【摘要】：土壤是由固液氣三相組成的,土壤的空氣存在于土壤的孔隙中,水分一般占據(jù)較小的孔隙,氣體占據(jù)較大的孔隙。土壤中氣體和水的運輸特性是支持植物生長的土壤質(zhì)量的重要決定因素。通氣越好,植物的生長可以得到改善,而相反,減少通氣可能會減少植物生長。除了需要呼吸空氣外,植物還需要水,水是生長的主要代謝劑,是光合作用的H原子來源。植物根系從土壤中吸收水分,從而土壤水分的傳輸特性成為植物生長的決定因素。為了研究四種質(zhì)地土壤的水氣傳輸特征,選取了X土、黃綿土、沙土和黑土四種土壤為研究對象,用MPD法、一維降水頭法和定水頭法測定了土壤的飽和導水率(K_s),三維和一維測定了土壤在不同含水量下的相對氣體擴散率。根據(jù)不同的土箱實驗的測定結(jié)果,研究了不同方法測定飽和導水率和相對氣體擴散率的差異;獲得了田間快速測定飽和導水率的新方法,該方法方便快捷;分析了飽和導水率和相對氣體擴散率的影響因素;提出了通過相對氣體擴散率推算飽和導水率的經(jīng)驗公式。研究結(jié)果表明:(1)K_s具有很大的不確定性,不同方法應用于不同土壤可得出不同結(jié)論,相關規(guī)律受到測定操作的影響。四種質(zhì)地土壤用三種方法測定的飽和導水率都為MPD法一維降水頭法定水頭法,對三種方法之間進行回歸分析,MPD法與一維降水頭法之間顯著相關,R~2=0.91。不同質(zhì)地土壤的飽和導水率的變異性不同,X土和黃綿土屬于強變異性,沙土和黑土屬于中等變異性。飽和導水率與容重呈現(xiàn)負線性相關,R ~2=0.99。飽和導水率與總孔隙度(f)之間存在線性正相關關系,R ~2=0.98。(2)以一維(氣室法)測定相對氣體擴散率為基準,對三維測定相對氣體擴散率進行線性回歸分析,三維與一維測定的土壤相對氣體擴散率顯著相關,R~2為0.65。不同含水量下不同質(zhì)地土壤的相對氣體擴散率差異顯著。相對氣體擴散率隨著土壤含水量的增加而顯著減小。土壤的相對氣體擴散率對于水分的敏感度隨著含水量的變化也不同。四種質(zhì)地土壤隨著含水量的增加充氣孔隙度呈下降趨勢,不同含水量下土壤充氣孔隙度差異顯著。不同質(zhì)地土壤相對氣體擴散率對充氣孔隙度的敏感性指數(shù)為黑土(4.69)沙土(2.86)黃綿土(2.59)X土(2.50),說明黑土對充氣孔隙度的敏感性最高,沙土和黃綿土次之,X土的最低。(3)土壤飽和導水率和氣體擴散率之間存在顯著的對數(shù)相關關系,并給出了最佳擬合模型,可通過測定相對簡單的相對氣體擴散率來預測土壤飽和導水率。含水量為0.13、0.19和0.27時,預測的效果較好,只要含水量不太高或太低,均可由相對氣體擴散率推求飽和導水率。由于本文導出的關系只是基于X土、黃綿土、沙土和黑土的實測數(shù)據(jù),涉及的范圍較小,對于所提方法的普遍適用性有待研究。
【圖文】：

圖 2-1 MPD 入滲儀.2-1 Modified Philip-Dunne infiltro和土壤中單位水勢梯度下單位學模型是對 Philip 滲透儀模定土體為各向同性均質(zhì)多孔介疊加對稱的重力流，將三維流構對 Ks和 Ψ 的估計幾乎沒有影用類似的方法。然而，由于 M壤表面視為一個有上限的球體流動的幾何形狀外，還需要在的符號，累積入滲方程 i(t)由

PD 法測定飽和導水率（Ahmen，d hydraulic conductivity by MPD要參數(shù)，包括：水的初始高度壤的深度 Lmax（cm），等效源徑 r（cm），t 時刻濕潤鋒半徑給定時間深入土壤的水的質(zhì)為[Hi H(t)]πr12，其中 Hi是初立 H(t)與 R(t)之間的關系：max3 2 (θ θ ) 2 ( ) 3 ( ) s iR t R t L L Lmax2)，方程（2.1）（2.2）才驅(qū)動流和重力驅(qū)動流兩部分，，
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S152

【參考文獻】

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本文編號：2603676