典型石漠化區(qū)土壤理化性質(zhì)對其抗剪性能的影響
發(fā)布時間:2021-06-08 21:55
通過典型石漠化地區(qū)不同土地利用類型土壤理化性質(zhì)的垂直分布及其與土壤抗剪性能的關(guān)系探究,為同類地區(qū)水土流失防治提供科學(xué)依據(jù)。以建水縣普雄鄉(xiāng)典型石漠化地區(qū)為研究區(qū)域,通過野外采樣與室內(nèi)分析相結(jié)合的方法,以研究區(qū)喬木林地、坡耕地、灌木林地、撂荒地4種土地利用類型0-80cm土層土壤為研究對象,分層采集原狀土,測定其理化性質(zhì)和抗剪性能,分析土壤理化性質(zhì)對抗剪強(qiáng)度的影響規(guī)律。結(jié)果表明,(1)不同土地利用類型不同土層的土壤理化性質(zhì)差異顯著,不同土層化學(xué)性質(zhì)的指標(biāo)含量的差異主要集中在0-20cm土層和20-80cm土層之間,在20-80cm的各土層中,其TN、TOC、TP和TK含量都分別較接近;(2)4種土地利用類型,抗剪強(qiáng)度的大小依次為撂荒地>喬木林地>灌木林地>坡耕地,隨著土層加深,土壤抗剪性能逐漸增大;(3)根據(jù)Pearson相關(guān)和因子分析表明,土壤容重、含水率、pH值、黏粒、粉粒是與土壤抗剪強(qiáng)度密切相關(guān)的物理因素,全磷、全氮是與土壤抗剪強(qiáng)度密切相關(guān)的化學(xué)因素。
【文章來源】:西部林業(yè)科學(xué). 2020,49(02)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
各土地利用類型土壤抗剪強(qiáng)度隨土層深度變化
測定所選4種不同土地利用類型各土層的土壤在不同垂直荷載下的抗剪強(qiáng)度,以抗剪強(qiáng)度作為豎軸,垂直荷載作為橫軸,繪制散點圖,并對二者的數(shù)量關(guān)系進(jìn)行擬合,如圖2所示。由圖2可以看出,土壤抗剪強(qiáng)度與垂直荷載成正比,呈良好的線性關(guān)系。相同類型同一土層的抗剪強(qiáng)度隨著垂直荷載的增大逐漸增加。垂直荷載在50-200kPa范圍內(nèi),坡耕地、喬木林地、撂荒地、灌木林地的土壤抗剪強(qiáng)度大小分別為4.24-16.56kPa、7.42-26.75kPa、6.36-37.61kPa、5.83-34.19kPa。在本實驗中,各土層不同土地利用類型的土壤抗剪強(qiáng)度大小分別是0-40cm土層(圖2- a、圖2-b)撂荒地>喬木林地>灌木林地>坡耕地;40-60cm土層(圖2-c)喬木林地>撂荒地>灌木林地>坡耕地;60-80cm土層(圖2-d):撂荒地>喬木林地>灌木林地>坡耕地。喬木林地和灌木林地土壤的抗剪強(qiáng)度明顯高于坡耕地,主要原因是林地土壤中植物根系盤繞交纏,如鐵絲包裹土體,從而穩(wěn)定土壤。而坡耕地長期受人為干擾,土壤松動。撂荒地的抗剪強(qiáng)度大,分析其原因是撂荒地為三七種植間歇地,其土壤養(yǎng)分含量高,且近兩年人為干擾很弱,土壤顆粒間較為粘結(jié),經(jīng)測定撂荒地土壤容重最大,TP含量也較其他土地利用類型高(如表2、圖1),從而導(dǎo)致其抗剪強(qiáng)度較大。如圖3所示,對于喬木林地、坡耕地和灌木林地,同一垂直荷載下,隨著土層深度加深,土壤更加緊實,土壤抗剪強(qiáng)度逐漸增大。在0-40cm土層,由于表層土壤受干擾程度大,抗剪強(qiáng)度隨土層加深呈明顯的增加趨勢,而在40-80cm土層,抗剪強(qiáng)度變化趨于平穩(wěn)。對于撂荒地,其土壤抗剪強(qiáng)度隨土層加深卻有下降趨勢,可能是由于其下層土壤含水率較高(表2),從而導(dǎo)致其抗剪強(qiáng)度較小。
