【摘要】：本文選擇位于我國(guó)北方半干旱砂質(zhì)草甸地的內(nèi)陸河流域——錫林河流域?yàn)檠芯繀^(qū),以其五種土壤類型42個(gè)點(diǎn)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(dá)反演了 0～30cm表層土壤參數(shù),將二者結(jié)合對(duì)研究區(qū)表層土壤含水率進(jìn)行面尺度反演,并分析飽和導(dǎo)水率估計(jì)值與實(shí)際情況的差異;在此基礎(chǔ)上,于研究區(qū)38個(gè)點(diǎn)位開展190次雙環(huán)入滲試驗(yàn),使用多種模型模擬研究了表層土壤非飽和入滲過(guò)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?cái)M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(guò)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(shuō)明在植被較稀疏的草原,合成孔徑雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用效果較好,可以較精細(xì)地刻畫表層土壤的理化參數(shù);通過(guò)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(cè)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(jí)高和地表植被較少;同時(shí),人類活動(dòng)對(duì)其影響較大,經(jīng)過(guò)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(yàn)中會(huì)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(huì)明顯減弱尺度效應(yīng)對(duì)土壤水分入滲過(guò)程的影響,但研究設(shè)計(jì)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(duì)研究設(shè)計(jì)的入滲試驗(yàn)過(guò)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(cè)點(diǎn)壓頭、土壤含水率和通量變化進(jìn)行模擬,雖然使用入滲過(guò)程結(jié)束后的實(shí)測(cè)土壤含水率進(jìn)行的檢驗(yàn)在少數(shù)土壤類型下效果一般,但實(shí)測(cè)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(shuō)明這種入滲屬于非飽和狀態(tài)下的土壤水分垂向運(yùn)移過(guò)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(guò)Horton模型計(jì)算出的穩(wěn)定入滲速率與時(shí)間可以利用K-means較好地區(qū)分成三類,各點(diǎn)位表層土壤的水分入滲過(guò)程主要受與土壤密實(shí)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(dòng)能勢(shì)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(guò)程,基于試驗(yàn)繪制的土壤入滲影響分區(qū)圖將研究區(qū)劃分為三個(gè)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(duì)三個(gè)入滲分區(qū)的檢驗(yàn)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(dòng)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(chǎng)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(yán)重,可以通過(guò)采取適當(dāng)?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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：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(xiàn)】

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(bào);2015年01期

2 李楊;賈德彬;朱仲元;李皓冰;嚴(yán)小林;胡青葉;;融雪的水量平衡模型在內(nèi)蒙古錫林河流域水文模擬中的應(yīng)用[J];水資源與水工程學(xué)報(bào);2012年05期

3 李保國(guó);任圖生;張佳寶;;土壤物理學(xué)研究的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與任務(wù)[J];土壤學(xué)報(bào);2008年05期

4 嚴(yán)登華,何巖,鄧偉,王春梅,侯佑澤,厲彩虹;生態(tài)水文學(xué)研究進(jìn)展[J];地理科學(xué);2001年05期

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(hào)：2735360