科爾沁草甸地凍融期土壤水熱鹽動(dòng)態(tài)遷移規(guī)律與數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2019-11-28 03:12
【摘要】:結(jié)合現(xiàn)階段凍融期土壤水熱鹽運(yùn)移規(guī)律研究現(xiàn)狀,以現(xiàn)有研究為基礎(chǔ),本文采用連續(xù)動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)和定期定點(diǎn)實(shí)驗(yàn)的方法,研究科爾沁沙地草甸地凍融期土壤水、熱、鹽遷移規(guī)律,應(yīng)用多因子相關(guān)性分析和SHAW模型模擬,分析了科爾沁左翼后旗阿古拉生態(tài)水文實(shí)驗(yàn)站季節(jié)性?xún)鋈谄诓莸榈赝寥浪疅猁}動(dòng)態(tài)變化規(guī)律和影響其土壤凍融過(guò)程的主要因素。本文取得如下主要研究成果:(1)分析草甸地地溫隨氣溫的變化過(guò)程,發(fā)現(xiàn)科爾沁草甸地土壤溫度變化與氣溫變化趨勢(shì)基本一致,且表層溫度變化劇烈。地溫變化滯后于氣溫,滯后的時(shí)間因氣溫變化而不同,同時(shí)凍結(jié)期土壤溫度變化滯后于氣溫變化的時(shí)間大于消融期土壤滯后的時(shí)間,可以證明土壤凍結(jié)速率小于消融速率,并且地表優(yōu)先于地下發(fā)生相應(yīng)變化;根據(jù)地溫變化情況,可將整個(gè)季節(jié)性?xún)鼋Y(jié)、融化過(guò)程分為初始凍結(jié)期、穩(wěn)定凍結(jié)期和消融解凍期三個(gè)階段;土壤凍結(jié)過(guò)程由表層向下進(jìn)行,最大凍深可達(dá)到104cm;土壤消融時(shí)受地下暖土層熱流和地表溫度雙重影響,由底部向地表和由地表向底部進(jìn)行雙向消融。(2)草甸地地下水位較高,整個(gè)時(shí)期,草甸地土壤剖面含水率均較高,全含水量隨凍融過(guò)程變幅不明顯,只有初始凍結(jié)期表層土壤和穩(wěn)定凍結(jié)期下層土壤受凍結(jié)作用變化幅度較大外,其他時(shí)期水分運(yùn)移均不是很活躍;因受土壤類(lèi)型、原始含水率及土層深度等不同因素影響,各層未凍水含量雖然可以達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài),但各層含量并不相同。另外,與地溫變化趨勢(shì)相同,未凍水含量隨土層深度的增加也出現(xiàn)明顯的滯后現(xiàn)象。(3)土壤凍結(jié)期間草甸地鹽分向地表積聚,并在2月達(dá)到最大,后經(jīng)消融及雨水淋潤(rùn)作用開(kāi)始下降。結(jié)合凍深器和地溫監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確確定土壤凍結(jié)深度,草甸地土壤中因含鹽量較大。凍結(jié)期土壤冰點(diǎn)與含鹽量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,因此凍深也受到一定影響,其年際變化并不相同。(4)相關(guān)性分析的結(jié)果顯示,土壤溫度與氣溫相關(guān)性較高,10cm處相關(guān)性達(dá)到0.872,表層向下相關(guān)性逐層減少。空氣濕度和土壤溫度的相關(guān)性較小,表層土壤溫度與含水率呈負(fù)相關(guān),說(shuō)明凍結(jié)使得水分像凍結(jié)層聚集,土壤的含鹽量與土層溫度呈負(fù)相關(guān)。淺層土壤含水率與含鹽量完全相關(guān),可見(jiàn)鹽隨水走是鹽分運(yùn)移的主要方式。(5)利用SHAW模型對(duì)科爾沁凍融期草甸地土壤水、熱、鹽運(yùn)移過(guò)程的模擬,后經(jīng)對(duì)模型率定與檢驗(yàn),優(yōu)化模型后重新模擬,再次進(jìn)行模型模擬結(jié)果評(píng)估,采用Surferl1軟件繪制三維立體圖直觀的呈現(xiàn)層位及時(shí)間維度土壤中溫度、水分、含鹽的變化過(guò)程。
【圖文】:
