發(fā)布時間：2020-06-30 13:12

【摘要】：本文選擇位于我國北方半干旱砂質(zhì)草甸地的內(nèi)陸河流域——錫林河流域為研究區(qū),以其五種土壤類型42個點位下0～50cm表層土壤原狀土樣(420份環(huán)刀取樣,630份自封袋取樣)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),使用土壤轉(zhuǎn)換函數(shù)模擬了 0～30cm表層土壤飽和導(dǎo)水率與土壤理化屬性之間的關(guān)系,利用全極化合成孔徑雷達反演了 0～30cm表層土壤參數(shù),將二者結(jié)合對研究區(qū)表層土壤含水率進行面尺度反演,并分析飽和導(dǎo)水率估計值與實際情況的差異;在此基礎(chǔ)上,于研究區(qū)38個點位開展190次雙環(huán)入滲試驗,使用多種模型模擬研究了表層土壤非飽和入滲過程及內(nèi)環(huán)尺度效應(yīng),分析了研究區(qū)影響土壤入滲的關(guān)鍵要素,并基于以上結(jié)果繪制了研究區(qū)土壤入滲分區(qū)圖,以期為日后的生態(tài)治理和土壤修復(fù)提供理論依據(jù)。本文的主要結(jié)論如下:(1)土壤轉(zhuǎn)換函數(shù)可以較好地擬合土壤理化參數(shù)與飽和導(dǎo)水率之間的關(guān)系,Saxton模型在研究區(qū)的模擬效果最好,多元回歸模型和Weston模型次之,Cosby模型擬合效果較差;土壤轉(zhuǎn)換函數(shù)與其包含的土壤屬性與模擬的精度有較大關(guān)聯(lián),總體上包含土壤屬性越全面,模型模擬效果越好;(2)研究區(qū)表層土壤的粒徑組成、容重等土壤屬性可以通過地表粗糙度和四極化數(shù)據(jù)及其組合建立多元線性回歸模型反演,說明在植被較稀疏的草原,合成孔徑雷達技術(shù)應(yīng)用效果較好,可以較精細地刻畫表層土壤的理化參數(shù);通過與由土壤轉(zhuǎn)換函數(shù)推演的土壤參數(shù)結(jié)合,可以大面積預(yù)測表層土壤飽和導(dǎo)水率;(3)研究區(qū)表層土壤飽和導(dǎo)水率在2-8m/d之間,表明錫林河流域水分入滲較快,其主要原因在于土壤顆粒粒級高和地表植被較少;同時,人類活動對其影響較大,經(jīng)過農(nóng)業(yè)或城市化改造后,表層土壤的導(dǎo)水能力大幅度降低。研究區(qū)表層土壤飽和導(dǎo)水率的分布規(guī)律為:山區(qū)裸地沙丘沙地河間濕地村鎮(zhèn)建筑用地滴灌區(qū)；(4)雙環(huán)入滲儀在田間試驗中會受到尺度效應(yīng)的影響,在一定范圍內(nèi)內(nèi)環(huán)管徑的增加會明顯減弱尺度效應(yīng)對土壤水分入滲過程的影響,但研究設(shè)計的內(nèi)徑40cm、緩沖系數(shù)為0.33的入滲儀并不足以完全克服這種尺度效應(yīng)；(5)Hydrus-1D模型可以對研究設(shè)計的入滲試驗過程、0～50cm每10cm 土層的水力特性及包括土壤表面以及各土層底部的觀測點壓頭、土壤含水率和通量變化進行模擬,雖然使用入滲過程結(jié)束后的實測土壤含水率進行的檢驗在少數(shù)土壤類型下效果一般,但實測與模擬土壤含水率均介于田間持水率與飽和含水率之間,說明這種入滲屬于非飽和狀態(tài)下的土壤水分垂向運移過程;(6)研究區(qū)表層土壤的粒徑組成和容重隨深度的變化不大,通過Horton模型計算出的穩(wěn)定入滲速率與時間可以利用K-means較好地區(qū)分成三類,各點位表層土壤的水分入滲過程主要受與土壤密實程度和孔隙分布相關(guān)的土壤自身物理屬性和與入滲液體動能勢相關(guān)的外界環(huán)境成分兩類因素的影響;(7)土壤類型不能代表入滲過程,基于試驗繪制的土壤入滲影響分區(qū)圖將研究區(qū)劃分為三個區(qū)域:河谷濕地區(qū)、放牧草原區(qū)和荒漠沙丘區(qū),利用入滲模型對三個入滲分區(qū)的檢驗結(jié)果較土壤類型分區(qū)有一定提升,河谷濕地區(qū)生態(tài)環(huán)境較好土壤入滲速率較慢,放牧草原區(qū)受畜牧業(yè)及人類活動影響,地區(qū)土壤持水保水能力趨于下降,應(yīng)盡快制定更加合理的畜牧養(yǎng)殖政策及規(guī)定,減少草場的植被破壞,荒漠沙丘區(qū)植被稀疏,砂粒含量高,生態(tài)退化嚴重,可以通過采取適當?shù)奈锢泶胧└纳仆寥赖某炙Ｋ芰Α?br> 【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S152.7;S127
【圖文】：

圖４研究區(qū)年際平均氣溫降水變化逡逑Ｆｉｇ．４邋Ｉｎｔｅｒａｎｎｕａｌ邋ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ邋ｏｆ邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋ａｎｄ邋ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ逡逑

研究區(qū)年內(nèi)平均氣溫降水空化

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 孫麗;劉廷璽;段利民;賈恪;;科爾沁沙丘-草甸相間地區(qū)表土飽和導(dǎo)水率的土壤傳遞函數(shù)研究[J];土壤學(xué)報;2015年01期

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 李瑋;變化環(huán)境下錫林河流域地表水與地下水耦合模擬[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

本文編號：2735360