不同坡长扰动地表下紫色土坡面土壤理化性质的时空分布特征

发布时间：2017-09-02 12:23

  本文关键词：不同坡长扰动地表下紫色土坡面土壤理化性质的时空分布特征

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【摘要】：随着社会经济的不断发展,市政农林开发项目随处可见,对地表的破坏程度日益加深,对土壤表层侵蚀程度剧烈,人为扰动地表会造成土壤表层疏松裸露,并加剧水土流失。坡长是影响土壤侵蚀的重要因子,研究坡长因子对防治水土流失有重要意义。为了探究紫色土区不同坡长人为扰动地表对土壤理化性质的影响,设置20、40、60 m 3种坡长的径流小区并定期进行人工除草等扰动行为,同时设置对应坡长的自然坡面小区作为对照措施,通过对2013~2015年雨季前各坡长下土壤理化性质的测定,分析人为扰动地表下不同坡长对土壤性质的影响,并评价扰动地表及坡长因子对土壤质量的影响,从而为今后的农林开发项目中人为扰动地表对土壤性质的影响提供参考依据。研究结果表明:(1)2013~2015年土壤养分变化规律较为明显,自然坡面下土壤养分大于扰动地表下土壤养分。在2015年土壤有机质随着坡长的增加逐渐增加,规律为604020m,并且在自然坡长下随着坡长的变化土壤有机质的变化幅度越大。随着年度的变化,土壤有机质呈增长状态。自然坡面的土壤全氮含量均高于扰动地表的土壤全氮含量,扰动地表处理下土壤全氮含量差异性不显著,不同坡长下土壤全氮含量年度变化规律为2014年2015年2013年。在2015年土壤碱解氮在相同处理下是随着坡长增加而增长。(2)在2015年土壤全磷在0.37-0.42 g/kg之间变化,变化趋势不明显。随着时间的变化,除20、60 m扰动地表措施外,试验区其它处理下土壤全磷含量整体趋势逐年下降。在2015年扰动地表下土壤有效磷的变化幅度大于自然坡面下的土壤有效磷含量。在2013~2015年,扰动地表下土壤有效磷含量小于自然坡长下土壤有效磷含量。在2015年扰动地表下土壤全钾含量高于自然坡长下土壤全钾含量,且坡长越长差异越大。在2014年土壤全钾含量较2013年和2015年偏低。在2013~2015年自然坡面的土壤速效钾高于扰动地表下土壤速效钾。(3)在2013~2015年,土壤容重整体变化规律为201320142015年。相同处理下土壤容重变化规律为204060 m,即坡长越长土壤容重越小。在2013~2015年土壤总孔隙度的整体变化规律为201320142015年,随着时间的变化土壤总孔隙度降低。在2013~2015年土壤毛管孔隙度整体变化规律为201420132015年。在2013~2015年20、40 m坡长土壤扰动地表下的非毛管孔隙度高于自然坡长下的非毛管孔隙度。在2015年土壤最大吸持贮水量随坡长的增加而增大。在2013~2015年土壤最大滞留贮水量和饱和贮水量随着时间的变化土壤最大滞留贮水量和饱和贮水量逐渐减低。(4)在2014年土壤入渗曲线陡降的幅度较大,2013年和2015年土壤入渗曲线幅度相差不大。在2013~2015年,各入渗速率随时间的变化而逐渐减小。通过对土壤入渗过程进行模拟,Horton公式模型拟合效果最好,Kostiakov公式模型拟合的效果次之,Philip公式模型拟合效果较差。相关性分析表明,土壤有机质,土壤容重,土壤初始含水率,非毛管孔隙度及总孔隙度是影响土壤入渗性能的主要指标。(5)土壤颗粒组成中的优势粒级是0.05-0.25mm,含量在33.21-22.55%。土壤微团聚体中的优势粒级是0.05-0.25mm,次级优势粒级是0.05-0.01mm。扰动地表下的土壤分形维数小于自然坡长下的分形维数,坡长越长分形维数越高。坡长越长土壤养分含量越高即604020m,三种坡长扰动地表处理下的土壤养分均小于自然坡长下的土壤养分。土壤分形维数同土壤容重呈极显著正相关(P0.01),同土壤全量养分呈极显著相关(P0.01),扰动地表下的土壤分形维数同土壤孔隙度呈显著或极显著相关(P0.01或P0.05)。土壤微团聚体机及颗粒组成的分形维数能较好地反映紫色土区土壤的理化结构,更加直观的体现人为扰动地表后土壤理化性质及土壤结构的变化,为紫色土区土壤质量评价和农业评价提供科学依据。(6)通过对土壤理化性质进行相关性分析,结果表明全氮和碱解氮及速效钾呈极显著相关(P0.01),碱解氮同速效钾呈极显著相关(P0.01),其它化学指标间未达到显著性相关。土壤通气度主要影响着土壤容重,初始含水率及孔隙度等土壤物理指标。通过主成分分析法对土壤质量进行综合评价:随着年份的变化,土壤质量有下降的趋势。在2013~2015年自然坡长下的土壤质量要好于扰动地表下土壤质量。在2013~2015年土壤质量在相同处理下随坡长的增加而增加,说明了坡长越长土壤质量越好。
【关键词】：紫色土 不同坡长 扰动地表 土壤理化性质 时空分布
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S153
【目录】：

