生物炭对东北草甸黑土水力特性影响的数值化研究

为探究生物炭对东北草甸黑土水力学特性的影响，建立适用于添加生物炭后的土壤模型，以5种生物炭体积比(0、2%、4%、6%、8%)施入土壤，对土壤水分运动参数进行了试验和数值分析研究。结果表明，添加生物炭后土壤持水能力的增加主要是生物炭大于2200cm吸力范围持水能力的提升，土壤导水性能的改善是由于生物炭在小于35.82cm吸力段具有良好的导水特性。饱和导水率试验结果表明，添加生物炭后土壤的饱和导水率接近于生物炭层状分布的理论结果，最大偏差为8.9%。采用毛细管模型模拟了添加生物炭的土壤在渗水24h后的水分分布情况，模拟计算的饱和度与实际测量值相比偏低11%左右，这说明毛细管模型很好地导出添加生物炭后土壤的非饱和导水特性。该研究结果可为不同生物炭施加量、施加面积、地势、渗透时间的土壤水力学特性研究提供方法与保障