土壤饱和导水率Word文档下载推荐.docx

1、市境北、西、南面高山环绕，中、东部丘陵起伏，平原镶嵌其中，呈 由西南向东北倾斜的盆地地貌。邵阳境内系江南丘陵向云贵高原过渡地带， 南岭山脉绵亘南境，雪峰山脉耸峙西、北，横邵丘陵盆地展布中、东部。整个地势西南高而东北低，顺势向中、东部倾斜，呈东北向敞口的筲箕形最高峰为城步苗族自治县东部二宝顶， 海拔 2021 米；最低处是邵东县崇山 铺乡珍龙村测水岸边，海拔仅 125 米，地势比降为 %。境内溪河密布，有 5 公里以上的大小河流 595 条，分属资江、沅江、湘江与四大水系。资江 干流两源透巡，支派纵横，自西南向东北呈 “ Y”字型流贯全境，流域面积遍及市辖 9 县 3 区。巫水源出城步，横贯绥宁

2、，西入沅江，为境内西南部的 主要水道。生物资源：邵阳位于南岭山脉、雪峰山脉与云贵高原余脉三大植物区 系交会地带，是湖南四大林区之一。 1990 年，全市林地面积为万亩，活立 木总蓄积量达 2843 万立方米， 森林覆盖率为 %。其中绥宁县活立木蓄积量 1050 万立方米，人均 32. 94 立方米，森林覆盖率为 %，均居全省各县之 首，有 “神奇的绿洲 ”之誉。植物种类繁多，珍稀树种丰富。邵阳市植物种类 多达 2826 种，分属 245 科， 792 属，其中被子植物 105 科 372 属 1659 种，裸子植物 8 科 33 属 67 种，自然分布和引进栽培的木本植物 115 科409 属

3、 1726 种，用材林树种 210 种，以杉木、马尾松和阔叶用材林为大 宗。经济林树种 432 种，楠竹、油茶、油桐、漆树、板栗、乌桕、白蜡树、 山苍子树等成片分布。材料方法本次试验共在邵阳市七里坪邵阳学院周边典型坡地 （50mX360m）范围进行网格（lOmXlOm）取样,共布设8个采样点，每个采样点采集两个土壤 样本。采样点的基本情况如下 : 一号点：经纬度 27， 1 1 1；高程为 350m4m该坡坡向为NE60 ；环刀编号 1、2； 土地类型：林地一号点表 层为枯枝落叶层，半分解腐殖质层，腐殖质层厚度为 2cm，采样深度为 010cm，10cm 以下为半风化母质层。 采样时间为： 2

4、012 年 4 月 1 日 15：00。二号点： 111高程3303m该坡坡向为 SE150 ；环刀 编号 3、 4；该处土壤较疏松， 为半阳坡， 表层为枯枝落叶层， 半 分解腐殖质层，腐殖质厚约 1cm ，土壤粗骨性强，采样为半腐殖 质层；采样时间为： 18。三号点：经纬度27高程3103m ；坡向为SW210环刀编号 5、 6；土壤类型为红壤，半腐殖质层厚度为 1 cm ，采样深度为0 8cm ，采的是淋溶层植物根系较多， 石头也较多， 粗骨性较强。 采样时间 2012 年 4 月 1 日 15：40。四号点：高程290 m ；环刀编号 7、8植被类 型为菜地，采的是菜地耕作土，该点位于坡

5、底，三面环山，出口处走向为 正南180，距上瑞高速120m,表层0 4cm根系 较多，土质疏松，采样深度为 7 13cm。采样时间为2012年4 月 1 日 16： 00。五号点： 经纬度 27， 111高程 270坡向为正北； 环刀编号 9、 10；植被类型为桔林，土壤中植物根系较多，土壤较疏松，比菜 地紧，表层为苔藓，没有枯枝落叶层，半分解腐殖质层为 1cm，采样深度为 4 9cm ，土壤粗骨性不明显，无石头，根系较多。 采样时间 2012 年 4 月 1 日 16：25。六号点：高程2304m；环刀编号11、12；白田洲 中部偏东，植被类型为灌丛，顶级演替植物为构树，下层为蒿草， 腐殖质

6、层厚度为 2cm ，并有蜗牛，千足虫，蚂蚁，根系较少，采 样深度分别为 0 10cm，10cm 20cm ；第一个样（环刀11号）410cm 土壤黏性较大。第二个样（环刀12号）1520cm表 层与下层无区别， 20cm 内质地均一，没有挖到沙粒石层。采样时间 2012 年 4 月 3 日 15：50。七号点：，111 ；高程210 3m；环刀编号13、14与上点 直线距离大概 20m ，白田洲河漫滩草地，植被类型为杂草，表层 为腐殖质层，下层有蚯蚓，土狗，土壤湿润， 30cm 以上为黏土， 以下为细砂， 土壤较潮湿； 环刀 13 采样深度 410cm 环刀 14 采 样深度14 20cm ；

