晋西黄土区不同尺度土壤水分分布及其对降雨的响应

发布时间：2017-10-31 19:12

  本文关键词：晋西黄土区不同尺度土壤水分分布及其对降雨的响应

  更多相关文章： 晋西黄土区 土地利用 土壤水分 流域 降雨

【摘要】：干旱缺水和水土流失是黄土区植被建设的重要限制因素,对其土壤水分分布进行研究,可为该区水土流失防治、生态环境建设以及水资源的可持续利用提供指导和依据。本文选择蔡家川流域不同土地利用方式样地、不同林龄人工刺槐林和不同植被类型流域为研究对象,采用定位观测土壤水分的方法,通过土壤水分差异性及变化规律的分析,探究不同样地内土壤水分的分布情况以及不同流域内降雨对土壤水分和径流影响关系,得出以下主要结论：(1)监测时期内不同土地利用方式土壤总体含水量荒草地(15.5%)农地(15.02%)油松林地(10.22%)刺槐林地(8.53%)(P0.05)。垂直方向上,荒草地和农地都表现出上干下湿,而刺槐林地和油松林地均呈现出较强的水分亏缺状态,刺槐林地主要利用20-200cm土层的土壤水分,而油松则主要利用20-140cm土层的土壤水分。刺槐和油松两种林地能够更好的调节土壤水分在林内的空间分布,径流的坡面汇集作用在荒草地和农地中表现更为明显。各因素对样地内土壤水分含量影响程度大小的顺序为土地利用剖面深度坡面位置。(2)监测时期内不同林龄刺槐林地与荒草地土壤平均含水量大小顺序为荒草地(16.61%)20a刺槐林地(10.08%)15a刺槐林地(9.54%)10a刺槐林地(8.52%)(P0.05)。成熟刺槐林对坡面土壤水分空间分布的调节作用明显,10a刺槐林处于生长的旺盛期,水分利用土层较深,15a以上刺槐林对100cm以下土壤水分的影响已基本稳定。人工刺槐林的生长造成了严重的林地土壤水分亏空,随着林龄的增长0-200cm土层土壤水分条件有所改善,但深层土壤(200-400cm)没有明显的恢复迹象。(3)在降水量较低的年份,不同流域在雨季前后土壤平均含水量的顺序为雨季初期雨季中期雨季末期。在距沟底相对高程20m及以上坡位点土壤水分空间分布受植被影响较大,在20m以下则由坡位主导。降雨会引起土壤含水量在不同流域内的不同变化,但其土壤水分空间分布格局变化较小。(4)自然植被恢复的方式可减少地表径流,表现出良好的涵养水源的功能。提高森林覆盖率可减少地表蒸散的消耗,减小流域径流系数。流域内的土壤含水量越高,其汇流和产流能力越强,土壤水分与基流量表现出较紧密的相关关系,流域的径流特征也与流域内土壤容重等物理性质有一定关系。
【关键词】：晋西黄土区 土地利用 土壤水分 流域 降雨
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S152.7
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 研究目的及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状与进展10-15
• 1.2.1. 土壤水分空间变异10-11
• 1.2.2 土壤水分时间变异11-12
• 1.2.3 土壤水分变异影响因素12-14
• 1.2.3.1 植被因子对土壤水分的影响12-13
• 1.2.3.2 地形因子对水分变异的影响13
• 1.2.3.3 降雨因子对水分变异的影响13-14
• 1.2.4 森林植被的水文效应14-15
• 1.3 存在的问题与不足15
• 1.4 研究内容15-16
• 1.5 研究方法16-18
• 1.5.1 数据采集16-17
• 1.5.2 数据分析方法17-18
• 1.6 技术路线18-19
• 2 研究区概况19-22
• 2.1 地理位置19
• 2.2 地质地貌19-20
• 2.3 气候条件20
• 2.4 土壤和植被20-21
• 2.5 经济社会条件21-22
• 3 不同土地利用方式样地土壤水分对比分析22-33
• 3.1 材料与方法22-23
• 3.1.1 实验设计22
• 3.1.2 数据分析22-23
• 3.2 土壤含水量的基本统计学特征及多重比较23-24
• 3.3 土壤含水量垂直分布24-30
• 3.3.1 土壤含水量剖面变化及层间相关关系24-26
• 3.3.2 土壤分层储水量26-28
• 3.3.3 土壤水分的剖面划分28-30
• 3.4 土壤含水量沿坡面分布30-31
• 3.5 土壤水分分布控制因素31
• 3.6 本章小结31-33
• 4 不同林龄人工刺槐林土壤水分对比分析33-43
• 4.1 材料与方法33-34
• 4.2 土壤含水量的基本统计学特征及多重比较34-35
• 4.3 土壤水分的垂直分布35-40
• 4.3.1 土壤含水量的剖面变化及层间相关关系35-38
• 4.3.2 土壤分层储水量38-39
• 4.3.3 土壤水分的剖面划分39-40
• 4.4 土壤含水量沿坡面分布及坡位间相关关系40-41
• 4.5 土壤水分分布控制因素41-42
• 4.6 本章小结42-43
• 5 不同流域土壤水分及地表径流对比分析43-56
• 5.1 材料与方法43-44
• 5.1.1 试验地概况43
• 5.1.2 试验设计43-44
• 5.2 不同流域典型样带土壤水分特征44-46
• 5.2.1 各时期不同流域典型样带土壤含水量基本统计学特征44-45
• 5.2.2 不同流域典型立地的土壤水文特性45-46
• 5.3 不同流域典型样带土壤水分空间分布特征46-53
• 5.3.1 土壤水分垂直分布及层间相关关系46-48
• 5.3.2 坡位对土壤水分空间分布的影响48-50
• 5.3.3 降雨对土壤水分空间分布的影响50-53
• 5.4 不同流域降雨径流关系的对比分析53-54
• 5.5 土壤水分状况与径流特征的相关分析54
• 5.6 本章小结54-56
• 6 结论及建议56-59
• 6.1 结论56-57
• 6.2 建议57-59
• 参考文献59-65
• 个人简介65-66
• 导师简介66-67
• 成果目录清单67-68
• 致谢68

