凍融是由于日、年以及多年氣候變化引起的一定范圍內土壤或巖層的凍結和融化的過程。凍融在全球陸地表面廣泛分布,也是中、高緯度地區(qū)以及山地地區(qū)廣泛存在的自然現(xiàn)象。現(xiàn)今全球氣候變化問題是人類面臨最為嚴峻的挑戰(zhàn)之一,氣候的變化直接影響凍融特征,從而引起顆粒粒級的變化,進而對土壤性質產生影響。凍融土壤中產生的其他相變和耦合效應也導致土壤理化性質的響應變化,從而影響土壤中營養(yǎng)成分的化學反應和土壤的環(huán)境改變。然而,黃土丘陵溝壑區(qū)這種季節(jié)凍結區(qū)凍融期土壤理化性質的分析研究稍顯滯后。鑒于此,本文選擇黃土丘陵溝壑區(qū)第五副區(qū)的小麥地、草地和裸地三種黃土表層土壤為研究對象,采用野外采樣和室內實驗相結合的研究方法,研究凍融期三種土地利用類型土壤理化性質及其差異,并對凍融期土壤理化性質的相關關系和變化特性進行分析。研究的主要結論如下:1)多個土壤理化性質指標間具有不同程度的顯著相關性。0.25mm的WSA(水穩(wěn)性團聚體)、WSA總質量與有機質之間呈極顯著正相關(P0.01);三種土地利用類型土壤的孔隙度、容重均與田間持水量呈線性相關(P0.05),且容重對田間持水量影響更大;土壤飽和導水率與容重、孔隙度、田間持水量和有機質顯著相關(P0.05)。2)凍融期土壤理化性質變化的特性通過聚類分析被分為三類,粘粒、MWD(平均質量直徑)、GMD(幾何平均直徑)、分形維數(shù)、容重、飽和導水率和有機質聚為一類,0.25mm的WSA、WSA總質量、砂粒、田間持水量聚為一類,粉粒和孔隙度聚成一類;主成分分析法中水分物理因素、土壤水穩(wěn)性因素、土壤團粒因素和土壤顆粒因素的貢獻率分別為:23.000%、22.866%、21.034%、19.352%,體現(xiàn)了凍融期土壤環(huán)境改變的四個主要因素。3)綜合相關性分析、聚類分析和主成分分析的結果,可以將13種土壤理化性質的變化特性分為3類。容重、孔隙度、田間持水量和飽和導水率分為一類;0.25mm的WSA、WSA總質量、MWD、GMD、分形維數(shù)和有機質歸為第二類;砂粒、粉粒、粘粒為第三類。
【學位單位】：蘭州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S153
【部分圖文】：

屬季節(jié)性凍土區(qū)。研究區(qū)概況圖如圖 2.1 所示。圖 2.1 研究區(qū)概況圖2.1.2 地形、地貌榆中縣主要地貌有石質山地、丘陵、河谷川地三種，南部地勢高北部地勢低且中部平坦，整體呈馬鞍形。北部系干旱山區(qū)，山巒起伏，溝壑縱橫，以黃綿土為主，氣候干燥，水土流失嚴重；南部為二陰黑土層和高寒陰濕區(qū)，系祁連山東延余脈，自然資源豐富，馬啣山、興隆山橫列，樹木叢生，海拔 1900 米至 3700多米（董曉曉，2014）。取土點屬于南北兩山之間的中部川塬河谷地帶，為川塬丘陵溝壑區(qū)，溝壑交錯，地貌特征以梁狀黃土丘陵為主，海拔 1400 米至 2000 米，地形復雜（王嘉良，2001）。2.1.3 氣候條件及水資源特征榆中縣屬溫帶半干旱大陸性氣候，年均降雨量 400mm，蒸發(fā)量 1450mm，年

3～2 石礫 Gra2～1砂粒Sand極粗砂粒 Very coa1～0.5 粗砂粒 Coarse0.5～0.25 中砂粒 Medium0.25～0.1 細砂粒 fine s0.1～0.05 極細砂粒 Very fin0.05～0.02粉粒 Si0.02～0.010.01～0.0050.005～0.0020.002～0.001粘粒 Cla0.001～0.00050.0005～0.0001＜0.0001

圖 3.1 小麥地土壤各粒級分布的變化趨勢 3.2a 為小麥地各粒級水穩(wěn)性團聚體以及分形維數(shù)的變化趨勢，并期小麥地土壤＞0.25mm 的 WSA、WSA 總質量、MWD、GMD， 中展示。由圖中可以看出，凍融期小麥地土壤＞0.25mm 的 WSA、MWD、GMD 以及分形維數(shù)沒有明顯規(guī)律變化。WSA 總質量變化m 的水穩(wěn)性大團聚體（WSA）和＜0.25mm 的水穩(wěn)性微團聚體（W變?yōu)?0.25~1mm 粒級的團聚體。從圖 3.2 中的結果可以認為，小麥性團聚體含量在凍融期間不受其控制影響。
【參考文獻】

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本文編號：2849912