地表土层冻结过程中水分积聚对水盐迁移的影响

科技情报开发与经济ＳＣＩ—ＴＥＣＨＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ２００７年第１７卷第５期文章编号：１００５—６０３３（２００７）０５—０１７７—０２收稿日期：２００６—１０～１３地表土层冻结过程中水分积聚对水盐ｉ壬移的影晌郭彩华（太原理工大学水利科学与工程学院，山西太原，０３００２４）摘要：分析了土壤冻结过程中水分积聚的影响因素，探讨了水分积聚过程中水盐迁移的机理，指出冻结带水分积聚为冬春季林木越冬繁衍提供了水分，同时盐分也随水分迁移到地表。

关键词：土壤冻结；冻融；水分积聚；水盐迁移中图分类号：Ｓ１５６文献标识码：Ａ目前，我国对于非冻结土壤特性研究已经较为广泛和深入。

因为研究冻融条件下土壤中水分运移特性和水盐迁移规律具有极为重要的农业意义。

１冻结过程中水分积聚产生的原因随着冻结带下部水分在冻结势作用下不断上移补给上部冻结带，土壤中原有土水势平衡遭到破坏，补给带的总土水势降低，这样下部相邻土壤层中水分开始上移，就形成新的动态平衡，于是在冻结带便形成了水分积聚的结果。

在低温气候条件下，土壤温度随气温的降低而不断下降，当温度在某一定值上短暂停留时，为了建立起新的土水势平衡，水分不断向冻结带迁移。

当气温继续下降时，土壤不同层位的温度随之下降，此时在冻结带下部土壤与冻结带土壤之间就产生了新的土水势差，该土水势差的存在将导致水分急速向上迁移而形成下部非冻结带的土壤含水量减少。

经过一段时间的水分迁移后，由于剖面下部水分不断向上补给，非冻结带的含水量又开始增大，如此循环往复，温度不断下降，冻结带厚度不断增加，冻结带随之不断发展，冻结带下部土壤含水量呈现出大一小一大一小的较为规律的变动现象。

随着冻结带不断向下发展，冻结带内不同层位的土壤含水量依次增大。

也就是说，冬季田间土壤在冻结过程中水分进行着较为显著的迁移变化，随着气温的不断下降，冻结深度逐渐增大，冻结土壤各层含水量基本都有上升，冻结带含水量增大变化较为明显；冻结带下部含水量变化整体较小。

２水分积聚过程的影响因素冬季表层土壤的冻结与融化以及在二者之问出现的冻融循环，归根结底是由于温度变化引起的。

温度降低的速度和低温持续时间的长短，都会对土壤中水分与盐分的迁移产生显著的影响。

从宏观上来讲，温度下降越快，土壤的冻结速度也就越快。

在此情况下，冻结锋面伸展速度和水分重新分布速度之差的绝对值会越来越小。

反之，当温度下降较慢时，土壤中的水分有足够的时间进行迁移，水分就会产生显著的再分配现象。

温度下降的快慢使水分的迁移与聚集呈现出快与慢、多与少的区别。

当然，影响田间土壤含水量在冻结条件下水分运动的因素不仅仅是温度，还包括地表处理条件（地表有无覆盖层，如地膜等）、土体构造（与土壤翻耕与否有关）以及不同时间灌水对土壤保墒性能的影响等。

首先，地表的不同处理条件对水分的影响也很重要。

地表覆盖可使土壤地表蒸发量为零，因而整个冬季覆膜地表层在冻结过程中土壤水分不受蒸发、降雨等自然气候条件的影响，水分的运动变化与未覆膜地相比要平缓和有规律得多，而且覆膜可起到保温作用，使覆膜地不同土层埋深的土壤温度高于未覆膜地，地膜的覆盖也使覆膜地对气温变化的反应较慢，使前者冻深发展速度低于后者。

由于冻深发展较慢，覆膜地水分向冻结带迁移的时间比未覆膜地更充分，冻结带水分含量与未冻结带相比，差别更大，所以当地表有地膜覆盖层保温作用时，未覆膜地地温低于覆膜地地温，因而前者水分迁移的速度及数量会小于后者。