7、采样时间 2012年4月3日16:八号点：经纬度 327高程2504m ； 土地类型为稻田表层秸秆 较多，下层土壤中根系较多，有蜗牛，蚯蚓，昆虫，腐殖质较厚， 20cm 以上为次表层， 以下为泥底层， 采样深度分别为 010cm， 1020cm，2030cm ；环刀 15、16 采样深度 2 8cm ；采样 时间 2012 年 4 月 5 日 16:室内分析对上述 8个采样点，每个采样点采集两个土壤样本。用烘干法测定表层030cm 土壤含水量。每个采样点用环刀采原状土 （为了减少表层枯枝落叶 等杂物的影响，采样在表层5cm以下），重复2次,带回室内用定水头法测定土 壤饱和导水率。采样区山体走向

8、为东西方向 ，整个坡面除距坡顶110m处较陡 外，其他坡度为20左右,坡上位110 m内为退耕20 a的苜蓿地，坡中位是退耕 5a的杏树林地，坡下位为农田和少量杏树。 因采样前农田谷物已收割，退耕杏树林地种植较为稀疏 ,苜蓿地退耕年限较长 ,苜蓿的生产力很低 ,因而土壤表 层含水状况均不考虑植被影响。在采样期间 ，所处区域20d内无降雨记录，因而土壤含水量较低。实验样本采集完毕后我们将其带回邵阳学院城市建设 系土壤实验室进行进一步的分析。首先在选定的实验地上，用环刀采取原 状土，将垫有滤纸的低筛网盖好，并将环刀浸入事先准备装有水的容器中， 注意水面不要超过换刀。然后统一饱和 12个小时。其次在

9、预定时间（ 12小时）将换刀取出，置于事先准备好的支架上，与此同时准备马氏瓶 4-5个，根据实验要求在马氏瓶中装一定量的纯净水，并在马氏瓶出水口套好橡皮 管。将橡皮管一头放入换刀中并通入纯净水。待重力水滴完后在环刀下部 装上漏斗，漏斗下接一烧杯，待稳渗后并记录环刀水头高度。待漏斗下面 滴下滴一滴水时开始用秒表计时，每隔 5秒更换漏斗下的烧杯（间隔时间短 的，视渗漏快慢而定）并分别用事先准备好的量筒计算对应时间的渗出水 量，并用温度计记录水温。土壤饱和导水率系数在单位水压梯度下，通过垂直于水流方向的单位土 壤截面积的水流速度，又称土壤渗透系数。在饱和水分的土壤中根据达西 （）定律得出土壤饱和导水

10、率公式为：式（1）中：K饱和导水率（渗透系数），cm/s；Q流量，渗透过的一定截面积S （cm2）的水量，ml ； L 饱和土层厚度，渗透经过的距离，cm；S渗透管的横截面积，cm2 ； t 渗透过水量Q时所需要的时间，S； h水层厚度，水头（水位差），cm。饱和导水率（渗透系数）与土壤孔隙数量、土壤质地、结构、盐分含 量、含水量、和温度等有关。饱和导水率（渗透系数） K的量纲为cm/s或mm/min 或cm/h 或 m/d。在本次试验当中其中 L （饱和土层厚度，渗透经过的距离， cm）取值为5cm； S （渗透管的横截面积，cm2）取值为20 cm2 ；本次试验的土样分析与 测定均是在邵阳

11、学院城市建设系土壤实验室完成。3结果与分析时间间隔和质量差的测定将实验样本带回邵阳学院城市建设系土壤实验室，采用渗桶法测得质量 差数据如下表：表1-1时间差与质量差测量数据时间间隔（mi n）1质量差（g）234时间间 隔（min）隔（min）（g105表1-2时间差与质量差测量数据678时间间 质量差隔（min） （g）表1-3时间差与质量差测量数据91112表1-4 时间质量差与质量差测量数据13 14 15 16时间间 质量差 时间间 质量差 时间间 质量差 时间间 质量差注：其中1号土壤样本和13号土壤样本因其土质较黏着，里面粘土较多,因此测量时间采取10分钟每次。其他土样统一 5分钟

12、每次土壤容重和饱和导水率的计算通过采用渗桶法测得八个点共十三个样本数据后进行整合得出质量差 如表1-1到1-4所示。质量差数据测定完毕后，将环刀取下，放入烘箱中105 C烘干8个小时，等土壤冷却至室温后，将样本过秤测得 1-13号样本的土壤容重。为保证实验的精确性，在饱和导水率的计算过程中要使用达到稳定的数据进行计算（单位时间内渗出水量相等为止），所以在表 1-1到表1-4中要选择相对稳定的数据进行土壤饱和导水率的计算。其中 1号样本测得数据相对稳定，因此全部采用并带入公式 （1）计算出饱和导水率； 2号样本采取的数据为之间的数据；3号样本采取的数据为之间的数据； 4号样本采取的数据为之间的数