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 彭万杰;郭异礁;;虎峰镇土壤水分的动态及其随机模拟[J];安徽农业科学;2009年06期

2 杨涛;宫辉力;李小娟;赵文吉;孟丹;;土壤水分遥感监测研究进展[J];生态学报;2010年22期

3 徐联;申俊初;翟英涛;;影响土壤水分观测精确度的原因及观测注意事项探讨[J];贵州气象;2011年04期

4 高建华;胡振华;;土壤水分基础理论及其应用研究进展[J];亚热带水土保持;2011年03期

5 王安琪;施建成;宫辉力;解超;;降尺度土壤水分信息与植被生长参量的时空关系[J];农业工程学报;2012年S1期

6 胡伟;熊凌云;熊雄;胡新华;;自动土壤水分数据质量控制中的阈值确定[J];气象水文海洋仪器;2012年03期

7 陆枫;胡志洪;胡毅恒;;土壤水分测定方法研究[J];企业导报;2012年23期

8 黄文杰;吕军;翟伶俐;魏晓奕;朱宝;;人工与自动土壤水分观测资料差异探讨[J];中国农学通报;2013年14期

9 冯兆林;陈玲爱;;华北地区土壤水分问题——Ⅰ.土壤水的扩散机制及水在剖面中运动的限制[J];土壤学报;1958年01期

10 花临亭;;辽西砂荒地带土壤水分演变趋势与土地利用问题[J];辽宁农业科学;1963年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 王新;;农气报表土壤水分记录审核软件[A];山东气象学会2005年学术交流会优秀论文集[C];2005年

2 薛龙琴;冶林茂;陈海波;;河南省自动土壤水分观测网的建设和应用[A];第26届中国气象学会年会第三届气象综合探测技术研讨会分会场论文集[C];2009年

3 薛龙琴;冶林茂;陈海波;师丽魁;;河南省自动土壤水分资料与人工观测资料对比分析[A];第27届中国气象学会年会现代农业气象防灾减灾与粮食安全分会场论文集[C];2010年

4 除多;次仁多吉;边巴次仁;王彩云;;西藏中部土壤水分遥感监测方法研究[A];第27届中国气象学会年会干旱半干旱区地气相互作用分会场论文集[C];2010年

5 姚付启;蔡焕杰;张振华;;烟台苹果园表层土壤水分与深层土壤水分转换关系研究[A];现代节水高效农业与生态灌区建设（下）[C];2010年

6 石庆兰;王一鸣;冯磊;;土壤水分测量中相位差检测算法的实验与研究[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年