冻深发展速度前者大于后者，且在冻深发展速度相同的情况下，温度梯度大的土壤其水分迁移、聚集量也大。

其次，土体的构造对水分的迁移也有不可忽视的影响。

在同一气候条件下，由于土壤温度下降的快慢不同，导致水分在土壤中迁移、积聚的时间不同，因此，会出现秋耕覆膜地冻结带水分积聚现象远比未耕覆膜地显著。

土体构造不同使土壤有不同的保墒性能，秋耕地地表疏松层的存在使土壤毛细作用大大减弱，降低了土壤表层蒸发作用的影响。

第三，不同时问灌水，土壤含水量是不同的，水分在土壤中的迁移和分布有所不同，这一现象形成的原因较为复杂。

３水盐的迁移土壤冻结会引起冻结带土水势降低，水分由未冻结带相对较高土水势处向冻结带较低土水势处迁移，而且在水分的迁移过程中，土壤中溶解于水分中的盐分也随着水分的移动而进行着比较复杂的迁移运动。

冻土中水分和盐分迁移机理的研究包括迁移的驱动力和迁移过程的研究。

在土壤冻融过程中，存在着水分和盐分的２次迁移过程，形成了特殊的水盐运动规律。

土壤盐分的运动非常复杂，而土壤中的水分既是盐分的溶剂，又是盐分运移的载体，因此冻融过程中的水分运动在很大程度上决定着盐分迁移的方向和数量。

在表层土壤冻结的过程中，温度是导致土壤中水分迁移的主要因素，土壤冻结引起冻结带土水势降低，导致水分不断向冻层迁移，随着水分向冻层聚集，冻层以下土层中的盐分同步向上运移，整个冻层的土壤含盐量明显增加。

在融化过程中，随着地表蒸发逐渐强烈，使冻结过程中累积于冻结层中的盐分转而向地表强烈聚集，使表层的盐分含量急剧上升。

３．１迁移驱动力关于冻土中水分迁移驱动力的一种普遍提法叫做吸着力，即一系列分子作用力的总和。

为了确定驱动力的数值，曾提出过毛细力、结晶力、蒸汽状态水的位移、趋向冻结锋面的液压降低等１４种假说。

自然条件下，水分迁移取决于力学的、物理学的和物理化学因素的总和，所以上述每一种假说只能代表某种特定条件下水分迁移的驱动力。

２０世纪３０年代以来，国外把能量观点逐步引入这个领域，用于解释土壤的持水性并进行土壤水分动态研究。

土壤中任何一个给定位置上的水分都受到许多力的作用，包括处于潜水位以上水的重量、在非饱和土中水与固体颗粒的相互作用、土壤中溶质的存在以及高程等等，因为这些力有不同的作用方向，很难找出它们对水分迁移的综合效应，所以引进土壤水的势能概念后，水分迁移就从数量和方向给出了水分迁移的原动力。

２０世纪６０年代初期，国际土壤学会提出了土壤水分势能的划分及其定义。

土壤水的总势等于由压力、重力、温度、溶质、电力等构成的分势的总和，其中任何～种分势梯度都可引起水分迁移。

１７７　万方数据科技情撤开发与经济ＳＣＩ—ＴＥＣＨＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮ３’＆ＥＣＯＮＯＭＹ２００７年浆１７卷笫５期文章编号：１００５—６０３３ｆ２００７）０５—０１７８—０３加快专业孵节匕器发展的思考与建议赵陂（福矗｝｜市辩技情报研究所，福建福州，３５００１２）摘要：从福州市的专业孵化器发展现状出发，分析了福州市专业孵化器建设中存在鳃藏题，赞对这些藏惩，提交了促避褥溺事专簸孵纯器发蕊骢对策。

关键词：专业孵化器；企业；福州市中图分类曙：Ｇ３１１文献标识码：Ａ专韭孵讫器全称为专照技术企照孵亿器，一般怒综合性企簸孵亿器发展到一定规模之后，为便于某一主释领域的擘业技术商品化和相关在孵企业的祭群化。

在孵化对象、孵化条件、服务内容等方面实现专业化，是臻寄特定援本领域毅技术金韭豹孵纯器。

其竞争｛楚势主要蠢：一是其有更强的人才、技术、管理、市场等黉源的整合能力和整合效率；二是孵化成功率离，投人产出比高；三是有利于吸引本专业范嗣内的优势项目，有剥于聚集本专业领域内的优势力量．有利于形成本地区特色的产业集嚣；霾是霹袋大裂凄楚鼹逡疆会资潦与金韭粪瀑瓣瓣接纛整合；纛是寿效地提高巾介服务机构的专业化水平；六是实现技术平台的模块化管理和共性技术的供应；七鼹减少创业者的创业投入，降低创业风阪：八是促进某一技术领域的网从创业。

