川中丘陵區(qū)小流域不同治理模式對(duì)土壤理化性狀的影響研究
本文選題:川中丘陵區(qū) + 小流域治理模式; 參考:《西南大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:川中丘陵區(qū)地質(zhì)疏松、降雨豐富、雨量集中分布,導(dǎo)致該區(qū)土壤極易遭受侵蝕和風(fēng)化,是四川省乃至長(zhǎng)江上游水土流失最為嚴(yán)重的區(qū)域之一。近年來(lái)通過(guò)采取水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)措施、水土保持林草措施和水土保持工程措施相結(jié)合的方法對(duì)小流域進(jìn)行治理,對(duì)該區(qū)的理化性狀有一定的改善作用。因此對(duì)該區(qū)小流域治理土壤理化性狀影響和土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)的研究顯得尤為重要。本研究選取典型的四川省遂寧市船山區(qū)南埡小流域?yàn)樵圏c(diǎn),通過(guò)野外調(diào)查取樣、室內(nèi)測(cè)定等方法,分別對(duì)小流域不同治理模式(水保林、甜橙林、核桃林、坡改梯、坡耕地)和裸地進(jìn)行土壤理化性狀的分析,探討各理化指標(biāo)之間的相關(guān)性,并且采用土壤肥力質(zhì)量指數(shù)法評(píng)價(jià)各個(gè)治理模式之間的綜合質(zhì)量指數(shù)。根據(jù)其土壤肥力質(zhì)量指數(shù)高低篩選出土壤肥力質(zhì)量最好的小流域治理模式,其結(jié)果為川中丘陵區(qū)小流域治理提供科學(xué)依據(jù)。本研究得出的主要結(jié)論如下:(1)小流域不同流域治理模式下土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮含量基本呈現(xiàn)一致的規(guī)律,均是水保林含量最高,坡耕地含量最低。有機(jī)質(zhì)含量在各模式之間呈現(xiàn)的規(guī)律為水保林甜橙林核桃林坡改梯裸地坡耕地,全氮和堿解氮含量中裸地高于坡改梯;從不同年份間變化趨來(lái)看,有機(jī)質(zhì)含量除了坡耕地、裸地呈現(xiàn)下降趨勢(shì),其余各模式均呈現(xiàn)增加趨勢(shì),其中核桃林增幅最大,達(dá)到12.31%,而全氮和堿解氮含量均呈現(xiàn)增加趨勢(shì),全氮含量以水保林增幅最大,為36.42%,堿解氮含量以甜橙林增幅最大,為13.03%。(2)全磷和有效磷含量的變化趨勢(shì)基本一致,不同模式間依次為核桃林甜橙林水保林坡改梯坡耕地裸地,不同年份間全磷、有效磷的變化趨勢(shì)不一致,坡改梯、核桃林、甜橙林、水保林模式下全磷隨治理時(shí)間的延長(zhǎng),全磷含量逐年增加,坡耕地和裸地則呈降低的趨勢(shì),有效磷逐年增加;全鉀和有效鉀的變化趨勢(shì)不一致,不同治理模式間全鉀平均含量依次為核桃林坡改梯水保林甜橙林坡耕地裸地。隨著時(shí)間的延長(zhǎng),全鉀含量在坡耕地和坡改梯模式下呈現(xiàn)減小的現(xiàn)象。速效鉀含量平均值依次為坡改梯核桃林坡耕地裸地水保林甜橙林,且各個(gè)模式在年度之間的差異較小,除了甜橙林和核桃林有略微的增加以外,其他各模式均呈現(xiàn)減小的現(xiàn)象。土壤養(yǎng)分含量的高低從一定程度上反映了土壤的好壞,而不同的治理模式對(duì)土壤養(yǎng)分含量的改變不盡相同,本研究中水保林對(duì)有機(jī)質(zhì)和氮素的提高較大,核桃林對(duì)磷素和鉀素的改變最明顯。(3)小流域不同治理模式下土壤容重呈現(xiàn)的規(guī)律為裸地坡改梯坡耕地水保林核桃林甜橙林,其中裸地土壤容重是甜橙林的1.17倍,土壤總孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度呈現(xiàn)與土壤容重相反的規(guī)律,即裸地最小,甜橙林最大;小流域不同治理模式土壤滲透性表現(xiàn)為甜橙林核桃林水保林坡改梯坡耕地裸地,其入滲過(guò)程模擬表明:通用經(jīng)驗(yàn)方程模擬效果最佳,菲利浦(Philip)次之,考斯加柯夫公式(Kostiakov)和霍頓(Horton)模型擬合結(jié)果較差,不適合描述該流域水分入滲過(guò)程。通過(guò)相關(guān)分析表明:土壤容重、有機(jī)質(zhì)含量、總孔隙度和毛管孔隙度是影響滲透的主要指標(biāo)。(4)土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性直接影響土壤侵蝕的程度,土壤微團(tuán)聚體是維持土壤結(jié)構(gòu)的重要組成成分。小流域不同治理模式下的土壤微團(tuán)聚體含量以0.05~0.01 mm粒徑微團(tuán)聚體所占比例最大,1-0.25 mm粒徑微團(tuán)聚體所占比例最;不同治理模式下土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)變化范圍為2.53~2.71,不同治理模式下土壤分形維數(shù)依次為裸地坡耕地坡改梯核桃林水保林甜橙林;土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)與各粒徑含量百分?jǐn)?shù)進(jìn)行回歸分析表明:土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)與1-0.25、0.25-0.05mm粒徑均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,與0.01-0.005、0.005~0.001、0.001 mm粒徑均呈正相關(guān)關(guān)系,其中與0.001mm粒徑含量均達(dá)極顯著,這表明0.001 mm粒徑含量越高,土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)越大。小流域治理措施能夠改善土壤結(jié)構(gòu),減輕土壤侵蝕程度,本研究中甜橙林對(duì)土壤物理結(jié)構(gòu)的改良效果是最佳的,其次是核桃林。(5)通過(guò)對(duì)土壤理化性質(zhì)相關(guān)性分析表明:土壤容重與O.Olmm粒徑微團(tuán)聚體含量、分形維數(shù)呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,與總孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、O.Olmm粒徑微團(tuán)聚體含量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系,其中與總孔隙度、非毛管孔隙度相關(guān)性達(dá)到極顯著水平,與分形維數(shù)相關(guān)性達(dá)到顯著性水平。