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干旱区研究 2022年第4期39卷 1174-1180页

作者：张鹏飞贾小旭赵春雷邵明安西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100190

土壤水分特征曲线是土壤的重要水分运动参数之一,受土壤质地、容重、结构、温度等影响。为探明初始容重对土壤水分特征曲线及相应水分运动参数的影响,选取3种类型土壤,分别设置5个初始容重处理,利用van Genuchten模型拟合获取土壤水分... 详细信息

土壤水分特征曲线是土壤的重要水分运动参数之一,受土壤质地、容重、结构、温度等影响。为探明初始容重对土壤水分特征曲线及相应水分运动参数的影响,选取3种类型土壤,分别设置5个初始容重处理,利用van Genuchten模型拟合获取土壤水分特征曲线及其水分运动参数,分析初始容重对不同类型土壤水分特征曲线及相应水分运动参数的影响。结果表明:(1)近饱和段(S初始容重的增加土壤体积含水量逐渐增加;而在较高的土壤水吸力段(S>100 kPa),黑土的水分特征曲面随着初始容重的增加平缓上升,红壤的水分特征曲面在初始容重由1.3 cm^(3)·cm^(-3)增加到1.4 cm^(3)·cm^(-3)的过程中呈下降趋势,塿土的水分特征曲面在初始容重由1.3 cm^(3)·cm^(-3)增加到1.4 cm^(3)·cm^(-3)时上升的更加陡直。(2)van Genuchten模型对土壤水分特征曲线拟合效果较好(R2>0.99),适用于这3种类型土壤不同初始容重条件下的水分特征曲线的拟合。(3)3种土壤的水分运动参数α、θs与初始容重均表现为显著的负相关关系(P初始容重间差异显著(P初始容重表现为显著的负相关关系(P初始容重与土壤水分运动参数n表现为显著的正相关关系(P初始容重与土壤水分运动参数n呈负相关关系,但关系不显著(P>0.01),且3种土壤不同初始容重处理间水分运动参数n的变化幅度较小,变化幅度维持在0.1左右。研究结果可为不同类型土壤、不同初始容重条件下土壤水分运动参数的获取及水文过程模拟提供参考。

关键词：土壤水分特征曲线离心机初始容重水分运动参数

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土样初始状态对红壤坡面水文过程的影响研究

土样初始状态对红壤坡面水文过程的影响研究

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作者：刘小梅湖南师范大学

学位级别：硕士

红壤地区水土流失引起了一系列的生态环境问题,已成为制约该地区农业可持续发展的重要因素之一,因此有效防治土壤侵蚀已经迫在眉睫。本研究以湖南省丘陵红壤为研究对象,采用室内人工模拟降雨试验,研究不同初始容重（1.05、1.1、1.15、1.... 详细信息

红壤地区水土流失引起了一系列的生态环境问题,已成为制约该地区农业可持续发展的重要因素之一,因此有效防治土壤侵蚀已经迫在眉睫。本研究以湖南省丘陵红壤为研究对象,采用室内人工模拟降雨试验,研究不同初始容重（1.05、1.1、1.15、1.2、1.25g/cm3）、初始含水量（风干土、10%、15%、20%）的土样初始状态对坡面降雨入渗过程、产流过程、降水与地表水和壤中流之间的转化规律及土壤侵蚀过程的影响,揭示裸露坡地的水文过程变化规律。通过数据分析,得到以下结论： 1.不同初始容重对坡面水文过程的影响容重是影响坡面水文过程的重要因素之一,不同的土壤初始容重条件对坡面产流、产沙、入渗和土壤含水量空间变异的影响为：有壤中流情况,在低容重时产流强度和产流速度随容重的增加而增加,在高容重时随容重的增加而减小;产沙速度随着容重的增加先增大后减小,总产沙量和泥沙溅蚀量无明显规律变化;初始入渗速率随容重的增加而减小。无壤中流情况,产流强度、产沙速度、总产沙量和泥沙溅湿量随着容重的增加而增加。容重1.05和1.1g/cm3,1.15和1.2g/cm3之间无显著差异,容重1.25g/cm3含水量变异产生显著差异。2.不同初始含水量对坡面水文过程的影响不同的初始含水量使得土壤结构不同,进而影响坡面水文过程：有壤中流时,随含水量的增加产流时间减慢,总产沙量和泥沙溅蚀量减小。平均入渗率随含水量的变化衰减速度依次为：风干土＞20%＞15%＞10%;无壤中流时,初始含水量10%、15%和20%随含水量的增加,产流强度增加,总产沙量增加,产沙速度先减小后加快,风干土的产流速度随含水量增加先加快后减慢,并以稳定的速率下渗。 3.有无壤中流水文过程比较分析初始容重相同时,有壤中流的初始产流速度比无壤中流慢,总产流量变化范围也小于无壤中流,同一时刻容重1.15g/cm3平均入渗率无壤中流小于有壤中流,其余4种容重无壤中流大于有壤中流。初始含水量相同时有壤中流产流速度快于无壤中流,初始产沙速度稍快于无壤中流,平均入渗率小于无壤中流。有壤中流和无壤中流含水量的变异系数都属于中等变异,有壤中流随着初始含水量的增加变异系数逐渐减小,无壤中流比有壤中流的变异小。

关键词：红壤初始含水量初始容重水文过程

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