此外,在4種土地利用類型不同土層下,對4個化學(xué)指標(biāo)做單因素方差分析并進(jìn)行LSD檢驗。在各土層中,不同土地利用類型土壤的TN、TOC、TP、TK含量均存在顯著差異(P<0.05)。坡耕地土壤的TN(P=0.059)和TP含量(P=0.300)、灌木林地土壤的TP(P=0.364)和TK含量(P=0.341)、撂荒地土壤的TP(P=0.057)和TN含量(P=0.115)在各土層間沒有顯著差異,其余的化學(xué)指標(biāo)均在不同土層間存在顯著差異(P<0.05)。LSD檢驗結(jié)果如圖1所示,不同土層化學(xué)指標(biāo)含量的差異主要集中在0-20cm和20-80cm 土層之間,在20-80cm的各土層中,TN、TOC、TP和TK含量都比較接近。2.2 不同土地利用類型土壤抗剪強(qiáng)度差異
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]土壤含水率和干容重對不同植被類型邊坡土壤抗剪強(qiáng)度的影響[J]. 王楠,趙友朋,郭曉平,張金池,劉勝龍. 水土保持通報. 2018(06)
[2]黃土丘陵區(qū)生態(tài)治理對土壤碳氮磷及其化學(xué)計量特征的影響[J]. 李占斌,周波,馬田田,柯浩成,徐國策,張祎,于坤霞,成玉婷. 水土保持學(xué)報. 2017(06)
[3]酸堿環(huán)境對水泥土抗剪強(qiáng)度影響的試驗研究[J]. 陳四利,張精禹,史建軍,黃杰,孟晉. 冰川凍土. 2016(04)
[4]玉米生長期土壤抗剪強(qiáng)度變化特征及其影響因素[J]. 鄭子成,張錫洲,李廷軒,金偉,林超文. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2014(05)
[5]沙漠路基邊坡抗風(fēng)蝕能力現(xiàn)場試驗研究[J]. 李馳,黃浩,孫兵兵,高利平,劉霖. 土木工程學(xué)報. 2011(S2)
[6]黃土高原溝壑區(qū)坡耕地表層土壤抗剪強(qiáng)度影響因素分析[J]. 姚軍,吳發(fā)啟,宋娟麗,佘雕,李光錄. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2010(03)
[7]邊坡土壤含水率對不同植被土壤抗剪強(qiáng)度的影響[J]. 江浩浩,董希斌,王海飆. 森林工程. 2009(03)
[8]三峽庫區(qū)滑帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)的影響因素研究[J]. 李維樹,鄔愛清,丁秀麗. 巖土力學(xué). 2006(01)
碩士論文
[1]紅壤坡耕地耕層土壤抗剪強(qiáng)度及影響因素響應(yīng)特征[D]. 常松果.西南大學(xué) 2017
[2]非飽和紫色土抗剪強(qiáng)度影響因素研究[D]. 鐘茫.西南大學(xué) 2014
本文編號:3219276
【文章來源】:西部林業(yè)科學(xué). 2020,49(02)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
各土地利用類型土壤抗剪強(qiáng)度隨土層深度變化
測定所選4種不同土地利用類型各土層的土壤在不同垂直荷載下的抗剪強(qiáng)度,以抗剪強(qiáng)度作為豎軸,垂直荷載作為橫軸,繪制散點圖,并對二者的數(shù)量關(guān)系進(jìn)行擬合,如圖2所示。由圖2可以看出,土壤抗剪強(qiáng)度與垂直荷載成正比,呈良好的線性關(guān)系。相同類型同一土層的抗剪強(qiáng)度隨著垂直荷載的增大逐漸增加。垂直荷載在50-200kPa范圍內(nèi),坡耕地、喬木林地、撂荒地、灌木林地的土壤抗剪強(qiáng)度大小分別為4.24-16.56kPa、7.42-26.75kPa、6.36-37.61kPa、5.83-34.19kPa。在本實驗中,各土層不同土地利用類型的土壤抗剪強(qiáng)度大小分別是0-40cm土層(圖2- a、圖2-b)撂荒地>喬木林地>灌木林地>坡耕地;40-60cm土層(圖2-c)喬木林地>撂荒地>灌木林地>坡耕地;60-80cm土層(圖2-d):撂荒地>喬木林地>灌木林地>坡耕地。喬木林地和灌木林地土壤的抗剪強(qiáng)度明顯高于坡耕地,主要原因是林地土壤中植物根系盤繞交纏,如鐵絲包裹土體,從而穩(wěn)定土壤。