土壤中溶解性溶质流失特征试验.pdf

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1、第26卷2010年第6期6月农业工程学报TransactionsoftheCSAEV

2、01．26No．6Jun．201077土壤中溶解性溶质流失特征试验童菊秀，杨金忠，暴入超(武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉，430072)摘要：该文以含有一定初始溶质的壤土和沙土为试验材料，为了研究不同条件下土壤溶质的流失特征，考虑到农田在产生地表径流前存在地表积水的过程，进行了室内土壤测试试验。试验结果表明：在相同条件下，既存在地表径流又存在地下排水时，损失的土壤溶质仅有小部分存在于地表径流水中，流失在地下排水中的

3、溶质占损失的土壤溶质的主要成分。因此在实际田间操作中，当不能同时采用降低地表径流和地下排水的方法来提高土壤溶质的利用程度时，应首先考虑降低地下排水的措施。而在暴雨范围内，降雨强度越小、土壤初始含水率越低、地F排水条件越好、土壤质地越粗等都将导致土壤溶质在地表径流和地下排水中流失的质量越大，从而降低土壤溶质的有效利用程度，该成果可以为提高土壤溶质的利用效率和降低农业污染提供一定的参考意义。关键词：径流，排水，土壤测试，壤土和沙土，暴雨强度，土壤溶质流失特征doi：10．3969／j．issn．1002—6819．201

4、0．06．014中图分类号：S15I．93文献标识码：A文章编号：1002—6819(2010)一06一0077一06童菊秀，杨金忠，暴入超．土壤中溶解性溶质流失特征试验[J]．农业工程学报，2010，26(6)：77—82．TongJuxiu，YangJinzhong，BaoRuchao．Characteristicsofsolublechemicallossinsoil[J]．TransactionsoftheCSAE，2010，26(6)：77—82．(inChinesewithEnglishabstract)

5、0引言1材料与方法农业污染源，由于面积大、分布广、排污时段性强、可控性弱等因素，难于像工业污染源一样易于监测和控制，所以农业污染对水体生态环境恶化的贡献越来越大，此状况已引起国内外学者的重视【l。J。目前多数研究没有考虑农田土壤在产生地表径流前存在地表积水的情况，而雷志栋等【8】通过描述土壤水分入渗过程，认为地表的积水过程影响土壤入渗，进而影响土壤中溶质运移，Lei【9J等通过模拟降雨试验条件下的积水径流法阐述了有一定坡度的土壤入渗能力过程，童菊秀和杨金忠【1o】虽然分析了非饱和土壤积水条件下的溶质地表径流损失，但是

6、没有对整个土壤溶质的去处及其土壤溶质的有效利用程度进行分析。而在实际情况下，土壤溶质不仅损失在地表径流水中，还通过地下的形式排水流失，而且人们更关心的是土壤溶质的整体去向及其有效利用。人工模拟降雨可以弥补短期内在自然降雨条件下无法或很难取得研究结果，因此模拟降雨试验被广泛应用【11。”j。在暴雨范围内，本文通过室内模拟降雨试验，研究了降雨过程中农田中积水层的存在以及不同因素对溶质地表径流流失和地下排水流失的影响，研究成果对控制土壤溶质损失、保护水体生态环境具有极其重要的现实意义。收稿日期：2009-05．08修订日期

7、：2009．12．12基金项目：国家自然科学基金重点资助项目(50639040)；国家高技术研究发展计划(“863”计划)课题(2006AAl00205，2006AAl00207)；科技支撑计划课题(2006BADIIB06)资助作者简介：童菊秀(1981一)，女，湖北武汉人，博士生，主要研究方向为地下水、土壤水运动理论、地面水资源及其相应数据同化方法的应用。武汉武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，430072。Emial：juxiu．tong@gmail．COIII模拟降雨试验于2007年7—9月在武汉大学

8、水资源与水电工程科学国家重点实验室农田水利实验大厅内进行。试验土槽采用移动同坡(水平)式钢槽，长、宽、高规格为100cm×30cm×40cm，底部中间两端开孔排水。试验装置结构示意图见图1：在土槽底部填一定深度的不含任何初始溶质的砂砾石作为滤水层(其中砂砾石粒径为5～10mm)，其深度值为h。(cm)表示于表l中；在砂砾石上面铺120目的滤网，防止在降雨过程中试验土壤从底部砂砾石上冲走，在滤网上面装填试验土壤，试验土壤的深度值见表1中h(cm)，壤土的装槽体积质量为1．4g／cm3，饱和含水率(孔隙体积与土壤总体积之

9、比)为0．476；沙土的装槽体积质量为1．47g／cm3，饱和含水率为0．443。在距离土槽底部高度为25cm处开口收集径流水。用量筒测得所收集的底部排水和地表径流水图1试验结构示意图Fig．1Schematicofexperimentalframe78农业工程学报2010笠的体积溶液；通过DDS．1lA型电导率仪测定收集到的底部排水和地表径流