土壤大孔隙對土壤水分、養(yǎng)分、化學物質及污染物的運移起到關鍵作用。石礫分布對土壤水分運移產生一定影響。探究不同林地條件土壤大孔隙與石礫特征及其對土壤水分的影響,為區(qū)域林木合理配置及水資源評價與管理提供參考,為林區(qū)土壤水運動機理、農業(yè)灌溉與節(jié)水、土壤及地下水污染評估、地質災害防治等相關研究奠定理論基礎,為指導區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設與恢復提供科學支撐。本研究以北京市密云縣密云水庫周邊的6種當地典型林地土壤為研究對象,利用CT掃描及圖像處理技術獲取土壤中大孔隙及石礫的三維可視圖像及空間特征參數;利用定水頭法及烘干法分別測定土壤飽和導水率及含水率,并對原狀土柱進行水分入滲試驗,得到此地區(qū)不同典型林木群落土壤基本理化性質、根長密度、大孔隙及石礫空間特征以及土壤水文特征,分析了不同林地土壤大孔隙及石礫特征分布規(guī)律及差異,探究了土壤大孔隙及石礫的共存關系及其影響因素,量化分析了土壤大孔隙與石礫對土壤水分的影響。結果表明:（1）利用工業(yè)CT掃描及圖像處理技術,可以構建原狀土柱中大孔隙及石礫的三維結構圖像,基于三維圖像進行進一步的計算可以得到大孔隙及石礫的諸多三維結構參數,包括大孔隙數量、大孔隙直徑、大孔隙體積... 

【文章來源】：北京林業(yè)大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：142 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖３－２水分入滲實驗裝置示意圖??Ｆｉｇ．３－２?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｄｅｖｉｃｅ?ｆｏｒ?ｗａｔｅｒ?ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ??２４??

為了便于比較不同溫度條件測定的土壤飽和導水率，將測定的飽和導水率統(tǒng)一換??算成１０°ｃ飽和導水率（Ｋ１Ｇ），換算公式如下：??Ｋｗ＝?＾??式?３－２??１０?０．７?＋?０．０３Ｋｓ°??式中，Ｋ１Ｇ為換算得到的ＨＴＣ條件土壤飽和導水率（ｍｍ／ｍｉｎ）?，?Ｋｓ為當前溫度??測定的飽和導水率（ｍｍ／ｍｉｎ），Ｋｓ°為當前測定飽和導水率時的水的溫度（°Ｃ）。??在后文中分析所指的飽和導水率，均指ｌ〇°Ｃ條件土壤飽和導水率。??３．２．５數據分析??３．２．５．丨土壤大孔隙及石球ＣＴ圖像處理??ＣＴ掃描后每個土柱可得到丨３９４張丨０２４ｘ１０２４?ｐｉｘｅｌｓ縱切截面圖像，利用如圖３－３??所示的專業(yè)的商業(yè)ＣＴ圖像處理軟件ＶＧ?Ｓｔｕｄｉｏ?ＭＡＸ?２．２?（Ｖｏｌｕｍｅ?Ｇｒａｐｈｉｃｓ?ＧｍｂＨ，??Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ）處理ＣＴ丨｜描所得圖像，對每個土柱的１３９４張切面圖進行整??合處理，得到體素為?〇＿１３７ｍｍ／ｐｉｘｅｌ?（Ｘ?方向）ｘ〇．ｉ３７ｍｍ／ｐｉｘｅｌ?（Ｙ?方向）ｘ〇．２ｍｍ／ｐｉｘｅｌ??（Ｚ方向）的三維立體圖像。??？?■＿?ｔ?？？?ｉ?ｔＡ?磨丨?＊■?？?－二Ａ?ｒ?？＝?＊?？ｒ？??

密云水庫集水區(qū)森林土壤大孔隙與石礫特征及其對土壤水分的影響??３．２．５．２?土壤大孔隙及石礫特征參數分析??在取得土柱時，由于土管邊緣會反向給予土壤壓力，從而使得土壤結構變化，因??此需要去除這種邊緣效應帶來的誤差，經過觀察及分析，決定去除圓周５ｍｍ、上下??兩端３５ｍｍ的數據（由于掃描技術原因，上下邊緣部分誤差較大，因此去除較多數據??以保證數據的可靠性），利用ＶＧ?Ｓｔｕｄｉｏ?ＭＡＸ?２．２圖形軟件的ＲＯＩ工具將邊緣５ｍｍ??及上下兩端３５ｍｍ的圖像去除。最終得到Ｘ、Ｙ軸－４５ｍｍ￣４５ｍｍ，Ｚ軸－３５ｍｍ￣－２６５ｍｍ??的土柱三維立體圖像，并進行下一步的計算。??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]密云縣農業(yè)技術推廣模式優(yōu)化研究[D]. 魏冉.中國海洋大學 2012
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[5]縉云山不同植物群落類型土壤入滲性能研究[D]. 馬曉剛.西南大學 2008
[6]北京市密云水庫庫區(qū)非點源污染分析研究[D]. 付仕倫.北京林業(yè)大學 2008
[7]密云水庫上游小流域非點源污染預測研究[D]. 趙永秀.北京交通大學 2008
[8]密云水庫集水區(qū)可持續(xù)發(fā)展評價及其調控對策研究[D]. 李成茂.北京林業(yè)大學 2003



本文編號：3514527