PAM调控与湿润速度对土壤入渗与侵蚀的影响试验研究

摘要

土壤表面结皮是干旱、半干旱地区普遍存在问题，土壤表面结皮后，造成入渗率下降、径流与土壤侵蚀增加。土壤表面结皮主要由土壤内部条件与外部条件决定的，内部条件包括土壤结构、有机质含量、土壤化学性质等因素，外部条件包括为水质以及土壤团聚体稳定条件等，土壤团聚体稳定条件受湿润速度、土壤含水量以及老化时间的影响。湿润速度对土壤团聚体稳定的影响主要表现在（1）物理机械作用：高速水流剪切力，对团聚体产生破碎。（2）空气爆破，被快速水流封闭在土壤空隙中的空气，受到不均匀压力，引起爆破，对团聚体产生破碎。土壤结构调理剂（PAM）可用来增加土壤团聚体的稳定性，防止土壤结皮，减少径流量与侵蚀量，国内外大多数采用将PAM溶解喷施于地表或将PAM配制成溶液加入灌溉水中，这些方法不适应旱作农业区。因为溶解PAM需要耗费大量用水，且费工费时，本文采用表施干撒PAM。 本文选用砂壤土和砂粘壤土两种土壤，通过微型槽试验，模拟畦灌条件下，研究了不同特性的干粉PAM与三种湿润速度：2.5、3.75、6.25mmmin-1，对两种土壤（砂壤土、砂粘壤土）的入渗率和土壤侵蚀量的影响，结果表明，湿润阶段与连续流阶段的土壤入渗机理是不同的，湿润速度是造成土壤结皮的一个重要原因，结皮使得地表径流量增大，入渗率降低；对于砂壤土，湿润速度对砂壤土的稳定入渗量和累积渗流量有明显影响，湿润速度越大土壤表层产生结皮程度越强。对于砂粘壤土，湿润速度的大小对土壤稳定入渗量和累积入渗量影响。无论是砂壤土还是砂粘壤土，湿润速度对土壤侵蚀无影响。湿润速度、PAM特性对土壤入渗率的影响，对于所试验地区的砂壤土和砂粘壤土来说，表施不同特性的PAM后，能增加土壤入渗率，减少地表径流量，减少土壤侵蚀，这对于提高灌水以及灌溉利用率是非常有益的；对于砂粘壤土，无论湿润速度大小，低分子量PAM对于增加土壤入渗率更经济更有效。对于砂壤土，湿润速度小时，施用低分子量PAM既经济又有效，当湿润速度大时，施用低分子量与高分子量PAM等比例混合更有效；不同特性PAM对土壤侵蚀量没有影响。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

1.1 研究背景与意义

1.2 表土结皮

1.2.1表土结皮的形成过程

1.2.2表土结皮形成的影响因素

1.2.3表土结皮的影响及治理措施

1.3 聚丙烯酰胺(PAM)概述

1.3.1 聚丙烯酰胺（PAM）的特性

1.3.2聚丙烯酰胺(PAM)的种类及用途

1.3.3聚丙烯酰胺(PAM)物理特性

1.4 聚丙烯酰胺(PAM)保水剂国内外研究动态

1.4.1聚丙烯酰胺(PAM)防治水土的研究过程

1.4.2聚丙烯酰胺(PAM)调节土壤结构机理及应用研究方面

1.5 聚丙烯酰胺(PAM)与环境

1.6 聚丙烯酰胺(PAM)效果及推广前景

1.7 论文研究目标

1.8 论文研究内容

1.9 论文技术路线图

2试验材料和方法

2.1 试验装置

2.2 试验材料

3湿润速度与土壤特性对土壤入渗与侵蚀的影响

3.1 试验方法与试验设计

3.2 试验结果

3.2.1不同土壤质地条件下，湿润速度对土壤入渗的影响

3.2.2不同土壤质地条件下，湿润速度对土壤侵蚀的影响

3.3 小结

4湿润速度与PAM特性对土壤入渗与侵蚀的影响

4.1 试验方法与试验设计

4.2 不同土壤，湿润阶段，PAM 对土壤累积入渗量的影响

4.3 不同土壤，连续流阶段，PAM对土壤入渗率的影响

4.4 不同土壤，湿润速度与PAM特性对土壤入渗的影响

4.5 不同土壤，湿润速度与PAM特性对土壤侵蚀的影响

4.6 小结

5不同分子量PAM对土壤入渗和侵蚀影响的效果变化

5.1 试验方法与试验设计

5.2 湿润速度2.5mm／min

5.2.1三次连续流状态下产流后的入渗率变化

5.2.2不同土壤质地，PAM对土壤稳定入渗的效果影响

5.2.3三次连续流下的累积入渗量对比

5.2.4不同土壤质地，PAM特性对土壤侵蚀的影响

5.3 湿润速度3.75mm／min

5.3.1三次连续流状态下，入渗率变化

5.3.2不同土壤质地，PAM特性对土壤入渗的影响

5.3.3三次连续流下的累积入渗量对比

5.3.4不同土壤质地，PAM特性对土壤侵蚀的影响

5.4 湿润速度6.25mm／min

5.4.1三次连续流状态下产流后的入渗率变化

5.4.2不同土壤质地，PAM特性对土壤稳定入渗量的影响

5.4.3不同土壤质地，PAM特性对土壤侵蚀的影响

5.6 小结

6结论和展望

6.1 主要结论

6.2 展望

致 谢

参考文献

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