• 摘要7-9
• Abstract9-12
• 第1章 文献综述12-18
• 1.1 人为扰动地表对生态环境的影响12-14
• 1.2 紫色土土壤性质的相关研究14
• 1.3 土壤理化性质的相关研究14-15
• 1.4 不同坡长下土壤性质的相关研究15-16
• 1.5 土壤性质的时空分布特征的相关研究16-17
• 1.6 存在的问题17-18
• 第2章 研究方案18-22
• 2.1 研究意义18
• 2.2 研究内容18-19
• 2.3 技术路线19-22
• 第3章 试验设计与方法22-26
• 3.1 研究区域概况22-24
• 3.2 样品采集与数据分析24
• 3.3 数据处理24-26
• 第4章 不同坡长扰动地表下土壤养分的时空分布规律26-33
• 4.1 不同坡长下扰动地表土壤有机质的时空分布特征26-27
• 4.2 不同坡长扰动地表下土壤全氮的时空分布特征27
• 4.3 不同坡长扰动地表下土壤碱解氮的时空分布特征27-28
• 4.4 不同坡长下扰动地表土壤全磷的时空分布特征28-29
• 4.5 不同坡长下扰动地表土壤有效磷的时空分布特征29-30
• 4.6 不同坡长下扰动地表土壤全钾的时空分布特征30-31
• 4.7 不同坡长下扰动地表土壤速效钾的时空分布特征31
• 4.8 讨论31-32
• 4.9 小结32-33
• 第5章 不同坡长扰动地表对土壤物理性质的影响分析33-45
• 5.1 研究区概况及试验设计33
• 5.2 试验方法33
• 5.3 不同坡长扰动地表下土壤容重的时空分布特征33-34
• 5.4 不同坡长扰动地表下土壤孔隙度的时空分布特征34-35
• 5.5 不同坡长扰动地表下土壤贮水量与入渗过程的时空分布特征35-43
• 5.6 小结43-45
• 第6章 不同坡长扰动地表下紫色土土壤微团聚体及颗粒组成分形特征45-51
• 6.1 研究概况及试验方法45
• 6.2 研究方法45-46
• 6.3 结论与分析46-49
• 6.4 讨论49-50
• 6.5 结论50-51
• 第7章 不同坡长下扰动地表下土壤理化性质相关性分析51-57
• 7.1 不同坡长扰动地表土壤化学性质之间的关系51
• 7.2 不同坡长扰动地表土壤物理性质之间的关系51-52
• 7.3 不同坡长扰动地表土壤理化性质之间的关系52-53
• 7.4 不同坡长下扰动地表对土壤性质的影响综合评价53-56
• 7.5 小结56-57
• 第8章结论与建议57-59
• 8.1 结论57-58
• 8.2 建议58-59
• 参考文献59-65
• 致谢65-67
• 在学期间参与课题及发表文章67

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本文编号：778538