東北黑土區(qū)是我國最大的糧食產(chǎn)地,地處高緯度地區(qū),該區(qū)夏季較短、炎熱多雨,冬季漫長、寒冷干燥,0～20cm土層表現(xiàn)出“晝?nèi)谝箖觥钡奶攸c,凍融循環(huán)現(xiàn)象明顯。在凍融循環(huán)作用的影響下,土壤容重、水穩(wěn)性團聚體和土壤抗剪強度等理化性質(zhì)發(fā)生顯著變化,并進一步影響土壤可蝕性,這是造成該區(qū)土壤侵蝕、水土流失的主要驅(qū)動因子之一。本研究選擇黑龍江省克山縣克山農(nóng)場典型黑土為研究對象,采用室內(nèi)模擬凍融實驗,根據(jù)田間測定的實際情況,將土壤的初始含水率分別設(shè)為飽和含水量（43.39%）、田間持水量（32.25%）、田間持水量的70%（22.57%）以及風干土含水量（3.34%）四個水分梯度,凍融循環(huán)次數(shù)設(shè)為0、1、3、5、7、10、15、30次。根據(jù)當?shù)貙嶋H氣象資料,采用室內(nèi)凍融模擬實驗,分別對經(jīng)過室內(nèi)模擬凍融處理后不同水分梯度、不同凍融次數(shù)的土壤樣品,采用濕篩法、LB法及SEM電鏡掃描三種方法進行分析,以期揭示凍融循環(huán)對東北黑土的穩(wěn)定性的影響以及其作用機制。主要結(jié)果如下:（1）凍融循環(huán)對土壤水穩(wěn)性團聚體影響顯著,同時初始含水量與凍融循環(huán)次數(shù)是影響凍融循環(huán)中土壤團聚體穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。本研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過30次凍融循環(huán)后... 

【文章來源】：北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

研究區(qū)地理位置圖

隙嗟摹疤畛渲省保?＞對?.002～0.01mm）。觀察圖片可以發(fā)現(xiàn)，在風干土條件下，未經(jīng)歷凍融循環(huán)過程的土壤顆粒大小分明，圖像中未出現(xiàn)明顯大孔隙結(jié)構(gòu)，但也能看出黑土試樣中仍存在著一些天然微裂縫及孔隙，說明土體本身存在天然結(jié)構(gòu)損傷；在5次凍融循環(huán)前，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，大土壤顆粒破碎成為小土壤顆粒，當凍融循環(huán)次數(shù)達到5次后，圖片中出現(xiàn)了表面附著大量的土壤小粒徑顆粒的大土壤顆粒。說明在凍融循環(huán)作用下，土壤顆粒發(fā)生重組。30次凍融循環(huán)后，粒徑較小的顆粒填充孔隙，結(jié)構(gòu)更為松散，結(jié)構(gòu)性被破壞。圖4.1FG處理下土樣凍融0次、1次、3次、5次、7次、10次、15次、30次SEM圖像Fig.4.1SEMimagesof0,1,3,5,7,10,15and30timesoffreeze-thawofsoilsamplesunderFGtreatment圖4.2分別為田間持水量70%含水量(TS)下0次、1次、3次、5次、7次、10次、15次、30次凍融循環(huán)處理后的SEM原始圖像。觀察圖片，可以觀察到孔隙結(jié)構(gòu)相較FG處理下更為明顯，這是由于隨著含水量的增加，土壤中的水分在風干后使土壤結(jié)構(gòu)更脆弱；隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，可以明顯看到試樣內(nèi)部微孔洞增多，這是由于水分凝結(jié)體積膨脹，導(dǎo)致天然微孔隙不斷發(fā)育，伸長、變寬、交叉、貫通，并產(chǎn)生新的次生孔隙。對比FG和TS含水量條件的SEM圖像發(fā)現(xiàn)，TS處理下土壤結(jié)構(gòu)破壞更加明顯。伴隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，發(fā)現(xiàn)TS處理下重組現(xiàn)象比FG處理

凍融循環(huán)對東北黑土團聚體穩(wěn)定性影響機制的研究36下現(xiàn)象更明顯，30次凍融循環(huán)后，TS處理破碎情況更嚴重。圖4.2TS處理下凍融0次、1次、3次、5次、7次、10次、15次、30次SEM圖像Fig.4.2SEMimagesof0,1,3,5,7,10,15and30timesoffreeze-thawofsoilsamplesunderTStreatment圖4.3分別為田間持水量(TJ)條件下0次、1次、3次、5次、7次、10次、15次、30次凍融循環(huán)處理后的SEM原始圖像。觀察圖片，可以明顯看出未經(jīng)凍融時土壤顆粒沒有分明顯，且孔隙結(jié)構(gòu)不明顯，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，可以明顯看到試樣內(nèi)部出現(xiàn)孔隙結(jié)構(gòu)；同時可以明顯看出5次凍融循環(huán)后，出現(xiàn)不同大小的土壤顆粒，且土壤顆粒之間區(qū)分明顯，破碎重組的現(xiàn)象明顯，土壤中大顆粒數(shù)量明顯增多，顆粒輪廓變得更為圓滑，出現(xiàn)明顯孔隙結(jié)構(gòu)；顆粒結(jié)構(gòu)之間的連接作用受到凍融循環(huán)作用的影響被破壞，結(jié)構(gòu)較未經(jīng)凍融循環(huán)前發(fā)生顯著變化。圖4.3TJ處理下試樣凍融0次、1次、3次、5次、7次、10次、15次、30次SEM圖像Fig.4.3SEMimagesof0,1,3,5,7,10,15and30timesoffreeze-thawofsoilsamplesunderTJtreatment圖4.4分別為飽和含水量(BH)條件下0次、1次、3次、5次、7次、10次、15次、30次凍融循環(huán)處理后的SEM原始圖像。觀察圖片，與其余3種處理條件下

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[2]降雨條件下鄂南幾個紅壤團聚體破碎特征及坡面侵蝕響應(yīng)研究[D]. 馬仁明.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]土壤可蝕性動態(tài)變化機制與土壤可蝕性估算模型[D]. 王彬.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013

碩士論文
[1]凍融作用下黃土強度劣化的微觀結(jié)構(gòu)響應(yīng)機理[D]. 趙魯慶.西安科技大學(xué) 2018



本文編號：3522384