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冻结作用下土壤电导率变化特征的室内试验研究 被引量：3
1
作者 杜鑫钰 陈军锋 +2 位作者 翟小艳 高旭光 杜琦 《节水灌溉》 北大核心 2020年第5期56-61,共6页
为了研究土壤冻结过程中土壤液态含水率和土壤质地对电导率变化特征的影响,采用TDR对恒温冻结过程中3种质地(沙土、沙壤土、黏土)土壤在3种初始土壤含水率(10、15、20)条件下的土壤液态含水率和电导率进行了监测。结果表明:在恒温冻结... 为了研究土壤冻结过程中土壤液态含水率和土壤质地对电导率变化特征的影响,采用TDR对恒温冻结过程中3种质地(沙土、沙壤土、黏土)土壤在3种初始土壤含水率(10、15、20)条件下的土壤液态含水率和电导率进行了监测。结果表明:在恒温冻结过程中,土壤液态含水率随冻结时间的增加而减小;土壤电导率随液态含水率的降低而减小,初始土壤含水率越高,电导率降低值越大,S20、R20和N20降低值分别为2.11、2.50和2.47 dS/m;土壤黏粒含量越多,土壤电导率越高。冻结过程中土壤电导率与土壤液态含水率较好地符合对数函数关系,沙壤土拟合效果较好,R2均大于0.945。研究结果可为我国季节性冻土区农业生产和土壤盐渍化防治提供参考。 展开更多
关键词 季节性冻土 冻结 土壤电导率 土壤液态含水率 土壤质地
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考虑水盐相变的盐渍土基质吸力的温度效应
2
作者 肖泽岸 段杰云 +2 位作者 李康良 王启航 郭茂亮 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期287-292,共6页
基质吸力是引起土体中水分迁移的驱动力,对探究土体中水盐迁移动态具有重要的意义。为研究由温度变化诱发的盐渍土孔隙溶液相变对土体基质吸力的影响,用pF meter测试了不同NaCl和Na_(2)SO_(4)比例的盐渍土在不同温度条件下的基质吸力。... 基质吸力是引起土体中水分迁移的驱动力,对探究土体中水盐迁移动态具有重要的意义。为研究由温度变化诱发的盐渍土孔隙溶液相变对土体基质吸力的影响,用pF meter测试了不同NaCl和Na_(2)SO_(4)比例的盐渍土在不同温度条件下的基质吸力。试验结果表明:在水盐相变发生前,盐渍土基质吸力随温度的降低呈线性增加;而当降温过程中有水盐相变发生时,土体基质吸力随温度的变化趋势会发生明显突变。NaCl和Na_(2)SO_(4)对土体水盐相变规律影响不同,使得含不同比例NaCl和Na_(2)SO_(4)的复合盐渍土基质吸力呈现较大的区别。2%NaCl+4%Na_(2)SO_(4)的盐渍土在19和-9℃附近发生盐结晶相变和二次相变,而4%NaCl+2%Na_(2)SO_(4)的盐渍土两次相变分别发生在11和-16℃附近。水盐相变导致土体液态含水率明显降低,进而引起复合盐渍土基质吸力在两个相变阶段均有明显增加。NaCl抑制土体中液态水发生冰水相变,Na_(2)SO_(4)容易在正温结晶,故Na_(2)SO_(4)主要影响土体正温时的盐结晶规律,NaCl则主要影响土体在负温条件下的冰晶产生规律;二者比例不同造成土体盐结晶温度和二次相变温度有明显差异,使得复合盐渍土的水盐相变规律更加复杂,其基质吸力随温度的变化更加难以预测。此外,该研究进一步探究了冰、盐结晶量对基质吸力变化的贡献,为深入理解盐渍土的相变过程和基质吸力之间的关系提供了有效参考。 展开更多
关键词 盐渍土 基质吸力 水盐相变 液态含水率 温度效应
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不同积雪覆盖条件下冻融土壤水分运动规律研究 被引量：23
