陜北丘陵溝壑區(qū)屬于干旱半干旱地區(qū),土壤水分是限制植被生長與生態(tài)建設的重要因子。由于土壤水資源不足和土壤侵蝕嚴重,該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱。探究不同尺度土壤水分時空分布特征對于區(qū)域水資源管理、植被恢復及其可持續(xù)性發(fā)展具有重要的意義。為此,本文以破碎地形區(qū)坡溝系統(tǒng)為例,通過對0¹50 cm土層5個深度的土壤水分長期開展持續(xù)性監(jiān)測,研究不同地形條件和觀測深度土壤水分的變化特征,并通過染色示蹤試驗,嘗試對土壤中優(yōu)先流發(fā)生特征進行研究。主要結論如下:（1）土壤含水量具有明顯的季節(jié)和年際變化特征,其大小在不同地形條件表現(xiàn)為:壩地>溝坡>溝緣>西坡,各土層土壤含水量的變異系數(shù)（CV）的數(shù)值范圍為63.1⁹7.5%。土壤含水量與土壤粘粒含量、容重、全鉀含量呈顯著的正相關,與粉粒含量呈顯著的負相關。四種地形條件下土壤有效水含量大小順序為:壩地>溝緣>溝坡>西坡,CV變化于50¹00%之間,均為中等變異。4種地形條件下各土層土壤存在顯著性差異。隨著深度的增加,土壤干燥化程度降低,100¹

【文章來源】：沈陽農業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

數(shù)采儀器點位布設圖示意圖

及腐殖質層；后用油灰刀將約2cm的表層土壤均勻化。土壤染色所用染料為亮藍色（FCF，顏色指數(shù)：42090），它是一種毒性弱、能見度好且對土壤吸附能力低的食品添加劑。本次試驗所用亮藍染液濃度為4g·L-1，這一濃度在良好能見度推薦范圍內；每塊樣地染色用量為40L，均勻噴灑在土壤表面。待染液全部滲透后，將一層塑料薄膜覆蓋于鐵框上以防蒸發(fā)。染色24h后，小心移除鐵框以免破壞土壤結構，在每個樣地挖9個垂直且厚10cm的剖面。剖面SB2-9在挖掘過程中塌陷，因此數(shù)據丟失。用土壤剖面尺測量染色面積，用數(shù)碼相機記錄剖面圖像。圖2-2優(yōu)先流染色試驗示意圖Fig.2-2Schematicdiagramofpreferentialflowdyeingtest2.2.3探頭標定及水分參數(shù)計算2.2.3.1TDR測定土壤含水量的標定本研究土壤水分數(shù)據是利用TDR進行長時間定位監(jiān)測來獲取的，儀器每隔1h便會自動記錄一次土壤水分數(shù)據，TDR是通過測量高頻電磁脈沖在土壤中的傳播速度求得土壤的介電常數(shù)，再進一步計算得到土壤的體積含水量（陳家宙等，2001），一般不需要較高精度測定結果時，TDR是不需要進行標定的，但當對數(shù)據結果精度要求較高或誤差要求較低時就需要標定或者進一步校正數(shù)據結果了（孫玉龍等，2000；周凌云的，2003）。也因如此，本試驗認為其自動監(jiān)測水分并非土壤真正水分，需后期對四個監(jiān)測點土壤進行取樣測定真實土壤含水量，以校正數(shù)采儀器自動監(jiān)測的土壤水分數(shù)據。在降雨前后及長時間未有降水的晴朗天氣，利用土鉆鉆取與探頭安置相應的20、40、60、100和150cm五個土層土壤置于鋁盒，同時利用體積為100cm3環(huán)刀采集對應土層原狀土，烘干法

來臨使得降水量有所增加，因此 3 月份土壤水分呈現(xiàn)出回升趨勢，盡管土壤水分得到補給，但表層土壤水分依舊處在一個較低水平。3 月過后，4 月土壤剖面水分又出現(xiàn)了下降趨勢，此時植物耗水量和土壤蒸發(fā)量均有所增加，故對土壤深層水分的需求也開始增加，雖然雨季的到來可以使土壤水分得到一定的補充，但補給量遠遠小于水分的消耗量，深層土壤水分消耗量也開始不斷的攀升，深度可達 150 cm 或者更深。時至 6 月份，土壤表層水分的損失量達到最高，此時土壤水分的補給遠遠不能滿足消耗的需求，土壤水分負增長。從連續(xù) 25 個月的監(jiān)測期來看，每年的 2 月和 6 月土壤含水量處于較低水平是土壤水分周期性變化的波谷，4 月和 10 月土壤含水量處于較高水平是土壤水分周期性變化的波峰。土壤剖面表層水分受外界因素影響更為嚴重，當土層深度超過 150 cm時，土壤水分在時間序列上開始趨于穩(wěn)定。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3074805