13、据；5号样本数据基本稳定，所以全部采用； 6号样本数据基本稳定，因此全部采用； 7号样本数据基本稳定，因此全部采用； 8号样本采取的数据为之间的数据； 9号样本采用的是数据为之间的数据； 10号样本采用的数据为之间的数据； 11号样本所有数据基本稳定，因此全部采用；12号样本采用的数据为之间的数据； 13号样本所有数据基本稳定，因此全部采用；14号样本采用的数据为之间的数据； 15号样本采用数据为之间的数据；16号样本数据基本稳定，因此全部采用。数据采集完毕后将稳定数据带入公式 （1）中进行土壤饱和导水率的计算，算得数据如下表： 表2各样本土壤容重和土壤饱和导水率计算表 样点 编号 高程（m）

14、 土壤容重（g/cm3） 土壤饱和导水率（cm/s）号点350m二号点330m三号占 V 八、310m四号点290m五号点270m六号点230m七号点1314210m15八号点15250m测得样本土壤饱和导水率后，将一号点到八号点中包含样本的容重和 土壤饱和导水率求平均值获得一号点到八号点土壤容重和土壤饱和导水 率，如下表：表3 土壤容重和土壤饱和导水率咼程（m） 土壤容重（g/cm ）土壤饱和导水（cm/s）210m250m相关性分析测得以上数据后我们对一至八号点的高程与土壤饱和导水率和土壤容重与饱和导水率进行一次相关系数的比较分析1：4-1和图首先进行一至八号点高程与土壤饱和导水率相关性分

15、析，如表表4-1高程和土壤饱和导水率记录表高程（m）土壤饱和导水率（cm/s）350330310290270230210250图1高程和土壤饱和导水率对比分析曲线图由表1-4和图1的对比分析中我们看出低山林地不同海拔高度表层土壤高程与土壤饱和导水率的相关关系较为明显。其关系式为：6 5 4 3 2y 4.1 10x 6.9 7x 0.0005x 0.1729x 35.177x 3789.3x 1.7 5关系式中x为高程，y为低山林地不同海拔高度表层土壤饱和导水率;土壤容重（g/cm 3） 土壤饱和导水率（cm/s）图2 土壤容重和饱和导水率对比分析曲线图由表4-2和图2的相关性对比分析我们可以

16、看出土壤容重与低山林地表层土壤饱和导水率无明显的线性相关性。其关系式为 ：计算得出；R2=;式中x为土壤容重，y为低山林地不同海拔高度表层土壤饱和导水率。4结论与讨论：我们对邵阳市邵阳学院七里坪校区附近的低山林地不同还把高度表层土壤饱和导水率进行测定。期间在邵阳市七里坪邵阳学院周边典型坡地 （50mx 360m）范围进行网格（10m xi0m）取样,共布设8个采样点，每个采样点 采集两个土壤样本，带回邵阳学院城市建设系土壤实验室进行饱和导水率 的测定分析。本次试验我们通过渗透筒法，测量了邵阳学院七里坪校区附近低山林地不同海拔高度表层土壤饱和导水率，结果表明低山林地不同海拔高度表层土壤饱和导水率

17、的变化范围为其中海拔高度为 270m的五号点植被类型为桔林，土壤中植物根系较多，粗骨性不明显，所含石头等颗粒较少，土质较疏松，因此五号点的土壤保和导水率较高。而高程为 230m的六号点由于土壤植物根系较少，粘土多土壤粘性较大，因此导致土壤饱和 导水率偏低。通过对高程和土壤饱和导水率，土壤容重和土壤饱和导水率 之间的线性相关性分析我们了解到，高程和低山林地不同海拔高度表层 土壤饱和导水率成线性正相关关系，而土壤容重与低山林地不同海拔高度表 层 土 壤 饱 和 导 水 率 无 明 显 的 线 性 相 关 性 。 参考文献 :1王小彬 , 叶元林 , 王安明 ,等. 容重及粒径大小对土壤持水性的影响

18、研究J.灌溉排水学报,2003, 22（3）: 15-18.2刘洪禄、杨培岭等.波涌灌溉土壤表面密实层饱和导水率 k与土壤机械组成、土壤容重、 供水中断时间的定量关系的研究 J. 灌溉排水学报， 2001， 18（3） ：19-223单秀枝 . 土壤有机质与水动力学的研究 M. 北京 : 科学出版社 ,2002.4吴华山 , 陈效民 , 叶民标 , 等. 太湖地区主要水稻土的饱和导水率及其 影响因素研究 J. 灌溉排水学报 ,2006, 25（2）: 46-49. Hopmans和Duley . 土壤温度对土壤特性的影响研究分析第三版 M.北京: 中国农业出版社 ,1999 ， （4）:40-

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20、s W D et measurement of field-saturated hydraulic conductivity sorptivity and the aypa-ramete using the . Soil Sci,1985, 140 ：292-30211许一飞 , 雷廷武 . 降水入渗过程的模型研究 J. 北京农业工程大学学 报,1993,13（4）:39-46.12许迪,蔡林根 .冬小麦夏玉米种植模式下的农田水量平衡模拟及入 渗补给规律分析 J. 水利学报 ,1997,12: .13周择福 , 洪玲霞 . 不同林地土壤水分入渗和入渗模拟的研究 J. 林业科学 ,1997,33

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