摘要:土壤中施加生物质炭对改善土壤墒情及提高土壤肥力具有重要作用。为探明生物质炭种类与混施深度对土壤水分运移和养分拦截的作用特征，通过室内定水头土柱模拟试验，设置3种生物质炭（稻壳炭、玉米秸秆炭、竹炭）和2种混施深度（10 cm、20 cm），以裸土为对照，测定水分运移及氮磷流失变化过程。结果表明：生物质炭对土壤孔隙结构的改变以及生物质炭比表面积和粒径分布可共同影响土壤水分运移。混施不同种类生物质炭能使土壤容重降低，其中混施稻壳炭后容重降低幅度最大，且稻壳炭能显著提高土壤总孔隙度与饱和含水量。混施稻壳炭能显著促进湿润锋运移，提高入渗量，其中稻壳炭混入10 cm土层后对炭-土层入渗的促进作用最大，对水分渗漏影响较小；而混入20 cm土层会促进渗漏，提高饱和导水率。玉米秸秆炭比表面积与总孔体积最大，吸持水分能力强；玉米秸秆炭不含大于1 mm粒径的颗粒，混施后对土壤总孔隙度影响较小，土壤饱和含水量显著降低，能抑制水分运移，其中玉米秸秆炭混入20 cm土层对渗漏的抑制作用最强。混施竹炭对湿润峰运移和入渗过程影响不明显，混入20 cm土层对渗漏有抑制作用。混施稻壳炭后，全磷（total phosphorous，TP）流失量减少，但会使全氮（total nitrogen，TN）流失量增加；混施玉米秸秆炭对TN流失影响较小，能使全磷流失量减少；混施竹炭能吸附氮素，但会使TP流失量增加。在田间开展应用时，可选择将稻壳炭混入10 cm土层，能有效减少地表径流与TP流失，但需注意会增加TN流失；玉米秸秆炭混入20 cm土层能降低水分运移速率，有效减少水分渗漏与TP流失，适用于砂土等透水性强的土壤。竹炭对水分运移的影响不如稻壳炭与玉米秸秆炭，且增加了TP流失，不适合实际应用。

摘要:通过室内土柱模拟试验研究蚯蚓粪施用方式及施用量对土壤水分入渗过程的影响，试验设置了3种施用量（50 g·kg-1，75 g·kg-1，100 g·kg-1）和5种施用方式（0~10 cm混施、10~20 cm混施、5~8 cm层施、10~13 cm层施、15~18 cm层施），以裸土为对照，分别测定0~180 min的土壤累积入渗量、湿润锋深度以及入渗30 min后层施条件下不同土层的土壤含水率。结果表明：不同用量蚯蚓粪混施入0~10 cm土层后均可加快湿润锋迁移速率，但在10~20 cm混施方式下，75 g·kg-1和100 g·kg-1用量会抑制湿润锋的下移；当蚯蚓粪以层施方式加入土壤时，75 g·kg-1和100 g·kg-1用量处理的湿润锋迁移速率明显减小，且湿润锋深度随施用量的增加而减小；10~20 cm混施蚯蚓粪处理的累积入渗量小于0~10 cm混施处理，而75 g·kg-1和100 g·kg-1蚯蚓粪施用于5~8 cm和10~13 cm深度时也可明显减小累积入渗量，但100 g·kg-1蚯蚓粪层施时则对入渗过程无显著影响；用Kostiakov模型拟合土壤入渗过程得出，施加75 g·kg-1和100 g·kg-1蚯蚓粪均能够增加初始入渗率，10~13 cm和15~18 cm层施蚯蚓粪则对入渗率的减小具有延缓作用；层施50 g·kg-1蚯蚓粪能够提高下层土壤含水量，但层施75 g·kg-1和100 g·kg-1蚯蚓粪则会使下层土壤含水量降低。

