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黑龙江省主要耕地土壤水分入渗性能试验研究

郑蕾  
【摘要】: 本文应用双环入渗法研究了黑龙江省的五种主要耕地土壤:黑土、黑钙土、白浆土、暗棕壤、草甸土,测定了耕地和荒地两种土壤利用方式下土壤水分的入渗过程,采用灰色关联分析、相关分析法对五种土壤进行了对比,应用matlab工具进行了Horton和Kostiakov土壤水分入渗公式的拟合,主要得出以下结论: 1.五种土壤荒地各层次的田间持水量几乎都大于耕地。不同土壤间及同种土壤不同土层的非毛管持水量都有差异,总体看来都是上层的持水量高于下层,同种土壤耕地的非毛管持水量都比荒地要高,这说明耕作可以有效增加非毛管孔隙度。与非毛管持水量相比,耕地与荒地的最大持水量之间的关系没有明显的规律性,可见耕作能否增大土壤的毛管孔隙度取决于采取的耕作和养护措施是否得当。 2.不同土壤及利用类型间的总蓄水量和有效蓄水量都有较大差异,总体上看一般是上层土壤蓄水量大于下层,荒地大于耕地。总蓄水量:不同土壤间比较,最大的是黑土最小的是草甸土;耕地与荒地之间比较,荒地的总蓄水量都大于耕地。有效蓄水量:五种耕地与荒地比较,有效蓄水量都有不同程度的下降,草甸土耕地下降的最多,黑钙土和黑土的下降相对较少。 3.五种土壤入渗过程中前20分钟都是入渗速率下降最迅速的阶段,20分钟之后下降速度减小并逐渐趋于稳定,2小时之内曲线都达到稳定。五种土壤的水分入渗速率都随着土层深度的增加而减小,尤其是初始入渗速率减小幅度最大。通过灰色关联分析,综合评价土壤的入渗能力,结果显示:黑土和黑钙土是入渗性能很好的两种土壤,草甸土次之,暗棕壤较差,白浆土入渗性能最差。 4.对Horton公式和Kostiakov公式的拟合研究表明:Kostiakov公式和Horton公式对本文试验所涉及的五种土壤都不具有很好的适用性。而改进的Kostiakov公式不仅与Horton公式相比提高了准确性,同时也克服了原始的Kostiakov公式在拟合过程中出现的问题。对所有土壤的入渗过程都有很高的吻合度,可以作为本试验结果的经验公式。


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