１福州市专业孵化器建设现状福州市扫前有两家专业孵化器。

筹建于２００３年的国家８６３软件专馥孵怨器楚攘嫒枣离辩技郄枣壤组建瓣国家８６３软《串专整孵纯器之一，是为海峡掰岸软件企业掇供优良的孵化及公共技术支撑环境，培育高新《受稿鹜巍：２００６—０９—２５海困家重要的软件产监綦地稍信患产藏麓缝，成为与中隧台湾及寒臻亚软件产业、信息产业合作的重要窗口。

入驻基地的软件企业已有６０余家。

同时．福州基地及公共技术服务平台门户网站融开通，共享北泶“三鬻遥平台”《敬终掏搏瘴、ｔ舆痒、开放源妈瘁，软终产照综会羧务乎蠹、公共软件开发平台、较｛牛旗蟹管理平螽、软件测试平台）．为基地内企业的发展提供强大的支持。

２００５年，福州嫩物医药孵化器（一期）建成井投入使用，共有孵化场地面积６０００ｍ２，建有３００ｍ２的分析测试中心、３００ｍ２翡孛蕊褒｛℃工艺■程套一豁程３００ｎ１２鹣ＧＭＰ翱裁巾装车耀等＝獒摩技术服务平台。

内含４０个孵化单元，可入驻４０家初创溅生物医药企北。

福州生物医药孵化器为在孵众业构建了襄验研究孵化、中试放大孵化、试缴产孵化三级孵化薅系。

裰州生物医药孵化器立足褫州、辐射福建众省，辩在秀获事黧秘技术产瑟、天然药黪、豫学会蔽瑟磷发翡磺发撬秘耨矮目专利持有人及需要借助专业实验室和巾试车间进一步研发项冈ｆｆ＇３ｔＪＬ构与个人提供优质服务，遴～步推动橱建省生物医药技术的发展。

２福溺毒专鲎孵纯器建设发展中存在的主要闺题软件企业，加强海峡两岸软件产品合作研究开发与产业对接，使福建成福州市孵化器建设虽然已有了一定的规模，但内于建设时间短．许实验毫缀肯定，由予壤土巾蠢寒凌承存在势搀珠秘主壤鬏粒分割器来，因此冻土中液相水逶移的薄膜假说得到了大多数学者的承认。

土颗粒外围的未冻水层是不对称的，暖面墩厚，冷面最薄，这种不对称性导致了一个不平衡的渗透原力，于是所产生的液流提供Ｗ冰透晶体生长所需求静永努。

蒸汽运辕不怒冻±中承分迁移斡主要方袋，在菲键窥冻主中，只有在相强联系的空隙巾被冰堵塞时，蒸汽运输才越作用。

３．２迁移避程的研究迁移过程豹礤究又霞链摆转换动力学、冰点降低、迂移量、迁移系数等方面的戮究。

但造成土壤巾承分迁移翡微观移Ｌ瑗蠢３秤：氢键暇除能，饱和水气￡氍整，毛管薄膜机制，，（１）氢键吸附能。

谯冻结作用下，傲气带冻土屡内的水分冻结成冰，球熬氢缝遮翻最完善熬獠发，篷着冻缝程度静增鸯Ｈ，冻层蠢ｌ厚，溶豹氢键产生的吸附能就越强，吸附的水分也越多。

，（２）饱和气压差。

在冻结作用下，能气带冻土层与下部直到潜水面之间产生较大滠度梯度，由此造成饱和水气压差的差算。

饱和水气压差受澄度、采震、农豹状态秘滚嚣豹影响。

褒强一瀑疫下承嚣秘熬翻承气压裹于冰面和京气的饱和水气压，毛管水麟液面的曲率小的大于曲率大的饱和水气压，肖水滴冻结成冰品使孔径缩小，增加毛管水凹液面的曲率使下部毛管水不断汽彳芑向冻士层内转移。

（３）毛餐薄貘税翻。

稻于冻结锋纛溶蒸其有稳寇究善翡氢穗，辩零篦对土粒有聪大的吸附能，会吸附冻结锋面下毛管水和薄膜水。

另外，也闲土粒与水分子之间的引力和所含可溶救分的影响，使冻结温度降低，发生漆结滞黥佟弼，所以冻缝锋嚣的湿度常低于０≮。

冻结锋西焉存在一个持续过渡地段——冻缭缘，使部分求汽存鳇带黻琵管薄膜移￡稍向上部冻土层转移。