發(fā)布時間：2017-12-20 03:19

  本文關鍵詞：黃土區(qū)坡面鈣質(zhì)結核分布及其水分特征研究　出處：《中國科學院大學(中國科學院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心)》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：鈣質(zhì)結核是黃土高原成土過程、土壤侵蝕和人類活動的產(chǎn)物,尤其是在侵蝕嚴重的黃土高原水蝕風蝕交錯帶,鈣質(zhì)結核常常在表土聚集。鈣質(zhì)結核因尺寸和水力性質(zhì)不同于土壤顆粒,能影響土壤蒸發(fā)、入滲、坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙,加之其本身能吸收一定的水分,還會影響對土壤儲水量的估算。本研究以黃土高原水蝕風蝕交錯帶六道溝小流域表土鈣質(zhì)結核為研究對象,通過野外調(diào)查的方法來分析六道溝小流域坡面表土鈣質(zhì)結核的空間分布特征和影響因素,在室內(nèi)開展模擬實驗來量化鈣質(zhì)結核含量對土壤剖面水分分布和土壤儲水量的影響,結合定位觀測試驗來研究礫石-植被覆蓋條件下土壤水分和地溫的變化特征,取得以下主要結果:(1)鈣質(zhì)結核質(zhì)量分數(shù)可以用來指示坡面的土壤侵蝕狀況。土壤黏粒體積分數(shù)沿坡面呈逐漸降低趨勢;鈣質(zhì)結核質(zhì)量分數(shù)沿坡面呈單峰曲線分布,在坡面1/4-1/3的位置(距離坡頂20-30 m)處,達到峰值(10%-15%)。鈣質(zhì)結核質(zhì)量分數(shù)與坡度呈線性正相關,與植被地上生物量(蓋度)呈單峰曲線關系,峰值即為植被影響鈣質(zhì)結核質(zhì)量分數(shù)的臨界點,臨界點處的植被蓋度在11%-16%之間。影響坡面鈣質(zhì)結核分布的最主要因素為坡度和植被;小尺寸的鈣質(zhì)結核在坡面分布范圍最廣、數(shù)量最多,起決定作用的鈣質(zhì)結核尺寸在5-15 mm之間。(2)定位觀測研究發(fā)現(xiàn),鈣質(zhì)結核能影響土壤溫度和水分。植被+鈣質(zhì)結核覆蓋下日平均地溫最低,低于僅有鈣質(zhì)結核覆蓋和對照(裸地)。不同覆蓋類型(裸地,植被覆蓋,鈣質(zhì)結核覆蓋,植被+鈣質(zhì)結核覆蓋)的土壤溫度在不同時間尺度上(7和9月份)存在顯著差異(P0.05)。通過對土壤溫度變異分析發(fā)現(xiàn),隨著土層深度增加,變異系數(shù)呈減小趨勢;9月份0-5cm土層溫度存在中等變異(15%CV35%),其余土層土壤溫度均為弱變異(CV15%)。在0-50cm土層,不同覆蓋條件下土壤水分變化不同,裸地土壤水分變化幅度最小。通過對不同覆蓋類型下土壤水分變異分析,發(fā)現(xiàn)土壤中有鈣質(zhì)結核出現(xiàn)的土層(土層深度為60cm處,或80cm處)土壤水分存在大的變異,屬于中等變異甚至強變異(CV35%)。(3)鈣質(zhì)結核能影響土柱中土壤水分分布。土柱剖面中鈣質(zhì)結核含水量與土壤含水量分布模式相反,且土壤含水量明顯高于鈣質(zhì)結核含水量。在高鈣質(zhì)結核含量下(0.2,0.3和0.4 kg·kg-1),表層與底層的土壤儲水量無顯著差異(P0.05);在低鈣質(zhì)結核含量下(0和0.1 kg·kg-1),表層與底層的土壤儲水量存在顯著差異(P0.05)。鈣質(zhì)結核儲水量與有效儲水量隨鈣質(zhì)結核含量增加而增大。鈣質(zhì)結核有效儲水量可占到其自身儲水量的50%左右,如在不考慮土壤鈣質(zhì)結核中儲存的水分情況下,在四種鈣質(zhì)結核含量(0.1,0.2,0.3和0.4 kg·kg-1)下的土壤儲水量分別被低估了3.02%,7.96%,10.49%和16.88%。
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S152.7

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本文編號：1310558