黑龍江省是中國(guó)黑土的主要分布區(qū)。然而由于劇烈的農(nóng)業(yè)活動(dòng)以及水蝕、風(fēng)蝕和凍融作用的影響,導(dǎo)致了該地區(qū)的黑土層厚度不斷降低。土壤崩解速率是表征土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的重要參數(shù)。過去幾十年間,有關(guān)土壤崩解速率的研究主要集中在黃土高原,但缺乏凍融循環(huán)對(duì)土壤崩解速率的影響研究,特別是在中國(guó)東北黑土區(qū)凍融循環(huán)在春季融雪過程普遍發(fā)生,而有關(guān)缺乏凍融循環(huán)對(duì)黑土區(qū)土壤崩解速率的影響研究基本為一空白。為此,本研究通過采集中國(guó)黑龍江省典型薄層黑土區(qū)賓縣(BX)和克山縣厚層黑土區(qū)(KS)原狀土和擾動(dòng)土樣品,設(shè)計(jì)5個(gè)水平凍融循環(huán)次數(shù)(0、1、3、5和7次)和3個(gè)水平前期土壤含水量(16.5%、24.8%和33%)和采用改進(jìn)的土壤崩解速率測(cè)定方法,定量分析了凍融循環(huán)和前期土壤含水量對(duì)黑土區(qū)土壤崩解速率的影響,研究結(jié)果可加深對(duì)凍融作用影響坡面土壤侵蝕機(jī)理的認(rèn)識(shí)。主要研究結(jié)論如下:(1)當(dāng)初始土壤含水量從16.5%增加到24.8%時(shí),土壤崩解速率減少3倍;且在初始土壤含水量為16.5%時(shí),試驗(yàn)土樣在6 min內(nèi)完全崩解。與初始土壤含水量為16.5%的試驗(yàn)土樣相比,初始土壤含水量為24.8%和33.0%的試驗(yàn)土樣發(fā)生崩解的時(shí)間縮短5倍。(2)經(jīng)歷1次凍融循環(huán)后,KS土壤崩解速率增加3倍;當(dāng)凍融循環(huán)次數(shù)從5次增加到7次時(shí),其土壤崩解速率增加2倍。當(dāng)凍融循環(huán)次數(shù)從0次增加到7次時(shí),BX土壤崩解速率緩慢增加。同時(shí),經(jīng)歷1次凍融循環(huán)后,KS土壤崩解時(shí)間減少64%和7次凍融循環(huán)后其土壤崩解時(shí)間減少95%。而BX土壤崩解時(shí)間隨著凍融循環(huán)次數(shù)增加而逐漸增加。當(dāng)凍融循環(huán)次數(shù)從3次增加到7次時(shí),KS土壤崩解速率比BX土壤崩解速率增加5倍。當(dāng)凍融循環(huán)次數(shù)從0次增加到7次時(shí),KS土壤崩解時(shí)間比BX土壤崩解時(shí)間減少10倍。(3)當(dāng)凍融循環(huán)次數(shù)從3次增加到7次時(shí),KS重塑土與原狀土的土壤崩解速率分別增加6和5倍;而BX重塑土與原狀土的土壤崩解速率皆隨著凍融循環(huán)次數(shù)增加緩慢增加。(4)BX和KS土壤崩解速率與凍融循環(huán)次數(shù)的相關(guān)系數(shù)分別為0.906和0.906,這表明土壤崩解速率與凍融循環(huán)次數(shù)呈顯著正相關(guān)(P0.05);而BX和KS土壤崩解速率皆與初始土壤含水量負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.764和-0.858。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S157.1
【文章目錄】：
abstract
摘要
CHAPTER 1 INTRODUCTION
    1.1 Background and Research Importance
        1.1.1 Background
        1.1.2 Research importance
    1.2 Literature Review
        1.2.1 Effects of freeze-thaw cycles and Initial soil water content on soil mechanics
        1.2.2 Soil disintegration rate
        1.2.3 The measurement of soil disintegration rate
    1.3 Current existing scientific issues
CHAPTER 2 RESEARCH CONTENTS AND METHODS
    2.1 Research objectives
    2.2 Research Contents
        2.2.1 Initial soil water content impact on soil disintegration rate
        2.2.2 Effects of freeze-thaw cycles on soil disintegration rate
        2.2.3 Comparison of soil disintegration rate between remolded and undisturbed soils
        2.2.4 Correlation between soil disintegration rate and soil properties
    2.3 Technical routine
    2.4 Research methods
        2.4.1 Study site
        2.4.2 Experimental device
        2.4.3 Experimental Setup
    2.5 Data analysis
CHAPTER 3 INITIAL SOIL WATER CONTENT IMPACTS ON SOIL DISINTEGRATION RATE AND PROCESS
    3.1 Introduction
    3.2 Materials and Methods
    3.3 Results
        3.3.1 Initial soil water content influence on soil disintegration rate
        3.3.2 Initial soil water content influence on soil disintegration process
    3.4 Discussion
    3.5 Conclusion
CHAPTER 4 EFFECTS OF FREEZE-THAW CYCLES ON SOIL DISINTEGRATION RATE AND PROCESS
    4.1 Introduction
    4.2 Materials and Methods
    4.3 Results
        4.3.1 Freeze-thaw cycle influence on soil disintegration rate
        4.3.2 Freeze-thaw cycle influence on soil disintegration process
    4.4 Discussion
    4.5 Conclusion
CHAPTER 5 COMPARISON OF SOIL DISINTEGRATION RATE AND PROCEDURE BETWEEN REMOLDED SOIL AND UNDISTURBED SOIL
    5.1 Introduction
    5.2 Materials and Methods
    5.3 Results
        5.3.1 Comparison of soil disintegration rate between remolded soil and undisturbed soil
        5.3.2 Comparison of soil disintegration processes between remolded soil and undisturbed soil
    5.4 Conclusion
CHAPTER 6 CORRELATION BETWEEN AFFECTING FACTORS AND SOIL DISINTEGRATION RATE
    6.1 Introduction
    6.2 Results
    6.3 Conclusion
CHAPTER 7 CONCLUSIONS AND PERSPECTIVES
    7.1 The Main Conclusions
    7.2 Perspectives
REFERENCES
ACKNOWLEDGEMENTS
BIOGRAPHY

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