發(fā)布時間：2017-09-17 09:30

  本文關鍵詞：典型黑土表層土壤壓縮與回彈特性

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【摘要】：為系統(tǒng)研究典型黑土表層(0～1Ocm)土壤壓縮性、回彈能力、承載能力及其影響因素,采用土力學快速固結(jié)試驗法,分別測定了典型黑土區(qū)內(nèi)不同開墾年限耕地、不同恢復年限落葉松林地及不同模式退耕還林地表層土壤壓縮與回彈指標,分析開墾年限、恢復年限及退耕還林模式對典型黑土表層土壤壓縮與回彈特性的影響,并通過簡單相關分析、通徑分析等統(tǒng)計學方法,探索典型黑土表層土壤壓縮與回彈特性的影響因素；以期為進一步研究典型黑土表層土壤壓實過程中應力應變關系及黑土力學性質(zhì)的演變規(guī)律奠定基礎。結(jié)果表明：土壤孔隙比(e)、壓縮指數(shù)(Cc)、壓縮系數(shù)(a)和回彈指數(shù)(Cs)隨著開墾年限的增加而降低,Cc、α、Cs變化范圍分別為0.250～0.467、0.00121～0.00417 kPa-1、0.039～0.083；未經(jīng)開墾干擾天然次生林地土壤Cc、Cs顯著高于耕地土壤(p0.05)；Cc. α、Cs均與容重呈極顯著負相關(p＜0.01),與有機質(zhì)含量呈極顯著正相關(p＜0.01)。土壤壓縮性與回彈能力隨著開墾年限的增加逐漸降低,容重、有機質(zhì)含量對其影響最大。隨著恢復年限的增加,土壤孔隙比、壓縮指數(shù)、先期固結(jié)壓力均有所提高,壓縮指數(shù)、先期固結(jié)壓力變化范圍分別為0.231～0.399、4.2-100.OkPa。落葉松林地土壤壓縮指數(shù)、先期固結(jié)壓力,均顯著高于耕地土壤(p0.05)；隨植被恢復年限的增加,典型黑土表層土壤壓縮性、承載能力逐漸提高,耕性有所增強。土壤力學性質(zhì)指標與理化性質(zhì)之間,表現(xiàn)出顯著的相關性(p＜0.05)；壓縮指數(shù)與土壤黏粒比例、有機質(zhì)含量之間關系更為緊密(p0.01);先期固結(jié)壓力與土壤黏粒比例呈極顯著負相關(p0.01)。植被恢復導致土壤有機質(zhì)含量的增加；容重和黏粒比例的降低,是黑土表層土壤壓縮性增加、土壤承載能力增強的重要原因。與耕地相比,3種不同模式退耕還林地當中,小黑楊林僅顯著提高了土壤壓縮指數(shù)(廬0.05),家榆林顯著提高了土壤壓縮指數(shù)與回彈指數(shù)(p＜0.05),而旱柳林對土壤壓縮指數(shù)、回彈指數(shù)、先期固結(jié)壓力均有顯著提升(p0.05);土壤壓縮指數(shù)、回彈指數(shù)及先期固結(jié)壓力變化范圍分別為0.222-0.321,0.030-0.051,2.0-50.2kPa；此外,壓縮指數(shù)、回彈指數(shù)、先期固結(jié)壓力均與土壤粉粒、粘粒含量之和表現(xiàn)出較強的相關性。通徑分析表明：對土壤壓縮指數(shù)直接影響、間接影響總和最大的均為黏粒比例,對壓縮指數(shù)決定系數(shù)最大的因素也是黏粒比例：對土壤回彈指數(shù)直接影響最大的是含水率,間接影響總和最大的是黏粒比例,含水率對回彈指數(shù)的決定系數(shù)最大；對土壤先期固結(jié)壓力影響最大的是容重,間接影響總和最大的是有機質(zhì)含量,容重對先期固結(jié)壓力的決定系數(shù)最大。
【關鍵詞】：黑土 開墾 退耕還林 壓縮 回彈 先期固結(jié)壓力
【學位授予單位】：東北林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S152
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 引言8
• 1.2 土壤壓縮與回彈特性研究現(xiàn)狀8-11
• 1.2.1 土壤壓縮與回彈特性研究方法8-10
• 1.2.2 土壤壓縮與回彈特性影響因素10-11
• 1.3 土壤壓縮與回彈特性研究展望11-12
• 1.4 研究內(nèi)容及技術路線12-14
• 1.4.1 研究內(nèi)容12
• 1.4.2 技術路線12-14
• 2 研究區(qū)域概況14-15
• 2.1 地理位置及地形地貌14
• 2.2 氣候條件及植被特征14
• 2.3 土壤及土地利用狀況14-15
• 3 開墾干擾對典型黑土表層土壤壓縮與回彈特性的影響15-21
• 3.1 材料與方法15-16
• 3.1.1 樣品采集與分析15-16
• 3.1.2 指標的測定與計算16
• 3.1.3 數(shù)據(jù)處理16
• 3.2 結(jié)果16-19
• 3.2.1 壓縮過程土壤孔隙比的變化16-17
• 3.2.2 回彈與再壓縮過程孔隙比變化17-18
• 3.2.3 壓縮與回彈指標的變化18-19
• 3.3 討論19-20
• 3.4 本章小結(jié)20-21
• 4 植被恢復對典型黑土表層土壤壓縮性和承載能力的影響21-26
• 4.1 材料與方法21-22
• 4.1.1 樣品的采集與分析21
• 4.1.2 指標的測定與計算21-22
• 4.1.3 數(shù)據(jù)處理22
• 4.2 結(jié)果22-23
• 4.2.1 壓縮過程土壤孔隙比的變化22
• 4.2.2 壓縮指數(shù)的變化22-23
• 4.2.3 先期固結(jié)壓力的變化23
• 4.3 討論23-25
• 4.4 本章小結(jié)25-26
• 5 退耕還林模式對黑土表層土壤壓縮與回彈特性及承載能力的影響26-31
• 5.1 材料與方法26-27
• 5.1.1 土壤樣品的采集26-27
• 5.1.2 指標的測定與計算27
• 5.1.3 數(shù)據(jù)處理27
• 5.2 結(jié)果27-29
• 5.2.1 不同退耕還林模式土壤壓縮指數(shù)27
• 5.2.2 不同退耕還林模式土壤回彈指數(shù)27-28
• 5.2.3 不同退耕還林模式土壤先期固結(jié)壓力28-29
• 5.3 討論29
• 5.4 本章小結(jié)29-31
• 6 典型黑土表層土壤壓縮性、回彈能力、承載能力影響因素分析31-36
• 6.1 研究方法31-32
• 6.2 結(jié)果與分析32-35
• 6.2.1 壓縮指數(shù)與相關變量通徑分析32-33
• 6.2.2 回彈指數(shù)與相關變量通徑分析33-34
• 6.2.3 先期固結(jié)壓力與相關變量通徑分析34-35
• 6.3 本章小結(jié)35-36
• 結(jié)論36-37
• 參考文獻37-41
• 附錄41-42
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文42-43
• 致謝43-44

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本文編號：868642