【摘要】：我國最具有代表性的侵蝕性土壤包括黃土、黑土、紅壤和紫色土,四種土壤的分布區(qū)同時也是我國重要的農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)。四種土壤由于其獨特的物理化學(xué)性質(zhì),且分布區(qū)氣候條件、地形地貌、植被因素等不同,呈現(xiàn)的侵蝕特征也不同。本研究從土壤基本性質(zhì)著手,簡化土壤可蝕性模型參數(shù),理順多而亂的各種指標,開展土壤結(jié)構(gòu)對地表侵蝕過程影響機理研究,建立土壤可蝕性與土壤團聚體粒徑分布及穩(wěn)定性間的關(guān)系模型。主要有以下成果:通過室內(nèi)土壤理化性質(zhì)和團聚體特征分析,結(jié)合土壤可蝕性評價指標分析,得到以下結(jié)論:(1)四種土壤微團聚體含量差異明顯,0.01mm~0.05mm粒徑范圍內(nèi)的微團聚體含量最多,且不同土壤的該粒徑范圍內(nèi)的微團聚體含量與PH值顯著負相關(guān);四種土壤微團聚體分形維數(shù)與有機質(zhì)含量顯著負相關(guān),微團聚體分形特征可評價土壤的肥力高低,分形維數(shù)越大,肥力則越低。(2)干篩團聚體分形維數(shù)與0.25mm粒徑的團聚體含量顯著正相關(guān),且表現(xiàn)為土壤有機質(zhì)含量越大,團聚體分形維數(shù)越小;濕篩水穩(wěn)性團聚體分形維數(shù)與0.25mm粒徑的水穩(wěn)性團聚體含量顯著正相關(guān)可用水穩(wěn)性團聚體分形維數(shù)來評價土壤水穩(wěn)性,分形維數(shù)越大,土壤的水穩(wěn)性越差。(3)選取以往研究中的土壤可蝕性評價指標(五類共15種)進行主成分分析,得到最佳指標體系:有機質(zhì)含量、水穩(wěn)性團聚體分形維數(shù)、水穩(wěn)性團聚體平均重量直徑、0.5mm水穩(wěn)性團聚體含量、物理性粘粒含量、分散系數(shù)六種指標,其中,水穩(wěn)性團聚類因子貢獻率最大;土壤可蝕性評價綜合得分為黃土黑土紅壤紫色土。通過人工模擬降雨試驗,研究降雨條件下四種土壤的地表侵蝕過程,并分析土壤團聚體穩(wěn)定性對地表侵蝕過程的影響,得到如下結(jié)論:(1)產(chǎn)流時間與降雨強度和土壤結(jié)構(gòu)關(guān)系顯著,主要是與干篩大團聚體的組成及分形特征相關(guān)。團聚體分形維數(shù)越大,產(chǎn)流時間越短;降雨強度越大,產(chǎn)流時間越短。(2)不同土壤降雨條件下的徑流過程差異顯著,隨降雨強度的增大,差異逐漸減小,降雨總量一致的情況下徑流系數(shù)也表現(xiàn)了相似的變化規(guī)律;紫色土在不同雨強和坡度下的徑流系數(shù)最穩(wěn)定,黑土徑流系數(shù)最不穩(wěn)定,主要與干篩團聚體結(jié)構(gòu)有關(guān)。(3)不同土壤降雨條件下的地表產(chǎn)沙過程也表現(xiàn)了顯著差異性,且隨降雨強度的增大,差異逐漸增大,主要與土壤團聚體結(jié)構(gòu)的水穩(wěn)性強弱有關(guān)。(4)對比不同的團聚體特征參數(shù)與地表侵蝕特征參數(shù)的相關(guān)分析結(jié)果可得,地表徑流主要與土壤團聚體組成及分形特征有關(guān),侵蝕產(chǎn)沙主要與團聚體水穩(wěn)性有關(guān);濕篩水穩(wěn)性團聚體的分形維數(shù)能較好的描述地表土壤侵蝕強度。經(jīng)過定量比較水穩(wěn)性團聚體分形維數(shù)與侵蝕率的關(guān)系,確定了D濕可以代替可蝕性因子,用于建立侵蝕預(yù)測模型。新建立的包含徑流因子的預(yù)測方程2.60.016D i fD?e S Iq濕,計算方法簡單,結(jié)果可靠,具有較強的實用性和適用性。
【學(xué)位授予單位】：長江科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S157.1

【參考文獻】

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本文編號：2542994