7 巫丽君;潘建梅;魏爱明;王秀琴;;自动土壤水分观测数据异常原因浅析[A];“推进气象科技创新，提高防灾减灾和应对气候变化能力”——江苏省气象学会第七届学术交流会论文集[C];2011年

8 杨海鹰;冶林茂;陈海波;;土壤水分研究进展[A];第28届中国气象学会年会——S11气象与现代农业[C];2011年

9 黄奕龙;傅伯杰;陈利顶;;黄土丘陵坡地土壤水分时空变化特征[A];地理教育与学科发展——中国地理学会2002年学术年会论文摘要集[C];2002年

10 陈怀亮;徐祥德;刘玉洁;厉王f;邹春辉;翁永辉;;基于遥感和区域气候模式的土壤水分预报方法研究[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集（上册）[C];2004年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 班胜林;山西引进新型土壤水分观测仪[N];中国气象报;2010年

2 记者 王量迪 通讯员 陈瑜;我市建成两个自动土壤水分观测站[N];宁波日报;2010年

3 王一;土壤水分快速测量技术获突破[N];科技日报;2003年

4 记者 宛霞　通讯员 赵志强;中国气象局将加强土壤水分观测[N];中国气象报;2009年

5 记者 王建忠;我国将布设1500套自动土壤水分观测仪[N];中国气象报;2009年

6 记者 田宜龙;我省建成55个土壤水分自动观测站[N];河南日报;2009年

7 实习记者 王宝军　通讯员 赵志强;全国建成７６个自动土壤水分观测站[N];中国气象报;2009年

8 张芳　仲维健;江苏启动土壤水分自动观测网建设[N];中国气象报;2009年

9 记者 刘剑英;我省首个自动土壤水分观测站大名投用[N];河北日报;2009年

10 邢开成 胡佳军;河北邯郸首个自动土壤水分观测站投入使用[N];粮油市场报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 王安琪;大尺度被动微波辐射计土壤水分降尺度方法研究[D];首都师范大学;2013年

2 魏新光;黄土丘陵半干旱区山地枣树蒸腾规律及其节水调控策略[D];西北农林科技大学;2015年

3 刘丙霞;黄土区典型灌草植被土壤水分时空分布及其植被承载力研究[D];中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心）;2015年

4 杨长刚;半干旱雨养区覆盖种植冬麦田土壤水热效应[D];甘肃农业大学;2015年

5 王改改;丘陵山地土壤水分时空变化及其模拟[D];西南大学;2009年

6 刘伟;植被覆盖地表极化雷达土壤水分反演与应用研究[D];中国科学院研究生院（遥感应用研究所）;2005年

7 杨开宝;黄土丘陵区不同农业技术措施的土壤水分效应研究[D];西北农林科技大学;2010年

8 赵燕东;土壤水分快速测量方法及其应用技术研究[D];中国农业大学;2002年

9 吴元芝;黄土区土壤水分对典型植物有效性的研究[D];中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心）;2010年

10 韩桂红;干旱区盐渍地极化雷达土壤水分反演研究[D];新疆大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 赵忠凯;土壤水分监控保障系统研究[D];北京邮电大学;2012年

2 苏欢;河南省土壤水分的时空变化特征及其与气象要素的关系[D];南京信息工程大学;2015年

3 丁从慧;土壤水分对夏玉米生理生态特征的影响及动态模拟研究[D];南京信息工程大学;2015年

4 张洛丹;不同植被类型对陡坡地土壤水分循环的影响[D];西北农林科技大学;2015年

5 白盛元;黄土土柱降雨特征与土壤水分入渗过程研究[D];西北农林科技大学;2015年

6 李佳洲;土壤水分对三七生长及有效成分的影响[D];西北农林科技大学;2015年

7 张雪;牧草根系形态特征及土壤水分对修剪高度的响应研究[D];西北农林科技大学;2015年

8 王金锋;不同覆盖方式对渭北苹果园土壤水分、温度及产量品质的影响[D];西北农林科技大学;2015年

9 苏一鸣;黄土高原旱地苹果园起垄覆膜垄沟覆草技术研究[D];西北农林科技大学;2015年

10 上官玉铎;负水头条件下土壤水分入渗和氮素分布规律研究[D];中国农业科学院;2015年

，

本文编号：1123381