本文關(guān)鍵詞：華北土石山區(qū)不同密度人工油松林地土壤水分入滲研究

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【摘要】：華北土石山區(qū)是我國林業(yè)生態(tài)建設(shè)的重點區(qū)域。由于華北土石山區(qū)土層淺薄、土壤水分、養(yǎng)分供應不足,顯著影響林木生長。而森林經(jīng)營可有效促進林木生長、改善并提高森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能。其中,森林經(jīng)營對生態(tài)系統(tǒng)的水分循環(huán)、水量平衡的影響是學者所關(guān)注的主要內(nèi)容之一。本文以八達嶺林場油松人工林為研究對象,通過野外入滲實驗觀測、數(shù)據(jù)采樣,以及數(shù)據(jù)分析、模型模擬等方法,對比不同植被密度土壤入滲,主要結(jié)論如下：(1)隨著植被密度增大,土壤含水率變異系數(shù)在低密度和高密度樣地上較大,并且低密度與高、中密度之間的差異顯著(a0.05)；容重隨植被密度增大而增大,但差異不顯著；土壤總孔隙和毛管孔隙均隨著植被密度的增大而逐漸增大,而非毛管孔隙影響因素眾多,變化情況較復雜。(2)由于密度較大的樣地根系分布較多,土壤孔隙度較大,通透性較好,導致隨著植被密度的增大,土壤初始入滲率(i0)呈增大趨勢,且差異顯著(a0.05)：1058株/頃(9.56±8.83mm/min)1444株/頃(12.11±5.89mm/min)1746株/頃(14.69±5.59 mm/min);土壤穩(wěn)定入滲率(ic)也隨著植被密度的增大而增大：1058株/頃(6.33±5.86mm/min)1444株/頃(6.33±4.04mm/min)1746株/頃(10±5.51 mm/min)。土壤達到穩(wěn)滲時間(t)也隨密度的增大而逐漸增加：1058株/頃(16.52min)1444株/頃(18min)1746株/頃(20min),推斷這主要由于在高密度樣地上土壤初始含水量較小,導致土壤濕潤鋒和吸水力較弱使得入滲過程緩慢。主成分分析表明：高密度樣地上的入滲性能最好,低密度樣地上的入滲性能最低(低、中、高密度對應土壤入滲綜合判別值分別為-0.8467、-0.2554、1.10300)。(3)影響平均入滲的因子主要為容重、總孔隙度、初始含水量、有機質(zhì)、非毛管孔隙度以及砂礫含量。低密度上影響初始入滲和穩(wěn)定入滲的主要因子為初始含水量,在高密度樣地上則為毛管孔隙度。低密度樣地上的初始含水量顯著高于中、高密度樣地,其通過影響土壤濕潤鋒來影響土壤吸水能力,在低密度樣地上對入滲速率起主要作用；高密度樣地上的孔隙度顯著高于中、低密度樣地,其通過增加入滲路徑來影響入滲速率,導致在高密度上毛管孔隙度對入滲有主要影響作用。(4)比較Horton模型、Kostiakov模型以及Philip模型,其中Horton模型的平均擬合精度最高(R~2=0.9630),平均誤差最小(ε=0.4132)；基于Horton模型的入滲模擬分析表明,土壤初始入滲速率和穩(wěn)定入滲速率均隨著植被密度的增大而明顯增大。
【關(guān)鍵詞】：土石山區(qū) 植被密度 土壤入滲 模型模擬
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S714
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 選題背景11-19
• 1.1.1 土壤入滲研究現(xiàn)狀12-13
• 1.1.2 影響土壤入滲的因素13-17
• 1.1.3 土壤入滲的模型應用17-19
• 1.2 本課題的主要研究內(nèi)容19-20
• 1.3 本課題的主要研究目的和意義20
• 1.4 本課題研究創(chuàng)新點20-21
• 第2章 材料和方法21-28
• 2.1 研究區(qū)概況21
• 2.2 研究內(nèi)容和方法21-28
• 2.2.1 試驗小區(qū)的布設(shè)21-22
• 2.2.2 實驗觀測22
• 2.2.3 實驗設(shè)備及入滲裝置22-24
• 2.2.4 技術(shù)路線24-25
• 2.2.5 樣本采集及測定方法25-28
• 第3章 不同密度油松林土壤物理性質(zhì)28-36
• 3.1 土壤自然含水率對比28-30
• 3.2 土壤容重對比30-31
• 3.3 土壤粒徑分布對比31-32
• 3.4 土壤孔隙度對比32-34
• 3.5 本章小結(jié)34-36
• 第4章 不同密度油松林土壤水分入滲分析36-44
• 4.1 土壤入滲特征比較36-39
• 4.2 土壤入滲過程比較39-40
• 4.3 土壤入滲性能綜合分析40-42
• 4.4 本章小結(jié)42-44
• 第5章 不同密度油松林土壤入滲影響因子分析44-56
• 5.1 土壤入滲影響因子的主成分分析44-46
• 5.2 低密度林地入滲影響因子46-49
• 5.3 中密度林地入滲影響因子49-52
• 5.4 高密度林地入滲影響因子52-55
• 5.5 本章小結(jié)55-56
• 第6章 不同密度油松林土壤入滲模擬56-69
• 6.1 土壤入滲模型結(jié)構(gòu)56-57
• 6.2 模型參數(shù)57-59
• 6.3 不同模型擬合精度對比59-60
• 6.4 模型模擬誤差60-64
• 6.4.1 不同入滲階段的模擬誤差判別60-63
• 6.4.2 模型誤差總體判別63-64
• 6.5 不同林分密度上的入滲行為64-67
• 6.6 本章小結(jié)67-69
• 第7章 結(jié)論與展望69-72
• 7.1 結(jié)論69-71
• 7.2 展望71-72
• 參考文獻72-78
• 附錄178-83
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果83-84
• 致謝84

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本文編號：724356