而坡耕地長期受人為干擾,土壤松動。撂荒地的抗剪強(qiáng)度大,分析其原因是撂荒地為三七種植間歇地,其土壤養(yǎng)分含量高,且近兩年人為干擾很弱,土壤顆粒間較為粘結(jié),經(jīng)測定撂荒地土壤容重最大,TP含量也較其他土地利用類型高(如表2、圖1),從而導(dǎo)致其抗剪強(qiáng)度較大。如圖3所示,對于喬木林地、坡耕地和灌木林地,同一垂直荷載下,隨著土層深度加深,土壤更加緊實,土壤抗剪強(qiáng)度逐漸增大。在0-40cm土層,由于表層土壤受干擾程度大,抗剪強(qiáng)度隨土層加深呈明顯的增加趨勢,而在40-80cm土層,抗剪強(qiáng)度變化趨于平穩(wěn)。對于撂荒地,其土壤抗剪強(qiáng)度隨土層加深卻有下降趨勢,可能是由于其下層土壤含水率較高(表2),從而導(dǎo)致其抗剪強(qiáng)度較小。
此外,在4種土地利用類型不同土層下,對4個化學(xué)指標(biāo)做單因素方差分析并進(jìn)行LSD檢驗。在各土層中,不同土地利用類型土壤的TN、TOC、TP、TK含量均存在顯著差異(P<0.05)。坡耕地土壤的TN(P=0.059)和TP含量(P=0.300)、灌木林地土壤的TP(P=0.364)和TK含量(P=0.341)、撂荒地土壤的TP(P=0.057)和TN含量(P=0.115)在各土層間沒有顯著差異,其余的化學(xué)指標(biāo)均在不同土層間存在顯著差異(P<0.05)。LSD檢驗結(jié)果如圖1所示,不同土層化學(xué)指標(biāo)含量的差異主要集中在0-20cm和20-80cm 土層之間,在20-80cm的各土層中,TN、TOC、TP和TK含量都比較接近。2.2 不同土地利用類型土壤抗剪強(qiáng)度差異
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]土壤含水率和干容重對不同植被類型邊坡土壤抗剪強(qiáng)度的影響[J]. 王楠,趙友朋,郭曉平,張金池,劉勝龍. 水土保持通報. 2018(06)
[2]黃土丘陵區(qū)生態(tài)治理對土壤碳氮磷及其化學(xué)計量特征的影響[J]. 李占斌,周波,馬田田,柯浩成,徐國策,張祎,于坤霞,成玉婷. 水土保持學(xué)報. 2017(06)
[3]酸堿環(huán)境對水泥土抗剪強(qiáng)度影響的試驗研究[J]. 陳四利,張精禹,史建軍,黃杰,孟晉. 冰川凍土. 2016(04)
[4]玉米生長期土壤抗剪強(qiáng)度變化特征及其影響因素[J]. 鄭子成,張錫洲,李廷軒,金偉,林超文. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2014(05)
[5]沙漠路基邊坡抗風(fēng)蝕能力現(xiàn)場試驗研究[J]. 李馳,黃浩,孫兵兵,高利平,劉霖. 土木工程學(xué)報. 2011(S2)
[6]黃土高原溝壑區(qū)坡耕地表層土壤抗剪強(qiáng)度影響因素分析[J]. 姚軍,吳發(fā)啟,宋娟麗,佘雕,李光錄. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2010(03)
[7]邊坡土壤含水率對不同植被土壤抗剪強(qiáng)度的影響[J]. 江浩浩,董希斌,王海飆. 森林工程. 2009(03)
[8]三峽庫區(qū)滑帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)的影響因素研究[J]. 李維樹,鄔愛清,丁秀麗. 巖土力學(xué). 2006(01)
碩士論文
[1]紅壤坡耕地耕層土壤抗剪強(qiáng)度及影響因素響應(yīng)特征[D]. 常松果.西南大學(xué) 2017
[2]非飽和紫色土抗剪強(qiáng)度影響因素研究[D]. 鐘茫.西南大學(xué) 2014
本文編號:3219276
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