有機(jī)質(zhì)與全氮、堿解氮、全磷、有效磷呈現(xiàn)顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系,逐步回歸法進(jìn)行線(xiàn)性擬合表明:對(duì)有機(jī)質(zhì)影響最大的是全氮,其次是全磷和速效鉀,對(duì)全氮、堿解氮含量影響最大的是有機(jī)質(zhì),對(duì)全磷含量影響最大的是有效磷,其次是全鉀和速效鉀,對(duì)有效磷影響最大的是全磷,對(duì)全鉀含量影響最大的是全磷,其次是速效鉀和有效磷。對(duì)土壤理化指標(biāo)(X)與團(tuán)聚體分形維數(shù)(D)進(jìn)行回歸分析表明,分形維數(shù)與有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、全磷、有效磷、全鉀呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,與速效鉀呈正相關(guān)關(guān)系。(6)小流域不同的治理模式下土壤肥力質(zhì)量?jī)?yōu)劣依次為核桃林(0.518)水保林(0.372)甜橙林(0.253)坡改梯(-0.086)坡耕地(-0.481)裸地(-0.577)。綜合土壤的理化性狀得出核桃林對(duì)土壤肥力質(zhì)量的改善作用最大。因此,為了防止川中丘陵區(qū)水土流失,改善土壤肥力質(zhì)量可以選擇退耕還林,經(jīng)果林是最優(yōu)選擇,不僅保持了水土,果實(shí)還能帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益。為了解決當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)問(wèn)題,可以選擇坡改梯,將坡耕地改造為梯平地,能達(dá)到保持水土,提高土壤肥力質(zhì)量的效果。
[Abstract]:The soil fertility quality index method is used to evaluate the soil fertility quality . The results are as follows : ( 1 ) The soil fertility quality index method is used to evaluate the soil fertility quality .
The results showed that the content of total phosphorus and total nitrogen content increased with the increasing trend of total phosphorus and effective phosphorus content . The total phosphorus content increased year by year , and the total phosphorus content increased year by year .
In this study , the content of soil nutrients is 1 . 17 times that of sweet orange forest , the total porosity of soil , the porosity of capillary porosity , the porosity of non - capillary tube is opposite to the soil bulk density , that is , the bare land is the smallest , and the sweet orange forest is the largest .
The simulation results show that the soil bulk density , organic matter content , total porosity and capillary porosity are the main indexes which influence the infiltration .
The fractal dimension of soil microaggregate under different control modes ranges from 2.53 to 2.71 , and the fractal dimension of soil in different control modes is in turn , the soil fractal dimension of the soil micro - aggregate is in turn the walnut forest water - retaining forest sweet orange forest of the terrace slope of the bare land slope .
The regression analysis of the fractal dimension of soil micro - aggregate and the percentage of each particle size showed that the fractal dimension of soil micro - aggregate was negatively correlated with the particle size of 1 - 0.25 and 0.25 - 0.05mm . ( 6 ) The quality of soil fertility in different control modes of small watershed is in this order : walnut forest ( 0.518 ) water conservation forest ( 0.372 ) slope gradient ladder ( - 0.086 ) slope land ( - 0.481 ) bare land ( - 0.577 ) .
【學(xué)位授予單位】:西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:S157.2
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):2024686
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