滩地，而粒径相对较细的粘土主要分布在近湖区开阔水面的低位滩地；土壤剖面方向上，土壤质地呈现出固有分层特性。ｖａｎ Ｇｅｎｕｃｈｔｅｎ模型应用于鄱阳湖洲滩湿地土壤水分特征曲线拟合，证实了该模型在鄱阳湖洲滩湿地的适用性。模型结果表明土壤残余含水率θｒ变化约９％～．．．
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
申云康 齐实 郭建超 吴俊林 黄媛
为揭示重庆缙云山森林植被的水文生态过程,选取裸地、针阔混交林、常绿阔叶林和楠竹林4种不同土地利用类型,采用放水冲刷径流试验方法,设计0.12、0.18、0.24、0.30、0.36 L/min 5种不同的流量,测定蓄满产流下的地表径流水力学参数。结果表明:1)在放水冲刷条件下,4种地类径流阻力系数随流量的增大而降低,说明地表枯落物、有机质和根系能有效增加坡面糙度和阻力;随着流量的增大,径流冲走枯落物和有机质并形成细沟,浅层根系对径流的阻力效果增强,而根系较深的地类其阻力系数逐渐趋近于裸地的;2)4种不同地类的流速随着流量的增加而增加,地表枯落物和植物根茎对流速有减缓作用,且在大流量情况下,楠竹...
关键词：
地表径流 雷诺数 弗劳德数 阻力系数
[期刊] 林业科学
[作者]
曹宇 巢林 安宇宁 吴德东 张学利 李红 刘艳艳
【目的】比较科尔沁沙地典型生境上生长的刺榆木质部水力结构特征、叶片水分关系与光合气体交换特征,探讨刺榆适应不同土壤水分环境的内在生理机制,为科尔沁沙地防风固沙造林和植被修复的适地适树提供理论依据。【方法】以生长在科尔沁沙地丘间低地和沙丘上部2种土壤水分环境中的刺榆为研究对象,从树木水力结构角度,分析不同生境刺榆枝条水分传输效率与安全性的差异,结合叶片水分关系、光合生理特性以及木质部解剖结构等进行对比研究。【结果】与沙丘上部相比,丘间低地土壤水分条件较好,刺榆枝条木质部导管直径较大、水分传输效率(K_s)更高(P<0.05),叶片和枝条水势均更高(P<0.05)。尽管2种生境上生长的刺榆叶片光合碳同化速率无明显差异,但气孔导度(g_s)和水分利用效率(WUE_i)明显不同,沙丘上部刺榆的g_s更低(P<0.05),WUE_i更高(P<0.05),地径、树高和地上生物量等指标也显著高于沙丘上部(P<0.05);但沙丘上部刺榆木材密度更高,抗气穴化栓塞能力更强,水力安全边界(HSM)也较宽(Ψ_(S-md)-P_(50)和Ψ_(S-md)-P_(80)较大)。【结论】在土壤水分条件较好的丘间低地生长的刺榆,导管直径较大,水分传输效率更高,可保证较高的生长速率和竞争力;而在土壤水分条件较差的沙丘上部生长的刺榆,木质部导管直径变小,虽然水分传输效率降低,但有助于获得更强的木质部抗气穴化栓塞能力,从而保证植株能在水分胁迫较严重的生境中长期存活。刺榆水力结构特征随水分生境变化而调整的策略,反映出其较强的抗旱性和适应性。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
赵倩倩 赵庚星 姜怀龙 李敏 唐建
以地统计学和GIS相结合,以山东费县为例探讨了土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾5种养分空间变异特征及县域尺度土壤养分的合理采样数。研究表明,有效磷的变异系数最大,由大到小依次为有效磷>速效钾>有机质>碱解氮>全氮。有机质、全氮、速效钾3种养分呈现中等强度的空间相关性且变程较大,基于土壤养分的空间相关性和克里格插值的独立验证得出费县有机质、全氮和速效钾3种养分合理采样数分别为1 035、842和1 033个,合理采样间距约为1 352、1 500和1 354 m。碱解氮不存在空间相关性,后续采样需要加大采样密度进一步研究其空间结构性。而有效磷呈现很强的空间相关性,但是变程很小,小范围内受...
