【摘要】：崩崗是南方紅壤區(qū)典型的土壤侵蝕類型,崩壁土體在水分變化過(guò)程中的脹縮特性對(duì)崩崗侵蝕的發(fā)展具有重要的影響。因此,本研究選擇福建省安溪縣典型崩崗,采集崩壁上紅土層、砂土層、碎屑層土壤,通過(guò)設(shè)置不同粘土礦物含量以及不同濃度離子含量進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),測(cè)定不同次數(shù)干濕循環(huán)后土體的膨脹特性,從而研究粘土礦物、陽(yáng)離子吸附作用、干濕循環(huán)次數(shù)對(duì)崩崗各層次土壤膨脹性的影響。研究結(jié)果表明:(1)崩崗三個(gè)土層不同粘土礦物含量下無(wú)荷膨脹率隨時(shí)間的變化呈非線性關(guān)系。膨脹過(guò)程大致可分為三個(gè)階段,即快速膨脹階段、緩慢膨脹階段、膨脹穩(wěn)定階段,各土層土壤吸水量直至12 h前后基本達(dá)到飽和。隨著粘土礦物含量遞增,崩崗各土層土壤最終無(wú)荷膨脹率呈先減小后增加的趨勢(shì)。隨著土層加深,土壤快速膨脹的速度變快,快速膨脹歷時(shí)縮短。三個(gè)土層12 h最終無(wú)荷膨脹率表現(xiàn)為:紅土層砂土層碎屑層。(2)考慮到吸附在膠體表面的陽(yáng)離子數(shù)量是影響土壤膨脹又一重要因素,因此繼續(xù)探討不同濃度K~+、Na~+含量下三個(gè)土層土壤膨脹的差異性。相同粘土礦物含量條件下,隨著K~+濃度升高各土層土壤無(wú)荷膨脹率隨之減小;相同K~+濃度條件下,各粘土礦物含量下的無(wú)荷膨脹率均小于風(fēng)干土無(wú)荷膨脹率。說(shuō)明K~+與粘土礦物含量二者共同作用抑制了崩崗?fù)馏w膨脹能力。Na~+則表現(xiàn)出與K~+相反的結(jié)果。相同粘土礦物含量配比下,崩崗各土層土壤無(wú)荷膨脹率隨Na~+濃度升高而增大,即無(wú)荷膨脹率與Na~+濃度呈正相關(guān)關(guān)系。其可能的原因是由于Na~+自身具有分散性,這種特性加速了土體中細(xì)顆粒分散,細(xì)顆粒分散過(guò)程中對(duì)土壤膨脹起到促進(jìn)作用。(3)由于頻繁的濕脹干縮過(guò)程是土壤發(fā)生膨脹的動(dòng)力因素,因此引入干濕交替的研究進(jìn)一步探討其對(duì)崩崗各土層膨脹性的影響機(jī)制。通過(guò)試驗(yàn)得出:紅土層吸附K~+、Na~+后,在相同粘土礦物含量配比下均表現(xiàn)出隨著干濕交替次數(shù)增加無(wú)荷膨脹率隨之增大,尤其在第一次干濕交替后對(duì)紅土層膨脹性的作用貢獻(xiàn)最大并且在后續(xù)循環(huán)中無(wú)荷膨脹率增幅慢慢減緩。相同條件下砂土層及碎屑層則表現(xiàn)為在不添加粘土礦物情況下,隨著干濕交替次數(shù)增加,無(wú)荷膨脹率呈現(xiàn)減少趨勢(shì)。隨著粘土礦物含量的增加,無(wú)荷膨脹率隨循環(huán)次數(shù)增加又有明顯提高,特別在第三次循環(huán)后增加幅度最顯著并且隨著循環(huán)次數(shù)繼續(xù)增多兩個(gè)土層的無(wú)荷膨脹率逐步趨于穩(wěn)定。
【圖文】：

2 材料與方法2.1 研究區(qū)概況2.1.1 自然概況本試驗(yàn)研究區(qū)土樣采集于福建省東南部安溪縣龍門鎮(zhèn)。龍門鎮(zhèn)位于安溪縣南部的東嶺北麓，地處丘陵地帶為典型的亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，，境內(nèi)氣候舒適、降水充沛、水熱資源充足。安溪縣年平均溫為 16-22℃，年平均降雨量為 1300-2200 mm全年無(wú)霜期大約在 330 天左右。福建省是南方崩崗侵蝕的主要分布區(qū)域，而安溪縣崩崗數(shù)目居福建省首位。據(jù) 2005 年崩崗數(shù)量調(diào)查結(jié)果顯示，區(qū)域內(nèi)共計(jì)崩崗12828 個(gè)，約是我省崩崗總量的 1/2。而龍門鎮(zhèn)又是安溪縣崩崗發(fā)育最為集中的地區(qū)，區(qū)域內(nèi)崩崗數(shù)量超過(guò) 1200 個(gè)，崩崗總面積高達(dá) 264.77 hm2，因此該地區(qū)的崩崗最具典型和代表。圖 2-1 為研究區(qū)位置。

材料與方法土壤作為本試驗(yàn)研究對(duì)象。2.2 樣品采集與處理2.2.1 樣品采集本試驗(yàn)的崩崗?fù)翗硬杉园蚕h龍門鎮(zhèn)洋坑村，選好具備典型特征的崩壁后,首先將表層土鏟除，采取自下而上分層采集方式依次采集碎屑層、砂土層以及紅土層的土樣，將采集好的土樣裝入采樣袋內(nèi)并貼好標(biāo)簽。
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S157.1

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本文編號(hào)：2662517