邐內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)碩壬學(xué)位論文邐3_逡逑量草原被開(kāi)屋,±地利用完全超出了原本的承載力,日積月累.±壤肥力下降,草逡逑地退化,草原撕漸荒漠化,從此科爾沁草原變成了黃沙千里的科爾沁沙地。逡逑隨著社會(huì)的發(fā)展,在強(qiáng)大經(jīng)濟(jì)利益的誘惑下,人們持續(xù)對(duì)±地資源的不合理開(kāi)逡逑發(fā)利巧,使得生態(tài)環(huán)境日漸脆弱,±壤荒漠化進(jìn)一步擴(kuò)大,生態(tài)遭受破壞、環(huán)境發(fā)逡逑生改變,王壤鹽堿化面積也在不斷擴(kuò)大,如圖]。直到目前,大量放牧,草地開(kāi)us逡逑依然是引起草原進(jìn)一步退化的主要原因,并且荒漠化W及鹽堿化成為制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)逡逑發(fā)展的兩大主要問(wèn)題。逡逑
果L義及較成熟的數(shù)值模型SHAW模型進(jìn)行分析和預(yù)測(cè),有效的完成科爾逡逑甸地巧融期止壤水、熱、鹽運(yùn)移過(guò)程及其預(yù)測(cè)分析。其優(yōu)勢(shì)及創(chuàng)新點(diǎn)如下:逡逑凍融期安排人工野外定時(shí)定點(diǎn)試驗(yàn),所測(cè)數(shù)據(jù)較為真實(shí)可靠。逡逑次完成科爾沁沙地阿古拉生態(tài)水文實(shí)驗(yàn)站草甸地凍融期水熱鹽運(yùn)移規(guī)律逡逑區(qū)預(yù)防和防護(hù)草地荒漠化提供理論依據(jù)。逡逑應(yīng)用SHAW模型模擬巧融期止X趟、热、雅P艘乒媛,弥补人工观拆}義霞獾牟蛔悖⒂茫櫻酰潁媯澹潁歟烊砑嬤疲任⑻逋跡銜憊鄣姆從Γ咂呷欄麇義希準(zhǔn)案齬鄄饈奔渲淥幀⑽露、洛謱(shí)牧艘乒媛傘e義細(xì)趴鰣義匣肪掣趴鰣義俠砦恢緬義銜揮諼夜諉曬拋災(zāi)吻A墑鋅貧謐笠硨篤彀⒐爬漳炯斂橛脲義喜櫓洌ǎ保玻,
本文編號(hào):2566876
【圖文】:
邐內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)碩壬學(xué)位論文邐3_逡逑量草原被開(kāi)屋,±地利用完全超出了原本的承載力,日積月累.±壤肥力下降,草逡逑地退化,草原撕漸荒漠化,從此科爾沁草原變成了黃沙千里的科爾沁沙地。逡逑隨著社會(huì)的發(fā)展,在強(qiáng)大經(jīng)濟(jì)利益的誘惑下,人們持續(xù)對(duì)±地資源的不合理開(kāi)逡逑發(fā)利巧,使得生態(tài)環(huán)境日漸脆弱,±壤荒漠化進(jìn)一步擴(kuò)大,生態(tài)遭受破壞、環(huán)境發(fā)逡逑生改變,王壤鹽堿化面積也在不斷擴(kuò)大,如圖]。直到目前,大量放牧,草地開(kāi)us逡逑依然是引起草原進(jìn)一步退化的主要原因,并且荒漠化W及鹽堿化成為制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)逡逑發(fā)展的兩大主要問(wèn)題。逡逑
果L義及較成熟的數(shù)值模型SHAW模型進(jìn)行分析和預(yù)測(cè),有效的完成科爾逡逑甸地巧融期止壤水、熱、鹽運(yùn)移過(guò)程及其預(yù)測(cè)分析。其優(yōu)勢(shì)及創(chuàng)新點(diǎn)如下:逡逑凍融期安排人工野外定時(shí)定點(diǎn)試驗(yàn),所測(cè)數(shù)據(jù)較為真實(shí)可靠。逡逑次完成科爾沁沙地阿古拉生態(tài)水文實(shí)驗(yàn)站草甸地凍融期水熱鹽運(yùn)移規(guī)律逡逑區(qū)預(yù)防和防護(hù)草地荒漠化提供理論依據(jù)。逡逑應(yīng)用SHAW模型模擬巧融期止X趟、热、雅P艘乒媛,弥补人工观拆}義霞獾牟蛔悖⒂茫櫻酰潁媯澹潁歟烊砑嬤疲任⑻逋跡銜憊鄣姆從Γ咂呷欄麇義希準(zhǔn)案齬鄄饈奔渲淥幀⑽露、洛謱(shí)牧艘乒媛傘e義細(xì)趴鰣義匣肪掣趴鰣義俠砦恢緬義銜揮諼夜諉曬拋災(zāi)吻A墑鋅貧謐笠硨篤彀⒐爬漳炯斂橛脲義喜櫓洌ǎ保玻,
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