凍融是影響高寒地區(qū)土壤結(jié)構(gòu)的重要物理因素,以青海湖流域高寒草甸作為研究對象,通過野外采集原狀土柱、室內(nèi)凍融循環(huán)模擬、CT掃描和圖像解譯等方法,研究凍融循環(huán)對高寒草甸凍脹丘和丘間地的土壤大孔隙結(jié)構(gòu)特征的影響。結(jié)果表明,隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加,高寒草甸凍脹丘和丘間地土壤大孔隙度均呈現(xiàn)"減小—增加—減小"的趨勢,凍融循環(huán)對土壤大孔隙度的降低主要在第1次凍融循環(huán)內(nèi)形成的,且大孔隙的平均等效直徑、平均體積、平均分枝長度、分枝密度和節(jié)點密度的變化規(guī)律與大孔隙度變化規(guī)律基本一致;凍融循環(huán)對高寒草甸凍脹丘土壤大孔隙的影響明顯大于丘間地,其土壤大孔隙度隨土層深度變化存在2個峰值,受凍融循環(huán)的影響,峰值大小和位置有所變動,且30—80 mm土層深度的土壤孔隙結(jié)構(gòu)較草氈層其他位置更為敏感。 

【文章來源】：水土保持學(xué)報. 2020,34(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

2015年高寒草甸20 mm土層土壤溫度全年變化

掃描得到的掃描圖像格式為DICIOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)格式,利用PV-WAVE編程語言轉(zhuǎn)化為ASCII格式。將ASCII格式圖像導(dǎo)入Avizo9.0(FEI, America)軟件,首先利用1個柱形切割工具選取研究區(qū)域(直徑7 cm、高12 cm的圓柱體),目的是為了消除管壁處和管底部的擾動。根據(jù)閾值法并經(jīng)過反復(fù)的對比分析,選取合適的閾值得到土壤大孔隙的三維結(jié)構(gòu)圖,然后通過參數(shù)計算和骨架化的操作得到大孔隙度、數(shù)量密度、平均體積、分枝密度、平均分枝長度、長度密度和平均等效直徑等大孔隙參數(shù)特征值(圖3)。2 結(jié)果與分析

本研究以青海湖流域的高寒草甸作為研究對象(圖1),分別在凍脹丘和丘間地各采集3個原狀土柱。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,凍脹丘富有一定彈性,直徑為200～400 mm,高100～300 mm,間距100～500 mm。采樣前清除采樣點土壤表層的礫石、殘枝等雜物,將內(nèi)徑7.5 cm、高15 cm的PVC管一端套入特制的鐵頭后垂直壓入土層。鐵頭為特制鋼管,一端打磨削尖,以減少壓入土壤帶來的摩擦阻力。挖開土柱周邊土壤,將PVC管連同內(nèi)部原狀土壤小心取出,兩端套上PVC蓋,空隙部分用海綿填充塞實,避免運輸過程中土壤樣品的震動和散落。同時,采集表層0—10,10—20 cm的土壤樣品各1 kg,通過室內(nèi)分析測定得到土壤基本理化性質(zhì)(表1)。表1 高寒草甸土壤理化性質(zhì) 土層深度/cm 容重/(g·cm-3) 機械組成/(g·kg-1) 全氮/(g·kg-1) 全磷/(g·kg-1) 有機質(zhì)/(g·kg-1) 有效磷/(mg·kg-1) 速效鉀/(mg·kg-1) 0.25≤Ф<2.00 mm 0.05≤Ф<0.25 mm 0.02≤Ф<0.05 mm 0.002≤Ф<0.02 mm 0—10 0.645 50.14 10.16 10.0 20 11.80 1.04 203 27.3 72.1 10—20 1.025 42.59 15.21 12.5 20 8.95 0.98 216 24.0 76.2

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3052527