本文關(guān)鍵詞：不同護埂植物對網(wǎng)格式生物埂土壤理化性質(zhì)及水土保持功能的影響

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【摘要】：坡改梯是川中丘陵區(qū)小流域綜合治理的主要措施,由于極度缺乏石材和石埂成本過高等原因,在川中丘陵區(qū)推廣石埂梯田難以實現(xiàn)。六棱型預制網(wǎng)格式生物埂護坡技術(shù),具有原材料用料少,工藝簡單,造價低,排水性能好等特點,取代了過去的石料滿砌護坡技術(shù),能夠有效防治坡耕地水土流失,改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境,在充分利用土地資源的同時,還能改善坡耕地土壤的結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分。研究不同護埂植物對梯田生物埂土壤理化性質(zhì)及水土保持功能的影響,為丘陵區(qū)梯田生物埂的推廣及綜合利用梯田埂坎資源提供參考和依據(jù)。本研究以四川省射洪縣滸溪小流域為研究區(qū)域,以黃花、紫花苜蓿、高羊茅、麥冬四種護埂植物生物埂土壤為研究內(nèi)容,空白組為對照,以明確4種護埂植物對六棱型網(wǎng)格式生物埂的水土保持功能為目標,通過野外調(diào)查和室內(nèi)實驗相結(jié)合的研究方法,分析了不同護埂植物生物埂坡面不同坡位(坡上、坡中、坡下)、不同土層(0-5cm和5~(-1)0cm土層)土壤的理化性質(zhì),主要從土壤容重、p H值、有機質(zhì)、土壤貯水狀況、機械組成、微團聚體特征及其分型維數(shù)特征、土壤入滲特性、土壤粘聚力及內(nèi)摩擦角等指標進行分析。本研究全面分析了不同護埂植物條件下梯田生物埂土壤理化性質(zhì),研究結(jié)果可為該地區(qū)網(wǎng)格式生物埂的進一步改進、推廣提供理論依據(jù),同時為川中丘陵區(qū)梯田生物埂的草本植物種類選擇和土壤養(yǎng)分改良方面提供理論依據(jù)和實際應(yīng)用參考價值。主要研究結(jié)果如下:(1)護埂植物生物埂能夠減小土壤容重,能有效調(diào)節(jié)土壤p H值,提高有機質(zhì)含量,減少養(yǎng)分流失。護埂植物生物埂土壤容重表現(xiàn)為坡上坡中坡下,空白組基本表現(xiàn)為坡上坡中坡下。護埂植物能增加土壤孔隙,降低土壤容重,且高羊茅、麥冬生物埂土壤容重最小,空白組最大。植物生物埂土壤p H平均值為7.197~8.200,空白組則為8.204~8.274,護埂植物對梯田生物埂土壤p H值具有良好的調(diào)節(jié)作用;坡位、土層、護埂植物種類是生物埂土壤p H值的影響因子。護埂植物生物埂土壤有機質(zhì)含量平均值為3.31~20.73 g·kg~(-1),空白組則為1.18~5.08g·kg~(-1),護埂植物生物埂土壤有機質(zhì)含量均較空白組高,且黃花、紫花苜蓿生物埂土壤有機質(zhì)含量最高。雨季后與雨季前相比,生物埂土壤容重增大,有機質(zhì)含量降低,護埂植物生物埂受雨季的影響較小,能夠減少土壤養(yǎng)分的流失。(2)護埂植物對生物埂土壤貯水性能及滲透性有顯著的提高作用,高羊茅的效果最佳。護埂植物生物埂不同土層土壤水分最大滯留貯水量、土壤水分最大吸持貯水量、土壤水分飽和貯水量坡面規(guī)律均表現(xiàn)為坡上坡中坡下,空白組大體表現(xiàn)為坡上坡中坡下,高羊茅、麥冬、紫花苜蓿生物埂土壤貯水參數(shù)最大,能夠有效改善土壤貯水性能,防治水土流失;雨季后各生物埂貯水量基本較雨季前小,且雨季對黃花生物埂土壤貯水量影響最大;坡位、土層、護埂植物種類是土壤貯水性能的影響因子。護埂植物生物埂土壤入滲參數(shù)基本規(guī)律表現(xiàn)為初始入滲率平均入滲率穩(wěn)定入滲率,坡面規(guī)律為坡上坡中坡下,而空白組生物埂基本表現(xiàn)為坡下坡中坡上;護埂植物生物埂對土壤滲透性能的改善作用表現(xiàn)為高羊茅紫花苜蓿麥冬黃花;雨季后土壤各滲透參數(shù)基本較雨季前小。(3)護埂植物生物埂能夠減少土壤粗砂粒含量,有效改善土壤質(zhì)地,使得土壤顆粒重組,不同護埂植物生物埂對土壤質(zhì)地改善情況各不相同。護埂植物生物埂土壤機械組成分形維數(shù)坡面規(guī)律表現(xiàn)為坡上坡中坡下,而空白組則基本表現(xiàn)為坡下坡中坡上,紫花苜蓿、黃花土壤機械組成分形維數(shù)最大,對土壤質(zhì)地的改良效果較好。雨季前,護埂植物生物埂較空白組土壤粗砂粒、細砂粒降低16.86%~75.16%,同時粘粒含量增加7.79%~31.55%;雨季后,護埂植物生物埂較空白組粗粘粒含量增加46.94%~95.05%,植物生物埂土壤團聚體分形維數(shù)表現(xiàn)為坡上坡中坡下,空白組則表現(xiàn)出相反規(guī)律,麥冬、黃花土壤微團聚體分形維數(shù)最大。