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水土保持学报 2024年

作者：高素素陈继虹李王成牛宵宵贾振江吴洋洋马东祥吕航宁夏大学土木与水利工程学院旱区现代农业水资源高效利用教育部工程研究中心省部共建西北土地退化与生态恢复国家重点实验室宁夏回族自治区黄河水联网数字治水重点实验室

[目的]为探究不同掺砂量对中度盐碱土壤水力特性和溶质运移过程的影响。[方法]采用室内土柱试验,设置4种掺砂比例CK(掺砂0)、B1 (掺砂10%)、B2(掺砂15%)、B3(掺砂20%),研究中度盐碱土壤在不同掺砂量条件下的土壤水力特性和溶质运移过程... 详细信息

[目的]为探究不同掺砂量对中度盐碱土壤水力特性和溶质运移过程的影响。[方法]采用室内土柱试验,设置4种掺砂比例CK(掺砂0)、B1 (掺砂10%)、B2(掺砂15%)、B3(掺砂20%),研究中度盐碱土壤在不同掺砂量条件下的土壤水力特性和溶质运移过程变化规律并进行模型模拟。[结果](1)掺砂量在0～20%范围内,中度盐碱土掺砂明显影响土壤水分特征曲线变化,掺砂比例越大,曲线越靠近Y轴。在任一吸力条件下土壤含水率表现为CK>Bl>B2>B3。且掺砂比例越大,土壤小孔隙数量越多,微小孔隙减少,土壤持水性能减弱。土壤的饱和导水率随掺砂量的增加而增大。(2)随掺砂量的增加,溶质穿透曲线明显左移,初始穿透时间、完全穿透时间及穿透总历时均减少,B1、B2、B3处理总穿透历时分别比CK减少34.48%,47.22%,69.71%。(3)CED方程和两区模型均能较好地模拟掺砂条件下土壤中溶质运移状况,但相较于cde方程,两区模型的拟合精度更高。对两区模型拟合参数进行分析发现,随掺砂量的增加,土壤孔隙流速、可动区含水比率和质量交换系数逐渐增大,而水动力弥散系数和弥散度呈现减小趋势。[结论]盐碱土掺砂能够有效改善土壤水力特性,促进溶质在土壤中运移,有助于缓解盐碱对作物生长的不利影响。研究结果可为盐碱土改良与治理工作提供参考,为未来的研究和实践提供理论支持和实践指导。

关键词：土壤水分特征曲线溶质运移穿透曲线 cde方程两区模型

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黄土高原生物结皮覆盖对风沙土和黄绵土溶质运移的影响

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应用生态学报 2020年第10期31卷 3404-3412页

作者：王芳芳肖波孙福海李胜龙中国农业大学土地科学与技术学院北京100193 农业农村部华北耕地保育重点实验室北京100193 中国科学院水土保持研究所黄土高原土地侵蚀与旱地农业重点实验室陕西杨凌712100

干旱和半干旱地区生物结皮的普遍发育显著改变了表层土壤的结构与养分富集特征,但其对土壤养分迁移和淋失的影响目前尚不明确。本研究针对黄土高原风沙土和黄绵土上发育的藓类生物结皮,以Ca^2+和Cl^-为示踪离子开展溶质穿透试验,对有无... 详细信息

干旱和半干旱地区生物结皮的普遍发育显著改变了表层土壤的结构与养分富集特征,但其对土壤养分迁移和淋失的影响目前尚不明确。本研究针对黄土高原风沙土和黄绵土上发育的藓类生物结皮,以Ca^2+和Cl^-为示踪离子开展溶质穿透试验,对有无生物结皮层及其覆盖下不同深度土壤的溶质运移特征进行了研究。结果表明:在0~5 cm土层,生物结皮覆盖延缓了风沙土和黄绵土的溶质穿透过程,其Cl^-的穿透时间比无结皮延长了3.83(风沙土)和2.09倍(黄绵土),而Ca^2+则分别延长了2.50和2.73倍。生物结皮覆盖条件下,表层0~5 cm土壤溶质完全穿透所对应的孔隙体积数比下层5~10 cm土壤更高,且其穿透历时更长;其中,Cl^-的穿透时间分别增加了67.3%(风沙土)和51.8%(黄绵土),Ca^2+的穿透时间分别增加了8.0%和33.7%。生物结皮覆盖降低了土壤孔隙水流速(37.5%~70.2%);除风沙土的5~10 cm土层外,生物结皮使溶质弥散系数提高了1.73~6.29倍,使溶质弥散度提高了2.77~20.95倍。置换液完全穿透土壤后,风沙土和黄绵土的生物结皮层Ca^2+含量显著高于无结皮,其分别比无结皮高4.14和2.58倍。研究证实,生物结皮覆盖能够提高表层土壤对养分的吸附与固持能力,从而减少土壤表聚养分的深层渗漏和流失,对干旱和半干旱地区退化土壤的肥力提升与植被恢复具有重要意义。

关键词：穿透曲线 cde方程风沙土黄绵土吸附作用

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