川西北高寒區(qū)廣泛分布著多年凍土與季節(jié)性凍土,凍融過程中的土壤水熱狀況及其變化規(guī)律在草場(chǎng)退化、土壤沙化進(jìn)程中的作用機(jī)制尚未明確。本研究通過室內(nèi)土柱模擬川西北高寒區(qū)沙化草地和天然草地土壤經(jīng)晝夜連續(xù)反復(fù)凍融、長(zhǎng)期凍融過程,探明凍融前后土壤物理性質(zhì)的變化特征,監(jiān)測(cè)凍融前后土壤的水熱運(yùn)移特征,模型擬合土壤水熱運(yùn)移規(guī)律,為合理確定凍融期土壤水熱調(diào)控技術(shù)參數(shù),提高土壤水分生產(chǎn)力,促進(jìn)川西北高寒區(qū)生態(tài)及區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。(1)經(jīng)過不同的凍融循環(huán)模式后,天然草地和沙化草地土壤的物理性質(zhì)均有差異。連續(xù)反復(fù)的凍融和長(zhǎng)期凍融后,天然草地和沙化草地各層土壤黏粒含量均降低,粉粒和砂粒含量增加,且沙化草地土壤各層砂粒含量高于天然草地;土壤容重較凍融前呈現(xiàn)緩慢下降趨勢(shì);毛管孔隙度減少,非毛管孔隙度則有不同程度的升高,總孔隙度整體上也呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。毛管孔隙度隨土層深度的增加逐漸降低,非毛管孔隙度隨土層深度的增加逐漸升高;沙化草地和天然草地土壤持水性降低。土壤水分特征曲線隨著水吸力的增大均表現(xiàn)“快速下降—緩慢下降—基本平穩(wěn)”的變化趨勢(shì),曲線形態(tài)較接近,且變幅較一致。(2)采用室內(nèi)土柱模擬,研究不同凍結(jié)...

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.1 土壤水熱耦合運(yùn)移研究進(jìn)展
        1.2.2 凍融期土壤水熱運(yùn)移研究
        1.2.3 常用水熱耦合模型研究
        1.2.4 存在的問題及發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
        1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    1.4 研究技術(shù)路線
2 研究區(qū)域概況
    2.1 地質(zhì)地貌
    2.2 氣候特征與水文條件
    2.3 植被類型
    2.4 土壤類型
    2.5 社會(huì)經(jīng)濟(jì)
3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與材料
        3.1.1 試驗(yàn)區(qū)選擇
        3.1.2 樣品采集
        3.1.3 試驗(yàn)裝置及儀器
    3.2 試驗(yàn)指標(biāo)與測(cè)定方法
        3.2.1 土壤物理性質(zhì)的測(cè)定
        3.2.3 土壤的化學(xué)性質(zhì)
    3.3 試驗(yàn)土壤基本理化性質(zhì)
    3.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析
4 土壤基本理化特性及其對(duì)凍融的響應(yīng)
    4.1 物理性質(zhì)
        4.1.1 機(jī)械組成
        4.1.2 水分
        4.1.3 土壤孔隙度分布狀況
        4.1.4 土壤持水狀況
        4.1.5 土壤水分特征曲線
        4.1.6 土壤容重
        4.1.7 電鏡掃描
5 凍融后土壤水熱運(yùn)移特征
    5.1 凍融期土壤溫度和含水率變化規(guī)律
        5.1.1 土壤溫度
        5.1.2 土壤含水率
    5.2 凍融交替下土壤水分運(yùn)移規(guī)律
        5.2.1 濕潤(rùn)鋒行進(jìn)
        5.2.2 凍融前土壤水分運(yùn)移規(guī)律
        5.2.3 連續(xù)反復(fù)凍融后土壤水分運(yùn)移規(guī)律
        5.2.4 長(zhǎng)期凍融后土壤水分運(yùn)移規(guī)律
    5.3 凍融交替下土壤溫度運(yùn)移規(guī)律
        5.3.1 凍融前土壤溫度運(yùn)移規(guī)律
        5.3.2 連續(xù)反復(fù)凍融后土壤溫度運(yùn)移規(guī)律
        5.3.3 長(zhǎng)期凍融后土壤溫度運(yùn)移規(guī)律
    5.4 凍融交替下土壤電導(dǎo)率運(yùn)移規(guī)律
        5.4.1 凍融前土壤電導(dǎo)率運(yùn)移規(guī)律
        5.4.2 連續(xù)反復(fù)凍融后土壤電導(dǎo)率運(yùn)移規(guī)律
        5.4.3 長(zhǎng)期凍融后土壤電導(dǎo)率運(yùn)移規(guī)律
6 土壤水熱運(yùn)移模型建立與驗(yàn)證
    6.1 Hydrus模擬運(yùn)行原理
        6.1.1 水分運(yùn)動(dòng)的基本方程
        6.1.2 土壤熱流運(yùn)動(dòng)基本方程
        6.1.3 定解條件
        6.1.4 數(shù)值求解
    6.2 數(shù)值模型建立
        6.2.1 模型的建立
        6.2.3 模型驗(yàn)證
    6.3 不同土層深度的土壤含水率變化
    6.4 不同土層深度的土壤溫度變化
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果



本文編號(hào)：3737063