关键词：
土壤养分 县域 合理采样数
[期刊] 西南农业学报
[作者]
田卓 何建华 张帅普 方荣杰 李梓旋 邹传林
【目的】分析广西龙脊梯田表层土壤的水分空间变异特征,为提高龙脊梯田的水资源利用效率与农业管理水平提供参考依据。【方法】以广西龙脊梯田典型坡面为研究对象,采用经典统计学方法分析其土壤(整体、田面外侧和内侧及田坎上侧和下侧土壤)含水量的统计学特征及其与环境因子的相关性,利用地统计学理论分析其土壤含水量的空间变异特征。【结果】龙脊梯田田面整体平均土壤含水量极显著高于田坎(P<0.05,下同)的空间聚集性,其中,田坎土壤含水量的整体变异性高于田面,田面土壤含水量的空间自相关性弱于田坎,田面土壤含水量的空间聚集性高于田坎。Pearson相关分析结果表明,龙脊梯田的土壤含水量与土壤颗粒比表面积、黏粒含量和粉粒含量呈极显著正相关,与砂粒含量呈极显著负相关。【结论】土壤质地是龙脊梯田土壤水分空间变异的决定性因素,田面与田坎的土壤水分均具有中等程度变异性和显著的空间聚集特征。梯田耕作管理期间应尽量减少土壤细颗粒的流失,以维持土壤水分空间均衡,保障梯田水土的稳定性。
关键词：
龙脊梯田 土壤含水量 空间变异 地统计学
[期刊] 资源科学
[作者]
苏松锦 刘金福 陈文伟 旷开金 唐蓉 洪伟
土壤水分是植被格局形成和演变的关键因子,其空间异质性研究有助于理解高海拔植物幼苗更新对环境的响应机制。为此,采用地统计与GIS空间分析技术,对戴云山自然保护区陈板岭头1hm2黄山松林样地上100个10m×10m土壤水分实测数据的空间变异特征与格局进行分析。结果表明:土壤含水量、土壤容重、毛管孔隙度和非毛管孔隙度变异系数在12.26%~43.79%之间,均为中等变异;最佳半方差函数理论模型均为高斯模型;由随机性因素引起的空间变异占总变异的比例依次为0.15%、0.03%、0.18%和0;有效变程分别为19.40m、17.32m、17.32m和14.90m。4个指标各向异性明显,空间自相关范围总体...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
牛赟 刘贤德 吕一河 王顺利 胡健 赵维俊
土壤水分空间变化是流域水量平衡、水资源管理及利用、林分空间结构调控及土壤水资源植被承载力等研究的热点和关键科学问题。本文按照流域海拔、坡向、坡度、土壤层次、植被类型等不同，布设４５个土壤水分监测探头，设置１５分钟获取一个数据，对已取得的５０万个数据利用变异系数等方法进行分析。结果表明：（１）土壤水分随海拔升高呈波动性增多趋势，可拟合关系式为Ｓｗ＝０．０２５ ３ａ－５２．５４６（Ｒ２＝０．６５１ ５）；（２）半阴坡土壤水分比半阳坡高出１．２倍、比阳坡高出１．７倍，半阳坡土壤水分比阳坡高出１．４倍；（３）小于２５°的范围内，坡度越大，土壤水分越小；大于２５°的范围内，坡度越大，土壤水分越大；（４）．．．
关键词：
土壤水分 空间变化 祁连山大野口流域
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
吴祥云 刘梦旅 任杰 崔丽楠 何志勇
为了评价不同森林植被类型水源涵养能力的差异性,采用定位研究的方法,通过布点测试了林下0~30 cm土壤水分含量的变化,重点对辽东山地雨季胡桃楸天然次生林与落叶松人工纯林2种森林景观界面土壤水分演化动态进行了研究。结果表明:胡桃楸天然次生林和落叶松纯林2种森林植被类型之间土壤水分含量存在差异性,蓄水能力差异显著。主要表现为:由坡上至坡下依次分布胡桃楸天然次生林与落叶松人工纯林,可划分胡桃楸林、景观界面区、落叶松林3个功能区;景观界面区各土层深度的土壤含水率均明显高于胡桃秋林及落叶松林功能区。沿等高线方向土壤水分变化呈现出先平稳后波动趋势。垂直方向上土壤含水率均呈现随土层深度(0~30 cm)增加...
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
王志强 刘廷玺 朝伦巴根
测量非饱和带水力特性参数 ,诸如 :饱和含水率、田间持水率等系数 ,即耗时、费力又难以保证试验精度。但利用实测的土壤基本物化特征参数 ,颗粒级配、土壤容重等 ,通过土壤传递函数 (PTFs)可以较准确地内插估算出土壤水力特性参数。本研究利用国家自然基金重点项目区———内蒙古太仆寺旗试验断面的实测资料 ,引入对数平均粒径和对数标准偏差 ,通过人工神经网络方法建立了太仆寺旗研究区的BP -PTFs函数模型和BP -PTFs-log函数模型 ,用误差分析理论分析评价了两函数模型的有效性、适用性和精度 ,并通过两种函数模型的外推预测结果的分析检验比较 ,结果表明 ,所建立的BP -PTFs-log函数...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
吴正祥 周勇 木合塔尔·艾买提 李晴
土壤pH值是耕地质量表征的重要指标之一,精确估算土壤pH值具有重要意义。以鄂西北山区十堰市为研究区,采集了701个耕作层土样,测定分析土壤pH值,运用地统计学方法和GIS技术探讨了鄂西北耕层土壤pH值的空间变异特征,利用方差分析和回归分析对其主要影响因素进行量化分析。结果表明:研究区土壤pH值为6.46±0.84,变异系数为13.00%,属中等变异强度。全市土壤pH值空间分布总体特征表现为低值区主要分布在研究区中部和西南部,高值区主要分布在北部和东南部;整体上呈现从东北向西南逐渐降低的空间分布格局,通过回归分析得出成土母质是研究区土壤pH值空间变异的主控因素,能够独立解释空间变异的13.6%,其次是海拔高度,独立解释能力为6.30%,较弱的是土地利用方式,独立解释能力仅为1.4%,坡度几乎没有独立解释能力。说明目前影响研究区耕层土壤pH值空间变异的主要影响因素是结构因素,土地利用方式和生产方式将是研究区土壤pH值进一步变化的重要驱动因素。
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