雨季前,護埂植物生物埂較空白組粗砂粒減少5.25%~80.90%;雨季后,生物埂粗砂粒減少,粗粉粒增加,雨季對土壤微團聚體具有一定破壞性。(4)護埂植物能夠有效增大土壤粘聚力和內(nèi)摩擦角,從而提高土壤抗剪強度,達到保持水土的功能。不同護埂植物生物埂土壤粘聚力在坡面分布規(guī)律不顯著。護埂植物能夠提高生物埂土壤抗剪強度,具體表現(xiàn)為生物埂土壤粘聚力較空白組增大4.29%~164.97%,內(nèi)摩擦角較空白組增大6.18%~32.62%,黃花、紫花苜蓿對生物埂抗剪強度的增大效果最好。雨季后,生物埂土壤粘聚力、內(nèi)摩擦角均減小較雨季前減小。
【關(guān)鍵詞】：網(wǎng)格式生物埂 水土保持功能 土壤貯水量 土壤機械組成 土壤微團聚體
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S157
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-13
• 第一章 文獻綜述13-19
• 1.1 梯田生物埂的發(fā)展13
• 1.2 植物護坡技術(shù)的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 梯田生物埂的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 梯田生物埂護坡技術(shù)的應(yīng)用16-19
• 第二章 緒論19-21
• 2.1 研究背景及意義19-20
• 2.2 研究內(nèi)容20
• 2.3 技術(shù)路線20-21
• 第三章 材料與方法21-25
• 3.1 研究區(qū)概況21-23
• 3.1.1 自然地理概況21
• 3.1.2 試驗地概況21-22
• 3.1.3 樣品的采集22-23
• 3.2 數(shù)據(jù)處理23-25
• 3.2.1 土壤理化性質(zhì)分析方法23
• 3.2.2 土壤入滲及貯水量數(shù)據(jù)處理23-24
• 3.2.3 土壤分形維數(shù)計算模型24
• 3.2.4 土壤抗剪強度的分析24
• 3.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析24-25
• 第四章 不同護埂植物對土壤理化性質(zhì)的影響25-33
• 4.1 不同護埂植物對土壤容重的影響25-26
• 4.2 不同護埂植物對土壤pH的影響26-29
• 4.3 不同護埂植物對土壤有機質(zhì)的影響29-31
• 4.4 小結(jié)31-33
• 第五章 不同護埂植物對生物埂土壤貯水及入滲的影響33-47
• 5.1 不同護埂植物對生物埂土壤貯水性能的影響33-41
• 5.1.1 不同護埂植物對土壤水分最大滯留水量的影響33-36
• 5.1.2 不同護埂植物對生物埂土壤水分最大吸持貯水量的影響36-38
• 5.1.3 不同護埂植物對生物埂土壤水分飽和貯水量的影響38-41
• 5.2 不同護埂植物對生物埂土壤入滲性能的影響41-45
• 5.2.1 不同護埂植物生物埂土壤入滲參數(shù)的影響41-44
• 5.2.2 不同護埂植物對生物埂土壤滲透系數(shù)的影響44-45
• 5.3 小結(jié)45-47
• 第六章 不同護埂植物對生物埂土壤顆粒及抗剪強度的影響47-61
• 6.1 不同護埂植物對生物埂土壤機械組成的影響47-51
• 6.1.1 不同護埂植物對生物埂土壤顆粒的影響47-50
• 6.1.2 不同護埂植物對生物埂土壤機械組成分形維數(shù)的影響50-51
• 6.2 不同護埂植物對生物埂土壤微團聚體分布的影響51-55
• 6.2.1 不同護埂植物對生物埂土壤微團聚體顆粒分布的影響51-55
• 6.2.2 不同護埂植物對生物埂土壤微團聚體分形維數(shù)的影響55
• 6.3 不同護埂植物對生物埂土壤粘聚力及內(nèi)摩擦角的影響55-58
• 6.3.1 不同護埂植物對生物埂土壤粘聚力的影響56-58
• 6.3.2 不同護埂植物對生物埂土壤內(nèi)摩擦角的影響58
• 6.4 小結(jié)58-61
• 第七章 結(jié)論及建議61-65
• 7.1 結(jié)論61-63
• 7.2 建議63-65
• 參考文獻65-71
• 致謝71-73
• 在學期間參加課題及項目73-75
• 發(fā)表論文75

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本文編號：792959