土壤熱性質(zhì)是土壤重要物理性質(zhì)之一。土壤熱性質(zhì)影響熱量在土壤中的儲存和傳遞,以及農(nóng)作物生長發(fā)育和土壤生物化學(xué)過程。土壤中施加黑色多孔結(jié)構(gòu)的生物炭,必然會影響土壤容重和顏色,通過改變土壤孔隙率和反射率從而影響土壤溫度。土壤導(dǎo)熱率、體積熱容量、熱擴(kuò)散率和表面反射率是土壤溫度的內(nèi)在決定因素,而生物炭施加對土壤導(dǎo)熱率、體積熱容量、熱擴(kuò)散率和表面反射率等光熱性質(zhì)的影響還鮮有深入研究。本論文首先在300、500和700℃條件下制備玉米秸稈生物炭（CS300、CS500和CS700）,并對所得生物炭進(jìn)行結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的表征及測定,分析熱解溫度對玉米秸稈生物炭結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響。再通過室內(nèi)土柱模擬實(shí)驗(yàn),研究了玉米秸稈生物炭施加到棕壤土中的對棕壤土導(dǎo)熱率、體積熱容量、熱擴(kuò)散率、反射率以及吸水特性的影響,探究其影響機(jī)制。試驗(yàn)土柱裝填方式為:將CS300、CS500和CS700按0、1、3和5%（質(zhì)量含量）的施加比例與棕壤土混合,土壤含水率設(shè)為0、10、20、30和40%。此外,將土壤導(dǎo)熱率實(shí)測值與修正后的土壤導(dǎo)熱率模型擬合值進(jìn)行對比分析,分析其擬合效果。主要結(jié)論如下:（1）熱解溫度對生物炭結(jié)構(gòu)和性質(zhì)起著顯著影響。... 

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 生物炭研究、應(yīng)用進(jìn)展
        1.2.1 生物炭的制備及基本性質(zhì)
        1.2.2 生物炭對土壤理化性質(zhì)的影響
    1.3 生物炭對土壤熱性質(zhì)的影響
        1.3.1 土壤熱性質(zhì)的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 生物炭對土壤熱性質(zhì)的影響
    1.4 研究內(nèi)容和目的
    1.5 擬解決的科學(xué)問題
    1.6 技術(shù)路線
2 熱解溫度對玉米秸稈生物炭理化性質(zhì)的影響
    2.1 前言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 材料
        2.2.2 儀器及藥品
        2.2.3 生物炭的制備
        2.2.4 生物炭理化特性的測定和表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 熱解溫度對生物炭產(chǎn)率和灰分的影響
        2.3.2 元素分析
        2.3.3 熱重分析
        2.3.4 傅里葉紅外變換光譜分析
        2.3.5 Boehm滴定和p H值
        2.3.6 比表面積及孔徑狀況
        2.3.7 X-射線衍射分析
        2.3.8 掃描電鏡分析
    2.4 小結(jié)
3 玉米秸稈生物炭施加對棕壤土熱物理特性的影響
    3.1 前言
    3.2 材料與方法
        3.2.0 材料
        3.2.1 試驗(yàn)儀器和試劑
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.2.3 土壤理化性質(zhì)的測定
        3.2.4 土壤熱特性的測定
        3.2.5 含炭土壤導(dǎo)熱率模型的修正
        3.2.6 數(shù)據(jù)分析與處理
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 生物炭對土壤容重和孔隙度的影響
        3.3.2 生物炭對土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響
        3.3.3 生物炭對土壤pH值的影響
        3.3.4 生物炭熱解溫度對生物炭熱特性的影響
        3.3.5 生物炭熱解溫度對土壤熱特性的影響
        3.3.6 生物炭施加量對土壤熱特性的影響
        3.3.7 土壤容重對土壤熱特性的影響
        3.3.8 水分含量對土壤熱特性的影響
        3.3.9 對土壤導(dǎo)熱率模型的修正
    3.4 小結(jié)
4 玉米秸稈生物炭施加對棕壤土吸水特性的影響
    4.1 前言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 材料
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.3 生物炭與土壤吸水特性的測定
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 生物炭熱解溫度對生物炭接觸角的影響
        4.3.2 生物炭熱解溫度對生物炭吸水過程的影響
        4.3.3 環(huán)境濕度對生物炭吸水過程的影響
        4.3.4 環(huán)境溫度對生物炭吸水過程的影響
        4.3.5 生物炭施加量對土壤吸水過程的影響
        4.3.6 生物炭熱解溫度對土壤吸水過程的影響
        4.3.7 生物炭對土壤平衡含水率影響
        4.3.8 生物炭影響土壤含水率的作用機(jī)制
    4.4 小結(jié)
5 玉米秸稈生物炭施加對棕壤土反射率的影響
    5.1 測試方法
        5.1.1 反射率測定方法
        5.1.2 土壤反照率的計(jì)算方法
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 生物炭熱解溫度對生物炭反射率的影響
        5.2.2 生物炭施加量對棕壤土反射率的影響
        5.2.3 生物炭熱解溫度對棕壤土反射率影響
        5.2.4 含水率對棕壤土反射率的影響
        5.2.5 生物炭施加對棕壤土反照率的影響
    5.3 小結(jié)
6 研究結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)和展望
    6.1 研究結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號：3669003