摘要:以磺胺嘧啶（Sulfadiazine, SDZ）为研究对象，通过室内原状土柱(0~15 cm，土柱Ⅰ和15~30 cm，土柱Ⅱ)出流试验探讨了其在不同剖面深度处的迁移特征，运用Hydrus-1D软件对试验结果进行模拟，并对不同流速下磺胺嘧啶在0~200 cm土壤中的迁移行为做了预测。结果表明：SDZ在原状土柱Ⅱ中的穿透曲线相较于原状土柱Ⅰ的发生左移，即较深层土壤中，SDZ的迁移速度更快，这主要是受土壤理化性质，如有机质、阳离子交换量和pH等的影响；两区模型（TRM）模拟的R2>0.91，均方根误差RMSE<0.061，不动水区域f<0.154，其模拟效果优于单点模型（OSM）和两点模型（TSM），表明土壤的不可动区域是吸附SDZ的重要部分。预测结果显示：同一流速时，SDZ浓度峰值随着土壤剖面深度增加而减小，出流时间逐渐增大；同一深度处，当水流速度从0.017 cm min-1增加到0.030 cm min-1再到0.100 cm min-1时，磺胺嘧啶在土壤中的迁移速度不断加快，出流浓度也越来越高，当流速为0.100 cm min-1时，SDZ可快速穿过土层进入地下水，其穿透曲线不再对称，出现拖尾现象。

摘要:基于室内土柱法，建立120 ml d-1、60 ml d-1、30 ml d-1三种不同喷淋强度下放射性核素Sr-90在砂土介质中的动态土柱迁移试验，试验时间分别为51 d、102 d、204 d，研究不同喷淋强度对Sr-90迁移规律的影响。结果表明，三种不同喷淋强度下Sr-90的浓度峰在土柱体中的迁移距离分别为42.3 cm、46.2 cm、44.4 cm，迁移距离基本一致，与喷淋强度和时间成正比。此外，Sr-90在土柱体剖面的浓度分布曲线均存在明显的不对称性和拖尾，即Sr-90从源层上洗脱下来后，受到砂土介质的吸附作用，待浓度峰值通过后，更多的Sr-90从之前的砂土介质中解吸出来，使得很长时间段内土柱体中保持相对较高的浓度。应用Hydrus-1d软件建立平衡吸附、非平衡吸附两种模式下的核素迁移数值模型，发现在非平衡吸附模式中考虑一级速率系数β能更好地描述浓度分布曲线的拖尾，通过与实测浓度值拟合得到Sr-90的分配系数为0.73 ml g-1、0.70 ml g-1、0.72 ml g-1，喷淋强度对分配系数影响不大。

摘要:稻麦轮作是长江中下游地区最主要的粮食生产方式，然而在该地区季风气候的背景下，小麦生长季易发生渍害胁迫，导致小麦减产甚至绝收。施用生物炭是一种有效的土壤改良方式，目前，已在长江中下游稻麦轮作区开展应用研究，但定量评估施用生物炭对长江中下游地区小麦渍害的影响研究尚未见报道。开展土柱和小区试验，研究水稻秸秆生物炭对稻麦轮作土壤和小麦生长前期的影响。结果表明，施用生物炭能显著降低稻麦轮作土壤的容重。不同深度的土壤水分动态变化也表明，施用生物炭有利于土壤水分向下迁移，可改善稻麦轮作土壤排水不畅的特点。同时，与未施用生物炭的处理相比，施用10 t hm-2生物炭能加快小麦出苗，促进小麦生长。播种后90 d的采样结果显示，施用生物炭处理下小麦株高、主根长和最后一片完全叶的叶绿素相对含量（SPAD值）均显著高于对照（p<0.05）。根系特征显示，施用生物炭处理下的小麦主根长虽然显著高于对照，但2个处理间的总根长和总根面积却无显著差异。综上，施用生物炭能显著改善稻麦轮作土壤的排水条件，促进小麦前期生长，将有助于小麦在关键生育期抵御渍害胁迫。

摘要:通过土柱出流实验研究锑在我国南方的红壤和棕色石灰土中的迁移行为，对实验结束后的土柱进行分级提取，得出土壤中不同形态锑的百分比。为分析氧化还原电位对锑迁移的影响，探讨了不同pH条件下锑在覆铁石英砂中的迁移行为。实验结果表明，锑在棕色石灰土中迁移时穿透曲线的峰值(C/C0=0.88)比在红壤(C/C0=0.26) 中的高，出流所需时间短；在红壤中迁移时穿透曲线的“拖尾”现象较明显。第二次出流的情况正好相反，锑在红壤中的穿透曲线峰值明显升高C/C0达到0.58，而锑在棕色石灰土中的穿透曲线峰值较第一次明显降低(C/C0=0.70)，说明红壤第一次淋洗不彻底，棕色石灰土第一次淋洗比较彻底。土柱实验结束后的土壤中锑主要以铁铝氧化物结合态存在，非专性吸附态、专性吸附态和残渣态含量很少，棕色石灰土中的弱结合态锑含量较红壤中多。不同pH条件下锑在覆铁石英砂中迁移特征为，当pH 为4时锑在覆铁石英砂中的穿透曲线对称性较好，“拖尾”现象不明显，随着pH变大穿透曲线对称性变差，“拖尾”现象变明显。