3
作者 付强 蒋睿奇 +2 位作者 王子龙 李天霄 马梓奡 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期152-159,共8页
积雪覆盖作为中国北方高寒黑土区土壤冻融期最普遍的上边界条件,直接影响土壤水分分布、迁移过程及土壤温度、冻结深度、冻结速率等。通过野外试验,对哈尔滨地区的季节性冻融黑土在裸地、自然积雪、压实积雪、加厚积雪4种不同覆盖条件... 积雪覆盖作为中国北方高寒黑土区土壤冻融期最普遍的上边界条件,直接影响土壤水分分布、迁移过程及土壤温度、冻结深度、冻结速率等。通过野外试验,对哈尔滨地区的季节性冻融黑土在裸地、自然积雪、压实积雪、加厚积雪4种不同覆盖条件下的土壤水分迁移规律进行动态观测。从时间、空间角度分析土壤含水率变化,结果表明:积雪厚度和密度都可以很大程度上影响积雪对土壤的保护作用,在仅考虑积雪自身沉降造成密度增大的情况下,积雪厚度越大保护效果越好,土壤含水率对气温变化的响应及土壤解冻时间依次延后,延后程度随土壤深度增加而增大;当人为改变积雪密度时,相较于单纯增加积雪厚度,密度大的积雪可以更好地保护土壤,使气温对土壤的直接影响更小。当遇到冬季降雪量较小的情况时,可以考虑采用人为压实积雪的方法,加强对土壤的保护作用。 展开更多
关键词 积雪消融 压实积雪 土壤液态含水率 水分迁移
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东北低山丘陵区季节性积雪特性研究 被引量：7
4
作者 马世伟 周丽丽 +2 位作者 马仁明 曹湘英 王宇 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期332-336,共5页
为探究东北低山丘陵区冬季积雪物理特性变化过程,利用超声雪深监测仪和Snow Fork雪特性分析仪采集积雪物理特性(积雪深度、积雪密度、液态含水率)数据,分析积雪深度、密度和液态含水率随时间的变化特征及其在垂直剖面上的变化过程。结... 为探究东北低山丘陵区冬季积雪物理特性变化过程,利用超声雪深监测仪和Snow Fork雪特性分析仪采集积雪物理特性(积雪深度、积雪密度、液态含水率)数据,分析积雪深度、密度和液态含水率随时间的变化特征及其在垂直剖面上的变化过程。结果表明:主要积雪期为11月下旬至翌年2月中下旬,积雪深度与雪层温度、气温呈显著负相关关系,与降雪量呈正相关关系。积雪消融主要集中在10:00—18:00之间,且积雪消融相对于气温表现出滞后性,滞后时间约为4h。积雪初(12月1日观测),雪底层密度为0.198g/cm^3,表层为0.126g/cm^3,从底层至表层呈逐渐减小趋势。随着雪底层形成深霜,中间层5—10cm的积雪密度大于表层和底层。积雪0—5,5—10,10—15cm层平均液态含水率分别为0.308%,0.319%和0.205%,中间层最高,整体表现为单峰型。积雪液态含水率与积雪密度呈显著正相关关系(r=0.866,p<0.05)。研究结果将为融雪径流形成、融雪侵蚀防治以及季节性积雪区生态系统功能评估提供基础数据。 展开更多
关键词 积雪深度 积雪密度 液态含水率 东北低山丘陵区
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天山北坡中段草地、林地积雪消融过程的定量化分析 被引量：4
5
作者 张云云 张毓涛 +2 位作者 师庆东 李吉玫 芦建江 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期108-114,共7页
