位于西北的關(guān)中平原地區(qū)是我國(guó)重要的糧食產(chǎn)區(qū)之一,掌握其典型田間的土壤狀態(tài)垂向分布規(guī)律與過(guò)程機(jī)理對(duì)于實(shí)現(xiàn)該區(qū)水資源的高效利用和科學(xué)管理具有重要意義。本文選擇關(guān)中平原典型冬小麥-夏玉米輪作農(nóng)田作為研究對(duì)象,基于富平生態(tài)站地面部分的土壤狀態(tài)觀測(cè)數(shù)據(jù),開(kāi)展了以土壤狀態(tài)垂向分布為核心的試驗(yàn)觀測(cè)和數(shù)值模擬兩方面研究工作。論文首先利用經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)方法以及繪制時(shí)空等值線圖的方式,對(duì)研究區(qū)土壤狀態(tài)指標(biāo)垂直方向上的分布特征進(jìn)行了分析與示意;之后將詳細(xì)的土壤狀態(tài)觀測(cè)資料用于標(biāo)定已有的SWAP模型,進(jìn)而借助該模型對(duì)研究區(qū)觀測(cè)期和歷史時(shí)期的各層土壤水分運(yùn)動(dòng)、溶質(zhì)運(yùn)移以及熱量傳輸過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬。得到的主要結(jié)論如下:（1）在土壤狀態(tài)各指標(biāo)的描述性統(tǒng)計(jì)特征方面:建站以來(lái),觀測(cè)剖面0～250cm各層含水量、電導(dǎo)率以及溫度變化范圍分別為0.18～0.39cm3/c/cm3、0.06～4.67mS/cm和-1.90～35.06℃。上述三個(gè)指標(biāo)的變異系數(shù)均隨著土層深度的增加而逐漸減小。0～80cm土層是含水量和電導(dǎo)率變化相對(duì)活躍的區(qū)域;不同深度處的土壤溫度均值基本穩(wěn)定在15℃左右。剖面各狀態(tài)指標(biāo)序列的取值分布形式與正態(tài)分布... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

富平生態(tài)站區(qū)位概況Fig.2-1LocationalsituationofFupingecologicalstation

由于受到降水、蒸散發(fā)、覆被等環(huán)境因素的影響，土壤狀態(tài)各指標(biāo)在時(shí)間和空間上均會(huì)表現(xiàn)出不同的變化特征[86]。為了對(duì)研究區(qū)觀測(cè)剖面的土壤水分、土壤電導(dǎo)率以及土壤溫度的垂向時(shí)空變化進(jìn)行深入的分析與探討，本章基于富平生態(tài)站地面部分的土壤狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，利用經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)方法以及繪制時(shí)空等值線圖的方式，對(duì)作物影響下不同深度處的土壤水分、土壤電導(dǎo)率以及土壤溫度序列的統(tǒng)計(jì)特征以及時(shí)空分布特征，進(jìn)行了不同角度的分析與示意，旨在明確土壤狀態(tài)信息在觀測(cè)時(shí)期內(nèi)的時(shí)空變化規(guī)律，并為后續(xù)對(duì)應(yīng)指標(biāo)的數(shù)值模擬研究提供參考。3.1 研究區(qū)土壤的物理性質(zhì)3.1.1 土壤粒度分析為了解研究區(qū)土壤的粒度成分以及所屬的質(zhì)地類(lèi)型，現(xiàn)場(chǎng)在布設(shè)了傳感器探頭的測(cè)坑（原位測(cè)試點(diǎn)）周邊，就近選取采樣點(diǎn)，并進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的采樣實(shí)驗(yàn)：利用土鉆對(duì) 0～140cm 的土壤埋深范圍進(jìn)行分層取樣并帶回室內(nèi)，對(duì)土樣進(jìn)行風(fēng)干、研磨、過(guò)篩等前期處理后，借助 Mastersizer 2000 激光粒度分析儀對(duì)研究區(qū)土壤進(jìn)行粒度分析（如圖 3.1）。分析結(jié)果如表 3.1 所示。

130-135 66.7 25.1 8.3由表 3-1 可知，研究區(qū) 0～140cm 埋深范圍的土壤，砂粒含量最高（約占 65%），粉粒含量次之（約 26%），黏粒含量最低（約為 9%）。根據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部土壤質(zhì)地分類(lèi)三角坐標(biāo)圖（USAD Soil Texture Triangle）分析可知，研究區(qū)土壤的主要成分是砂粒，質(zhì)地類(lèi)型以砂質(zhì)粘壤土為主。3.1.2 土壤容重和孔隙度土壤的多孔性質(zhì)為作物創(chuàng)造了良好的生長(zhǎng)條件，然而土壤容重和孔隙度等物理性質(zhì)的變化會(huì)對(duì)作物的根系生長(zhǎng)、生物量積累以及土壤熱特性等方面產(chǎn)生一定影響[88]，為此開(kāi)展了專(zhuān)門(mén)的采樣試驗(yàn)以掌握相關(guān)觀測(cè)研究前的必要信息。試驗(yàn)于 2015年3～6月期間，在原位測(cè)試點(diǎn)周邊區(qū)域采集土樣。利用環(huán)刀在每個(gè)采樣點(diǎn)的 0～80cm 埋深范圍內(nèi)進(jìn)行分層取樣并現(xiàn)場(chǎng)編號(hào)稱(chēng)重，每層三次重復(fù)。采回的環(huán)刀土樣及時(shí)放入室內(nèi)烘箱，設(shè)置溫度為 105℃±2℃烘至恒重后稱(chēng)量。整理不同編號(hào)土樣的現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)稱(chēng)重結(jié)果，計(jì)算出各自的質(zhì)量含水量，進(jìn)而按照《土壤學(xué)》[33]中的對(duì)應(yīng)公式計(jì)算得到各層土壤的容重和孔隙度大小。研究區(qū) 0～80cm 土壤容重和孔隙度計(jì)算結(jié)果的總體均值如表 3-2 所示。


本文編號(hào)：3341536