黑土長(zhǎng)緩坡微地形對(duì)土壤顆?臻g異質(zhì)性和有機(jī)碳礦化的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-11-16 04:42
侵蝕過(guò)程導(dǎo)致了泥沙顆粒在坡面的重分布及伴隨顆粒遷移的有機(jī)碳的空間異質(zhì)性。泥沙顆粒的空間分布由其遷移距離決定,而顆粒的遷移距離不僅與其自身的沉降速度有關(guān),同時(shí)也受坡面微地形的影響。目前,關(guān)于坡面土壤侵蝕過(guò)程與碳循環(huán)的研究大多關(guān)注的是整個(gè)田塊的碳流失,而常忽略因微地形以及連通性所導(dǎo)致的有機(jī)碳在田塊內(nèi)的空間異質(zhì)性。事實(shí)上,田塊內(nèi)土壤肥力以及環(huán)境條件的空間異質(zhì)性會(huì)直接影響作物生長(zhǎng)、有機(jī)碳動(dòng)態(tài)替換,乃至坡面碳平衡。微地形的變化會(huì)導(dǎo)致坡面不同位置微環(huán)境條件的差異,從而引起橫向及縱向碳通量的差異,進(jìn)一步影響土壤與大氣間的碳動(dòng)態(tài)平衡。本文選取位于東北黑土區(qū)的一塊典型長(zhǎng)緩坡耕地作為試驗(yàn)對(duì)象,通過(guò)無(wú)人機(jī)飛行圖像獲取坡面DEM,并據(jù)此確定48個(gè)土壤樣品采集點(diǎn),分別采集表層土壤,分析地形對(duì)有機(jī)碳空間分布的影響。為進(jìn)一步明確微地形對(duì)侵蝕過(guò)程中顆粒的空間重分布及有機(jī)碳礦化特征的影響,又著重聚焦坡面典型凹、凸地形序列,通過(guò)速度沉降方法將兩地形序列10個(gè)典型坡位表土進(jìn)行分離,共分為以下4個(gè)粒級(jí):>250、63-250、20-63和<20μm。同時(shí),測(cè)定不同坡位、不同粒級(jí)有機(jī)碳含量和δ13
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究區(qū)位置和坡面位置采樣點(diǎn)
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文14沉降至水柱底端的收集器中。根據(jù)斯托克定律計(jì)算出不同粒級(jí)團(tuán)聚體沉降時(shí)間,在不同時(shí)間間隔旋轉(zhuǎn)下方轉(zhuǎn)盤,便可得到不同沉降粒級(jí)的團(tuán)聚體(如圖2-2)。本研究將各典型坡位土壤顆粒沉降分離為以下四個(gè)等效石英粒徑:>250、63-250、20-63和<20μm(表2-1)。等效石英粒徑表示與團(tuán)聚體有相同沉降速度的相應(yīng)石英顆粒粒徑。圖2-2沉降管、顆粒收集以及不同粒級(jí)的風(fēng)干狀態(tài)圖Fig.2-2Settlingtubeapparatus.(a)Thesettlingtube;(b)soilfractionssittingindifferentsamplersinthewatertank;(c)soilfractionsafterair-dried.表2-1土壤顆粒沉降速度分布。通過(guò)1m長(zhǎng)沉降管的等效石英粒徑分布、沉降速度和時(shí)間間隔。Table2-1EquivalentQuartzSize(EQS)classes,settlingvelocitiesandtimeintervalstofallthroughthe1mlongsettlingtube.粒徑(μm)EquivalentQuartzSize沉降速度(m·s-1)settlingvelocities沉降時(shí)間(min)Settlingtime>250>5.6×10-20.363–2505.6×10-2–3.6×10-34.720–363.6×10-3–3.6×10-446.3<20懸浮物>46.3
第三章有機(jī)碳的坡面分布及其影響因素17第三章有機(jī)碳的坡面分布及其影響因素3.1.坡面地形因子空間分布整體而言,整個(gè)坡面地形變化為從弱侵蝕區(qū)到侵蝕熱區(qū)坡度逐漸升高。從侵蝕熱區(qū)到沉積區(qū)坡度又逐漸趨于平緩。凸坡面坡度從弱侵蝕區(qū)到侵蝕熱區(qū)逐漸升高,從侵蝕熱區(qū)到沉積區(qū)逐漸降低(圖3-1a)。凹坡面坡度從弱侵蝕區(qū)到侵蝕熱區(qū)逐漸升高。相對(duì)而言,凸坡面坡度的變化更為劇烈,幅度在1.24-9.83°之間;而凹坡面坡度變化范圍較小,在1.28-4.6°之間。就坡向而言,整個(gè)坡面坡向主要為西南方向,有少部分朝向西北。凸坡面坡向主要為西北,且整體高于凹坡面,變化范圍主要集中在270-360°;凹坡面的坡向主要為西南,變化范圍主要集中在180-270°之間。在凸坡面與凹坡面之間的過(guò)渡區(qū),首先出現(xiàn)西南與西北交叉混合的現(xiàn)象,然后轉(zhuǎn)變?yōu)橐晕髂掀孪驗(yàn)橹鞯陌计旅?圖3-1b)。由上述坡向變化特征可知,凸坡面為徑流分散坡面,而凹坡面匯集凹坡面及上坡的徑流。圖3-1坡度、坡向、一般曲率的坡面空間分布Fig.3-1Spatialdistributionofgradient,aspectandcurvatureofslope.(b(c)(a)(b)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同母質(zhì)發(fā)育土壤團(tuán)聚體分布對(duì)外源輸入秸稈的響應(yīng)及其與有機(jī)碳礦化的關(guān)系[J]. 毛霞麗,邱志騰,張爽,沈倩,章明奎. 環(huán)境科學(xué). 2020(06)