依托天山森林生态系统定位站,选择典型区域设置林地、草地固定观测小区,在积雪消融期对林地和草地积雪特性(雪深、雪密度、液态含水率、雪温)、产流量、侵蚀量以及常规气象指标进行定量化观测,对比分析林地和草地的积雪消融过程。结果表... 依托天山森林生态系统定位站,选择典型区域设置林地、草地固定观测小区,在积雪消融期对林地和草地积雪特性(雪深、雪密度、液态含水率、雪温)、产流量、侵蚀量以及常规气象指标进行定量化观测,对比分析林地和草地的积雪消融过程。结果表明:积雪消融期林地树冠对降雪的截留量约为56.8%,草地平均积雪深度是林地2.5倍;因树冠截留雪受重力作用下降使融雪产流后期林地积雪深度下降速率大于草地;林地融雪产流的时间比草地早,产流期林地和草地积雪层密度、液态含水率的变化规律相似,"峰值"均在积雪中间层,但林地积雪的平均雪密度和平均液态含水率分别为0.48 g/cm^3,0.61%,均大于草地0.29 g/cm^3,0.52%;林地雪温的"峰值"在积雪表层,而草地在积雪底层,林地平均雪温为-0.032℃,低于草地0.046℃;且雪液态含水率和积雪层温度呈正相关(r=0.611,p<0.05);草地径流小区的产流量和对地表的侵蚀量分别是林地的2,6倍;林地、草地对地表的侵蚀量占总径流量百分比分别为0.21%,0.71%;林地在融雪产流过程中对地表的冲刷作用小于草地,体现了森林的固土作用。研究结果为小尺度探讨积雪消融过程提供理论依据和数据基础。 展开更多
关键词 积雪深度 积雪密度 液态含水率 雪温 径流量 积雪消融 天山北坡
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不同遮蔽条件下季节性积融雪过程差异规律对比研究 被引量：1
6
作者 唐小雨 高凡 《水资源与水工程学报》 CSCD 2020年第2期121-128,共8页
寒旱区季节性积雪融雪水文过程对气候与环境变化高度敏感,研究影响季节性积雪积累与融雪过程的关键因素并进行适应性调控,对维护变化环境下流域水安全与水资源可持续利用具有重要意义。通过对新疆天山北坡乌鲁木齐河流域试验区2017年12... 寒旱区季节性积雪融雪水文过程对气候与环境变化高度敏感,研究影响季节性积雪积累与融雪过程的关键因素并进行适应性调控,对维护变化环境下流域水安全与水资源可持续利用具有重要意义。通过对新疆天山北坡乌鲁木齐河流域试验区2017年12月-2018年3月不同遮蔽条件下(林冠下、开阔地)季节性积雪层分层物理特性进行试验观测,分别分析积雪期、融雪期雪层分层物理特性及差异特征。结果表明:积融雪期内,林冠下积雪平均深度略小于开阔地,分层积雪中深霜层与粗粒雪层深度比重较大;积雪期内,开阔地分层积雪液态含水率呈单峰型变化,林冠下分层积雪液态含水率自上而下呈均匀递增趋势,融雪期不同遮蔽条件下雪层液态含水率均随雪深垂直廓线变化呈单峰型,峰值集中在细粒雪层;积融雪期分层积雪密度垂直廓线变化特征基本一致,均呈单峰型。 展开更多
关键词 季节性积融雪 积雪深度 积雪密度 液态含水率 差异规律 林冠下 开阔地
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秸秆覆盖对寒旱区农田土壤理化性状的影响 被引量：13
7
作者 戚颖 李铁男 +1 位作者 白雪峰 汪可欣 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期56-63,共8页
