發(fā)布時(shí)間：2020-04-06 19:29

【摘要】：為揭示西北地區(qū)特有的棗樹壓砂地土壤鹽分的時(shí)空變異規(guī)律,本文通過野外大田實(shí)驗(yàn),以種植5年的棗樹壓砂地為研究對象,結(jié)合經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)和地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,研究0-50cm土層土壤鹽分的空間分布特征及空間變異性,得出不同采樣尺度下土壤鹽分的空間變異規(guī)律;在此基礎(chǔ)上借助IDW,Cokriging和ARMA方法模擬土壤鹽分的時(shí)空變異性;并對土壤粒徑與水分,鹽分和有機(jī)質(zhì)的相關(guān)性進(jìn)行了分析,取得如下主要成果:(1)通過研究32m×32m、28m×28m、24m×24m和20m×20m采樣尺度下土壤鹽分的空間變異規(guī)律,得到不同采樣尺度下鹽分含量隨土壤深度的增加而增加,其值介于0.46g/kg-1.30g/kg,變異系數(shù)介于5.95%-18.59%,基本表現(xiàn)為空間弱變異性至中等偏弱變異性。不同采樣尺度條件下的塊金效應(yīng)值C_0/(C_0+C)大部分小于0.25,只有個(gè)別值大于0.25,表明各土層的鹽分含量具有較強(qiáng)的空間相關(guān)性。通過Surfer繪制土壤鹽分的三維分布圖,可直觀觀測出表層有明顯的“隆起”和“凹陷”現(xiàn)象,隨深度增加逐漸呈“平坦”分布,受地形影響顯著。由于采集深層土壤工作量較大,文中比較了Cokriging和Kriging兩種估值方法,得出Cokriging估值比Kriging估值精度高,利用表層鹽分通過Cokriging方法可以更精確的估測深層土壤鹽分,從而有效降低采樣難度。(2)通過IDW(反距離加權(quán))和Cokriging方法對2013年至2016年土壤鹽分的時(shí)空變異性進(jìn)行模擬研究,0-10cm土層的鹽分從1.02g/kg降低到0.7g/kg,研究得出表層砂石覆蓋有效的抑制了鹽分的積累。使用表層鹽分含量來估算深層鹽分含量時(shí),IDW比Cokriging更精確,利用IDW對數(shù)據(jù)進(jìn)行插值并繪制鹽分的空間分布圖更為準(zhǔn)確。采用時(shí)間序列預(yù)測土壤鹽分時(shí),ARMA(自回歸移動(dòng)平均模型)時(shí)間序列更為準(zhǔn)確,模型更穩(wěn)定。通過時(shí)間穩(wěn)定性可以初步確定棗樹壓砂地土壤鹽分的代表性測點(diǎn),測點(diǎn)16,21,27,31,56和63標(biāo)準(zhǔn)偏差的平均相對偏差較小,可作為土壤鹽分的代表性測點(diǎn),選取鹽分含量的代表性測點(diǎn)可有效提高采樣頻率、降低現(xiàn)場測量工作量。(3)從0-10cm,10-20cm,20-30cm和30-50cm層收集的256個(gè)土壤樣品中對棗樹壓砂地的土壤水分,鹽分和有機(jī)質(zhì)含量的空間變化進(jìn)行了分析,得出土壤水分和有機(jī)質(zhì)含量隨土層深度增加而降低,土壤鹽分隨土層深度增加而增加,CV均低于23%,呈中等偏弱變異性。以深度為自變量,土壤粒徑分布,水分,有機(jī)質(zhì)含量作為因變量的函數(shù)模型中,均符合一元二次方程。以深度為自變量,鹽分為因變量的函數(shù)模型符合指數(shù)方程,R~2均在0.85以上,擬合精度較高。掌握粒徑分布,鹽分,水分和有機(jī)質(zhì)含量之間的關(guān)系,可為土壤的綜合管理提供理論價(jià)值。(4)壓砂地土壤粘粒平均含量為3.1%,粉粒平均含量為55.32%,砂粒平均含量為41.59%。0-10cm土層含有部分大顆粒,10-20cm,20-30cm和30-50cm土層粒徑較為均勻,分形維數(shù)為2.54-2.82,且粘粒和砂粒含量呈顯著負(fù)相關(guān),粘粒和粉粒含量呈顯著正相關(guān)。通過掃描電子顯微鏡可直觀的觀察到土壤的微觀結(jié)構(gòu)。
【圖文】：

第 2 章 實(shí)驗(yàn)地區(qū)概況及研究方法2.1 自然條件研究區(qū)位于中國西部甘肅省中部的景泰縣（圖2.1），蘭州理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)基地附近，地處河西走廊東端，東臨黃河，西接武威，南鄰白銀、蘭州，北依寧夏、內(nèi)蒙古，地理位置為東經(jīng)104°05′54′′~104°12′54′′，北緯36°24′54′′~36°33′54′′之間，處于甘、蒙、寧三�。▍^(qū)）交界處，黃土高原與騰格里沙漠的過渡地帶。土壤類型主要為洪積灰棕荒漠土和灰鈣土。景泰縣地處季風(fēng)區(qū)與非季風(fēng)區(qū)過渡地帶，，有明顯的大陸性氣候。年平均溫度8.2℃

b) 網(wǎng)格劃分 c) 土壤剖面示意圖圖 2.2 土壤鹽分取樣點(diǎn)分布圖實(shí)驗(yàn)材料：土鏟；土鉆；鋁盒；削土刀；恒溫烘箱；電子稱（感量為電導(dǎo)儀。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在野外大田實(shí)驗(yàn)開始前將鋁盒進(jìn)行編號(hào)并稱重，根據(jù)對應(yīng)編樣點(diǎn)的位置。用土鏟將取樣點(diǎn)上的砂石去除，用土鉆取出土樣，并立即入鋁盒，現(xiàn)場對其稱重并記錄。將土壤樣品通過 2mm 篩網(wǎng)進(jìn)行風(fēng)干和后加入純凈水以 5:1 的水土比，利用電導(dǎo)儀通過飽和土壤提取物中的電鹽分值[51-53]。石與土壤顆粒級(jí)配壓砂地砂石顆粒級(jí)配和土壤顆粒級(jí)配見表 2.1、表 2.2。表 2.1 砂石顆粒級(jí)配級(jí)配 >20mm 20~5mm 5~2mm 2~0.5mm 0.5~0.75mm <0.075mm量 (%) 11.6 29.4 26.2 22.5 9.5 0.8
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S156.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 Yang QIU;ZhongKui XIE;YaJun WANG;Sukhdev S MALHI;JiLong REN;;Long-term effects of gravel sand mulch on soil organic carbon and nitrogen in the Loess Plateau of northwestern China[J];Journal of Arid Land;2015年01期

2 李建國;濮勵(lì)杰;韓明芳;朱明;張潤森;向仰州;;中國土壤鹽漬化研究的現(xiàn)狀及未來(英文)[J];Journal of Geographical Sciences;2014年05期

本文編號(hào)：2616928