[2]不同培養(yǎng)溫度下長(zhǎng)期施肥紅壤水稻土有機(jī)碳礦化特征研究[J]. 陳曉芬,吳萌,江春玉,劉明,李忠佩. 土壤. 2019(05)
[3]渝東南農(nóng)田土壤有機(jī)碳空間分布特征及影響因素[J]. 賈豪,嚴(yán)寧珍,程永毅,劉洪斌. 核農(nóng)學(xué)報(bào). 2019(06)
[4]伏牛山森林土壤有機(jī)碳密度與環(huán)境因子的關(guān)聯(lián)性分析[J]. 田耀武,劉誼鋒,王聰,王罡,和武宇恒. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[5]東北黑土區(qū)水力侵蝕研究進(jìn)展[J]. 王計(jì)磊,李子忠. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(05)
[6]不同施肥處理紅壤性水稻土團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化特征[J]. 陳曉芬,劉明,江春玉,吳萌,李忠佩. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(17)
[7]馬尾松人工林土壤和團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化對(duì)穿透雨減少的響應(yīng)[J]. 楊予靜,劉世榮,陳琳,王暉. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(06)
[8]薄層黑土微生物生物量碳氮對(duì)土壤侵蝕—沉積的響應(yīng)[J]. 馮志珍,鄭粉莉,易祎. 土壤學(xué)報(bào). 2017(06)
[9]增溫對(duì)土壤有機(jī)碳礦化的影響研究綜述[J]. 黃錦學(xué),熊德成,劉小飛,楊智杰,謝錦升,楊玉盛. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(01)
[10]地形因子對(duì)思茅松人工林土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的影響[J]. 賈呈鑫卓,李帥鋒,蘇建榮. 林業(yè)科學(xué)研究. 2016(03)
博士論文
[1]紅壤表土團(tuán)聚體穩(wěn)定性特征及其對(duì)坡面侵蝕過(guò)程的影響[D]. 閆峰陵.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]不同水土保持措施對(duì)黑土坡耕地土壤侵蝕及肥力的影響[D]. 趙賽東.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3498169
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究區(qū)位置和坡面位置采樣點(diǎn)
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文14沉降至水柱底端的收集器中。根據(jù)斯托克定律計(jì)算出不同粒級(jí)團(tuán)聚體沉降時(shí)間,在不同時(shí)間間隔旋轉(zhuǎn)下方轉(zhuǎn)盤,便可得到不同沉降粒級(jí)的團(tuán)聚體(如圖2-2)。本研究將各典型坡位土壤顆粒沉降分離為以下四個(gè)等效石英粒徑:>250、63-250、20-63和<20μm(表2-1)。等效石英粒徑表示與團(tuán)聚體有相同沉降速度的相應(yīng)石英顆粒粒徑。圖2-2沉降管、顆粒收集以及不同粒級(jí)的風(fēng)干狀態(tài)圖Fig.2-2Settlingtubeapparatus.(a)Thesettlingtube;(b)soilfractionssittingindifferentsamplersinthewatertank;(c)soilfractionsafterair-dried.表2-1土壤顆粒沉降速度分布。通過(guò)1m長(zhǎng)沉降管的等效石英粒徑分布、沉降速度和時(shí)間間隔。Table2-1EquivalentQuartzSize(EQS)classes,settlingvelocitiesandtimeintervalstofallthroughthe1mlongsettlingtube.粒徑(μm)EquivalentQuartzSize沉降速度(m·s-1)settlingvelocities沉降時(shí)間(min)Settlingtime>250>5.6×10-20.363–2505.6×10-2–3.6×10-34.720–363.6×10-3–3.6×10-446.3<20懸浮物>46.3
