土壤孔隙是其發(fā)揮自身功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),目前關(guān)于遺址土壤尤其是陵區(qū)土壤的孔隙結(jié)構(gòu)國(guó)內(nèi)相關(guān)研究較少。土壤的水鹽分布是土壤水鹽運(yùn)移的研究基礎(chǔ),地下水補(bǔ)給是降水入滲包氣帶的最終結(jié)果,也是鹽分穿過土層污染地下水的途徑,目前有關(guān)遺址區(qū)包氣帶水鹽運(yùn)移對(duì)遺址區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響和地下水污染的研究較少。本文基于CT掃描技術(shù)研究了秦始皇陵兵馬俑3號(hào)坑不同位置且具有不同歷史背景的遺址土壤孔隙結(jié)構(gòu),揭示了不同遺址土壤的孔隙在多重尺度下的分布和形態(tài)特征差異,并通過孔隙結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果,揭示了遺址的修筑工藝從一定程度上可以反應(yīng)在土壤的孔隙結(jié)構(gòu)特征上。另基于氯離子質(zhì)量平衡法評(píng)估了皇陵園區(qū)周邊不同土地利用方式下的地下水補(bǔ)給情況并分析了誤差原因,解釋了誤差來源,闡明了秦始皇陵園區(qū)周圍的包氣帶水鹽分布規(guī)律,揭示了過量施肥和人工灌溉對(duì)深層地下水的污染機(jī)制。主要的研究結(jié)果如下:(1)不同遺址土壤和非遺址土壤的孔隙差異情況具體體現(xiàn)在孔隙度、孔隙數(shù)目、孔隙形狀、孔隙結(jié)構(gòu)的連通性和復(fù)雜程度等多個(gè)孔隙特征中,細(xì)夯土和粗夯土都含有較多的土壤孔隙,燒結(jié)土的孔隙數(shù)較少;燒結(jié)土的孔隙度要顯著高于其他兩種遺址土和非遺址土;相較而言細(xì)夯土中幾乎沒有當(dāng)量孔徑100μm的大孔隙存在,且孔隙分布和大小都很均勻,孔隙形狀也較規(guī)則,狹長(zhǎng)孔隙和不規(guī)則孔隙較少,粗夯土中孔隙分布不均勻,大孔隙、狹長(zhǎng)孔隙和不規(guī)則孔隙均較多,燒結(jié)土中孔隙類型以大孔隙為主并且形態(tài)較規(guī)則,孔隙連通性和復(fù)雜程度較低。(2)細(xì)夯工藝可以顯著降低土壤孔隙度,并提高孔隙結(jié)構(gòu)的均一性,使得土壤結(jié)構(gòu)變得致密;粗夯工藝雖也在能一定程度上提升土體結(jié)構(gòu)的密實(shí)程度,但總體上還是與細(xì)夯工藝對(duì)土體結(jié)構(gòu)帶來的影響相差較大;火燒會(huì)使得土體和孔隙膨脹,土壤結(jié)構(gòu)變得疏松。粗夯工藝適合在修筑前用來對(duì)墓室地基進(jìn)行夯實(shí),而細(xì)夯土穩(wěn)定性更優(yōu)異,適合被應(yīng)用在夯土墻的筑造中,在建筑中起到主承重作用。(3)園區(qū)包氣帶土壤水分的空間分布和土壤質(zhì)地具有較強(qiáng)的相關(guān)性,土壤水分分布與粘粒和粉粒具有較好的正相關(guān)性,而與砂粒則存在負(fù)相關(guān)性。水分垂直分布特征與黃土-古土壤序列有關(guān),而且一層黃土和一層古土壤構(gòu)成一次濕度起伏,并有隨剖面深度增加濕度變大的趨勢(shì)。包氣帶鹽分分布受到過量施肥的影響較大,使得淺層包氣帶累積了大量鹽分,會(huì)對(duì)淺埋的文物遺址產(chǎn)生鹽害威脅;人工林地的多次人工灌水,導(dǎo)致土壤的干濕變化使得鹽分離子在深層包氣帶形成了多次累積,隨著淋溶向包氣帶深處運(yùn)移對(duì)埋藏較深的地下水會(huì)產(chǎn)生潛在的污染威脅。(4)人工林地(8#)和棄耕農(nóng)地(3#、5#)三個(gè)采樣點(diǎn)多年平均大氣降水垂向入滲補(bǔ)給強(qiáng)度分別為98.54 mm/a、133.09 mm/a和280.12mm/a,該結(jié)果受灌溉施肥帶來的影響較大。
【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】：2018
【中圖分類】：K878;S152
【部分圖文】：

第二章 研究?jī)?nèi)容2.1 研究區(qū)域概況關(guān)中平原是斷層陷落區(qū)即地塹，后經(jīng)渭河及其支流涇河、洛河等沖積而成，屬于河斷陷盆地帶的關(guān)鍵主體部分。盆地兩側(cè)地形向渭河傾斜，由洪積傾斜平原、黃土臺(tái)塬沖積平原組成，呈階梯狀地貌景觀，地基底構(gòu)造復(fù)雜，具有南深北淺、東深西淺的特（張昌盛 2013）。秦始皇陵園區(qū)位于關(guān)中平原中部的西安市臨潼區(qū)驪山北麓,在地質(zhì)造上正好位于渭河地塹中驪山斷塊北緣的臺(tái)塬上,地貌單元屬山前洪積扇與黃土臺(tái)塬合地貌。由于臺(tái)塬區(qū)的不斷下沉和山洪流向的無定,因而使得一些洪積扇上下迭加,左連片,構(gòu)成了山前一層很厚的、含水性好的砂礫層。秦始皇陵園正好處于臺(tái)塬的北緣。體呈東南高西北低之勢(shì)，海拔介于 445.21～523.55 m。除封土堆外，場(chǎng)地南、北最大差達(dá) 100 m。

秦始皇陵遺址土壤孔隙定量化研究和園區(qū)包氣帶水鹽運(yùn)移情況址區(qū)的文物考古研究提供有力的參考和支持。不同土地利用方式下深層土壤中的水鹽分布以及地下水補(bǔ)給情況研究遺址區(qū)深層土壤的水鹽分布狀態(tài)，對(duì)于研究在地下水補(bǔ)給的過程中，由動(dòng)帶來的鹽漬化影響，探究潛在的鹽漬化風(fēng)險(xiǎn)具有重要指導(dǎo)意義。因此，本始皇陵園區(qū)周圍具有代表性的棄耕農(nóng)地和人工林地，通過深層鉆孔取樣，分地利用方式及人類農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)深層土壤的水鹽分布產(chǎn)生的影響，評(píng)價(jià)該地區(qū)情況，以期為遺址區(qū)的生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)建設(shè)和文物遺址鹽漬化病害預(yù)防提和技術(shù)支撐。技術(shù)路線

圖 3-2 四個(gè)樣品中心區(qū)域截面原始 CT 圖像g.3-2 Cross-section original CT image of the central area of the four sam處理過程圖像的后期處理，本研究選取在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域被廣泛本）。Image-J 圖像分析軟件是美國(guó)國(guó)家心理健康研究所（Nlth）開發(fā)出來的科學(xué)圖像分析工具。Image-J 軟件可以分別很多幾何參數(shù)，包括：長(zhǎng)度、周長(zhǎng)、面積、圓度、成圓率等。多插件技術(shù)如用來進(jìn)行三維可視化過程的 3D-viewer 等，同利用 java 語(yǔ)言編寫各種分析程序。
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本文編號(hào)：2875540