地表径流与土壤侵蚀的化学与物理调控效应试验研究

论文题目: 地表径流与土壤侵蚀的化学与物理调控效应试验研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 农业水土工程

作者: 于健

导师: 雷廷武

关键词: 土壤结构调理剂,湿润速度,间歇流,入渗,侵蚀

文献来源: 中国农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 土壤结皮对地表入渗速度和土壤侵蚀有很大的影响。结皮是表层土壤团粒的物理分解和团粒中溶质的物理化学分散所致。通过物理和化学调控可以减少土壤表面团聚体的分解。 间歇灌溉对土壤入渗与侵蚀的控制效果很难预测,大量研究认为间歇灌溉对土壤团聚颗粒稳定性影响比较大,但是其程度及机理不清楚。用PAM溶液来防止土壤结皮,增加水入渗率、减少土壤侵蚀,存在耗水量大、费时、费力等缺点,在雨养农业地区难以应用。 本研究选用以色列的6种土壤,通过模拟降雨与微型槽试验,分别测试了不同土壤特性（ESP、不同粘粒含量）、干粉PAM和石膏（矿石膏、磷石膏）相互作用及不同湿润速度与间歇流作用对土壤入渗与侵蚀的影响。研究得出:干粉PAM或将其与石膏（矿石膏、磷石膏）混合后撒在土壤表层,其效果与喷洒PAM溶液一样有效,可以明显地提高入渗率并减少土壤侵蚀。与对照相比,提高稳定入渗率4-6倍左右,减少土壤侵蚀30%。直接施用干粉PAM,可减少土壤侵蚀量70-85%。土壤ESP值的增加将减小土壤入渗率、增加径流量和土壤侵蚀量。ESP值对壤砂土的影响最大,对钙壤土的影响最小,PAM和PG混合比单独施用PG更有效。混合施用PAM和PG与单独施用PG对壤土和粘土—HH的侵蚀影不显著,对于壤砂土和粘土—E,PAM和PG混合可以有效地降低土壤侵蚀。 在喷洒湿润情况下,连续流的湿润速度对2种土壤的累积入渗量没有影响。间歇流情况下,湿润速度对砂粘土的累积入渗量产生了明显的影响,对于粉砂壤土的入渗不产生影响。喷洒湿润形式下,砂粘土的入渗速度随着湿润速度的增加而下降。不论是间歇流还是连续流,湿润速度对粉砂壤土的累积入渗量都没有影响。在小沟湿润条件下湿润速度对2种土壤的侵蚀量影响不同。在连续流条件下,湿润速度由低到高,粘土的侵蚀量加大320%,而粉砂壤土只增加30%。采用喷洒湿润,当湿润速度小于50mmh-1,对砂粘土的侵蚀量没有影响;当湿润速度增加至120mmh-1或以上时,土壤侵蚀量急剧增加。湿润速度对粉砂壤土的侵蚀不明显。 在小沟流湿润情况下,间歇流可显著降低砂粘土的入渗率与侵蚀量,且其效果随着湿润速度增加而增加。间歇流显著降低粉砂壤土侵蚀量。然而,在喷洒湿润情况下出现了与以往研究大不相同的结果:与连续流相比,间歇流增加了砂粘土的入渗率和粉砂壤土的侵蚀量,分析了形成这一结果的机理,并定量描述了湿润速度对土壤稳定性的影响。 本文对土壤、ESP和土壤结构调理剂相互作用,小沟湿润与喷洒湿润条件下湿润速度与2种水流型式（连续流与间隙流）对土壤入渗和侵蚀影响的研究结果,可以为雨养农业地区防止土壤结皮、提高雨水利用率及提高灌溉效率提供重要的理论依据。

论文目录:

第一章 引言

1.1 目的与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目的

1.4 研究内容

第二章 材料与试验方法

2.1 降雨模拟试验

2.2 微型槽试验

第三章 不同PAM特性与应用方法对入渗与侵蚀的影响

3.1 试验设计

3.2 PAM特性对入渗的影响

3.3 PAM特性对土壤径流与侵蚀的影响

3.4 PAM的应用方法对土壤入渗的影响

3.5 不同PAM特性与应用方法对土壤侵蚀与径流的影响

3.6 对PAM应用方法的评价

3.7 小结

第四章 PAM与石膏对土壤入渗与侵蚀的影响

4.1 材料与试验方法

4.2 不同处理对土壤入渗率与径流的影响

4.3 土壤侵蚀

4.4 小结

第五章 干粉PAM和磷石膏对不同ESP土壤的表面径流和侵蚀的影响

5.1 材料与试验方法

5.2 不同ESP对入渗率与径流的影响

5.3 不同ESP对土壤侵蚀的影响

5.4 小结

第六章 湿润速度与间歇流对入渗与侵蚀的影响

6.1 材料与方法

6.2 间歇时间对入渗量和侵蚀量的影响

6.3 小沟流湿润方式下湿润速度对土壤入渗的影响

6.4 小沟流湿润方式下湿润速度对土壤侵蚀的影响

6.5 喷洒湿润方式下的湿润速度对入渗的影响

6.6 喷洒湿润方式下的湿润速度对侵蚀的影响

6.7 小结

第七章 结论与建议

7.1 主要结论

7.2 建议与进一步研究的设想

参考文献

致谢

作者简介

发布时间: 2006-04-05

参考文献

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