第三章有機(jī)碳的坡面分布及其影響因素17第三章有機(jī)碳的坡面分布及其影響因素3.1.坡面地形因子空間分布整體而言,整個(gè)坡面地形變化為從弱侵蝕區(qū)到侵蝕熱區(qū)坡度逐漸升高。從侵蝕熱區(qū)到沉積區(qū)坡度又逐漸趨于平緩。凸坡面坡度從弱侵蝕區(qū)到侵蝕熱區(qū)逐漸升高,從侵蝕熱區(qū)到沉積區(qū)逐漸降低(圖3-1a)。凹坡面坡度從弱侵蝕區(qū)到侵蝕熱區(qū)逐漸升高。相對(duì)而言,凸坡面坡度的變化更為劇烈,幅度在1.24-9.83°之間;而凹坡面坡度變化范圍較小,在1.28-4.6°之間。就坡向而言,整個(gè)坡面坡向主要為西南方向,有少部分朝向西北。凸坡面坡向主要為西北,且整體高于凹坡面,變化范圍主要集中在270-360°;凹坡面的坡向主要為西南,變化范圍主要集中在180-270°之間。在凸坡面與凹坡面之間的過(guò)渡區(qū),首先出現(xiàn)西南與西北交叉混合的現(xiàn)象,然后轉(zhuǎn)變?yōu)橐晕髂掀孪驗(yàn)橹鞯陌计旅?圖3-1b)。由上述坡向變化特征可知,凸坡面為徑流分散坡面,而凹坡面匯集凹坡面及上坡的徑流。圖3-1坡度、坡向、一般曲率的坡面空間分布Fig.3-1Spatialdistributionofgradient,aspectandcurvatureofslope.(b(c)(a)(b)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同母質(zhì)發(fā)育土壤團(tuán)聚體分布對(duì)外源輸入秸稈的響應(yīng)及其與有機(jī)碳礦化的關(guān)系[J]. 毛霞麗,邱志騰,張爽,沈倩,章明奎. 環(huán)境科學(xué). 2020(06)
[2]不同培養(yǎng)溫度下長(zhǎng)期施肥紅壤水稻土有機(jī)碳礦化特征研究[J]. 陳曉芬,吳萌,江春玉,劉明,李忠佩. 土壤. 2019(05)
[3]渝東南農(nóng)田土壤有機(jī)碳空間分布特征及影響因素[J]. 賈豪,嚴(yán)寧珍,程永毅,劉洪斌. 核農(nóng)學(xué)報(bào). 2019(06)
[4]伏牛山森林土壤有機(jī)碳密度與環(huán)境因子的關(guān)聯(lián)性分析[J]. 田耀武,劉誼鋒,王聰,王罡,和武宇恒. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[5]東北黑土區(qū)水力侵蝕研究進(jìn)展[J]. 王計(jì)磊,李子忠. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(05)
[6]不同施肥處理紅壤性水稻土團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化特征[J]. 陳曉芬,劉明,江春玉,吳萌,李忠佩. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(17)
[7]馬尾松人工林土壤和團(tuán)聚體有機(jī)碳礦化對(duì)穿透雨減少的響應(yīng)[J]. 楊予靜,劉世榮,陳琳,王暉. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(06)
[8]薄層黑土微生物生物量碳氮對(duì)土壤侵蝕—沉積的響應(yīng)[J]. 馮志珍,鄭粉莉,易祎. 土壤學(xué)報(bào). 2017(06)
[9]增溫對(duì)土壤有機(jī)碳礦化的影響研究綜述[J]. 黃錦學(xué),熊德成,劉小飛,楊智杰,謝錦升,楊玉盛. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(01)
[10]地形因子對(duì)思茅松人工林土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的影響[J]. 賈呈鑫卓,李帥鋒,蘇建榮. 林業(yè)科學(xué)研究. 2016(03)
博士論文
[1]紅壤表土團(tuán)聚體穩(wěn)定性特征及其對(duì)坡面侵蝕過(guò)程的影響[D]. 閆峰陵.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]不同水土保持措施對(duì)黑土坡耕地土壤侵蝕及肥力的影響[D]. 趙賽東.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3498169
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