摘要:生物质炭作为土壤调理剂，能够显著地改良培肥土壤，但对盐渍化土壤盐分淋洗的影响缺乏研究和了解。本研究采用土柱模拟试验，将蘑菇棒生物质炭按照不同的质量比（0%、2%、5%、10%），添加到内蒙古河套地区硫酸盐盐渍化土壤0~20 cm的土层中，并进行淋洗，测定淋出液和土壤盐分及主要盐分离子含量，以期了解生物质炭对土壤盐分和主要盐分离子洗脱的影响。结果表明：加入生物质炭的土柱，淋洗液出现的时间提前了5~36 d，电导率降低至<5 mS cm-1缩短了41~100 d；生物质炭加入量越大，淋洗液出现的时间越早，电导率降低至<5 mS cm-1所需的时间也越少。其中，生物质炭用量2%的处理，淋洗结束表层脱盐效果较好，含盐量与对照相比降低了34.25%。显然，向盐渍化土壤加入生物质炭，不仅能够缩短盐分洗脱时间，而且提高洗盐效率，但对盐分离子洗脱先后顺序及其速率，并没有表现出明显的影响。

摘要:采用14C示踪技术，通过100 d的原状土柱室内模拟试验，得出以下研究结果：培养100 d后，有34.74%（水田覆盖）、17.85%（水田翻埋）、35.68%（旱地覆盖）和36.06%（旱地翻埋）的稻草碳被矿化，水田和旱地土壤分别有0.99%~1.17%和2.25%~2.53%的原有有机碳被矿化。土地利用和稻草还田方式及两因素的交互作用，对添加稻草碳的矿化速率和累积矿化率均有显著影响（p<0.01），但对于土壤原有有机碳的矿化速率和累积矿化量，只有土地利用方式对其有显著影响（p<0.01）；添加稻草后，土壤总累积矿化量没有发生显著变化（旱地翻埋除外），因为稻草还田抑制了土壤原有有机碳的降解，使100 d的累积矿化量相对于各自对照减少了13.95%（水田覆盖）、15.68%（水田翻埋）、11.04%（旱地覆盖）和3.34%（旱地翻埋）。水田翻埋和旱地覆盖是稻草资源合理利用的较好方式，更有利于土壤有机碳的积累；添加的稻草碳和土壤原有有机碳在水田的矿化速率均显著低于旱地，是水田有机碳含量通常高于同一景观单元旱地的主要原因之一。

摘要:云南抚仙湖流域农田面源污染日益严重,土壤污染物主要随地表径流进入湖泊,使湖泊受到污染。但目前的现场观测表明,农田区浅层地下水也已受到污染,地下水已成为污染物输移的路径之一。通过四组不同降雨强度作用下的室内土柱试验模拟土壤污染物向地下水的淋失迁移量,对降雨入渗过程中总氮、总磷、铵态氮和硝态氮的垂向迁移过程进行了分析,通过分时段处理来对各组实验中营养盐累积淋失量进行了计算。结果表明,硝态氮的垂向迁移能力和出流浓度均大于铵态氮,总氮和总磷的累积淋失量与累积降雨量呈自然对数关系;降雨强度对总氮的淋失作用明显,对总磷淋失量的影响则相对较弱。实验结果有助于揭示抚仙湖流域降雨作用下农田土壤中污染物的垂向迁移过程及其对农田浅层地下水的污染机制,并为污染物垂向迁移的数学模拟提供数据基础。

摘要:选取砂土作为实验室一维土柱通风实验的研究对象,考察了不同含水量(0%、21.9%、36.6%及51.2%)条件下,苯在气-水-油-固4相共存的土壤气相抽提体系(Soil vapor extraction,SVE)体系中的相间传质过程.并用局部相平衡模型及非平衡动力学模型预测结果与实验结果进行了比较.干燥情况下,局部相平衡模型可以描述通风过程,随着含水量的增加实验结果严重偏离平衡模型.含水量为21.9%、36.6%及51.2%时,非平衡动力学模型与实验结果较为符合.结果表明,土壤含水量影响气-液(Non-aqueousphase liquid,NAPL)间的传质,干燥土壤中相平衡模型可以描述SVE修复过程.随含水量的增加修复进程偏离相平衡模型较严重,此时需要用非平衡动力学模型来描述.