为探明秸秆覆盖模式对寒旱区农田耕地质量的影响机制,以东北黑土和玉米("郑单958")为研究对象,在秸秆、残茬覆盖和免耕条件下,设置裸土留茬、条带留茬、碎秆覆盖、整秆覆盖及传统耕作5个处理,对耕层土壤水分状况、土壤结构及... 为探明秸秆覆盖模式对寒旱区农田耕地质量的影响机制,以东北黑土和玉米("郑单958")为研究对象,在秸秆、残茬覆盖和免耕条件下,设置裸土留茬、条带留茬、碎秆覆盖、整秆覆盖及传统耕作5个处理,对耕层土壤水分状况、土壤结构及养分变化作对比分析。结果表明,秸秆、残茬覆盖结合免耕处理土壤质量得到明显改善,可分别提高0~50 cm耕层春播期和全生育期土壤水分5.11%~17.30%和0.14%~6.20%、降低0~40 cm耕层土壤容重5.38%~6.77%,增加土壤大团聚体含量5.52%~16.02%,提升全氮、碱解氮、速效磷及速效钾含量4%以上,稳定土壤处于作物生长适宜的酸碱性。其中碎杆覆盖免耕种植各项指标均表现良好,调控效果在东北黑土区更稳定,为寒旱区旱作农业土壤环境改善和保护性耕作技术推广提供科学依据。 展开更多
关键词 秸秆覆盖 寒旱区 液态含水率 土壤结构 土壤养分
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积雪特性参数分析及雪深模型建立 被引量：7
8
作者 付强 彭莉 +3 位作者 汪恩良 李天霄 刘东 崔嵩 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期36-45,共10页
通过2015~2016年冬季积雪观测试验,测量自然条件下雪深、雪层温度、雪层密度、雪层液态含水率等积雪特性参数,分析积雪特性参数影响因子和发育变化规律,构建径向基神经网络雪深模型。结果表明,空气、地表温度及水汽压是影响雪参数发育... 通过2015~2016年冬季积雪观测试验,测量自然条件下雪深、雪层温度、雪层密度、雪层液态含水率等积雪特性参数,分析积雪特性参数影响因子和发育变化规律,构建径向基神经网络雪深模型。结果表明,空气、地表温度及水汽压是影响雪参数发育三大主要气象因子。在时长为124 d覆雪期中,雪深最大平均融雪速率达3.20 mm·d-1,出现在融雪后期。雪层密度随雪深增加波浪式上升,其中稳定期全层密度0.1~0.4 g·cm-3;雪层液态含水率0.5%~3.5%,分层液态含水率中层较大,积雪表层和底部波动较小;全层积雪孔隙率平均值为72.3%,积底层孔隙率廓线下降最快,极差最大。经两次优化后,雪深模型最大绝对误差为0.614 1 cm,最大相对误差为5.85%,模拟精度控制在6 mm以内。 展开更多
关键词 雪深 雪密度 液态含水率 雪孔隙率 雪深模型
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季节性冻融土壤入渗参数的多元线性预报模型 被引量：3
9
作者 陈枭萌 顾宗斌 +2 位作者 文方 孜叶尔迭 曾琪静 《人民黄河》 CAS 北大核心 2020年第8期158-163,共6页
以土壤水动力学、冻土物理学、统计学等理论为基础,研究新疆典型干旱区细土平原与沙漠交错带的冻融土壤水热迁移规律,分析不同深度土层在冻结期、融化期的水热变化特征,探明研究区冻融土壤的水分入渗规律及影响因素,以期建立季节性冻融... 以土壤水动力学、冻土物理学、统计学等理论为基础,研究新疆典型干旱区细土平原与沙漠交错带的冻融土壤水热迁移规律,分析不同深度土层在冻结期、融化期的水热变化特征,探明研究区冻融土壤的水分入渗规律及影响因素,以期建立季节性冻融土壤入渗参数的多元线性预报模型。结果表明:土壤冻结融化过程中,深层土壤的液态含水率在冻融过程中基本不随环境温度升降发生变化,各层土壤的液态含水率、温度均与环境温度的变化趋势基本保持一致;冻结期相比融化期在初期短时间内渗入水量较大,达到稳定入渗所需要的时间较短;从冻结期到融化期,随着土壤中冻结水含量减少,未冻水含量增加,土壤的饱和导水率随之变大;土壤入渗能力主要与环境温度、土壤温度、土壤含水率等因素有关,并得出研究区冻融土壤的入渗能力预报模型。 展开更多
关键词 冻融土壤 土壤温度 土壤液态含水率 土壤入渗参数 多元线性预报
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