不同水氮用量组合下冻融土壤水热及硝态氮迁移规律研究
本文关键词： 季节性冻融期 土壤温度 含水率 硝态氮 迁移 累积 出处：《太原理工大学》2017年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：季节性冻融土壤系统与外界不断进行着物质和能量的交换,同时水热盐在该系统中进行着复杂的运动。为了揭示季节性冻融期水氮用量组合对土壤水热变化及硝态氮迁移的影响,本次研究设置了两个灌水量(375、750m3/hm2)、三个施肥水平(100、300和500 kg/hm2)组成完全设计,与未处理裸地(N0W0)形成7种水氮用量组合,进行田间冬灌试验。基于大田原位监测数据,运用单因素方差分析(One-way ANOVA)、最小显著差异法(LSD)及灰色关联度等方法统计分析了冻融期土壤水热的时空变化及硝态氮迁移累积规律。主要成果如下:(1)水氮输入对不同冻融阶段地温的时空变化影响显著(p0.05)。不稳定冻结和快速冻结阶段,水氮输入地块0-150cm地温高于N0W0,灌水量越大增温效果越好。拟稳定冻结阶段水氮输入地块负温延伸至60cm左右,N0W0负温延伸至70cm处,灌水处理0-40cm地温回升较N0W0滞后,灌水量越高,升温越慢。融化期,水氮输入地块0-40cm土壤温度较N0W0低,且随氮量的增加而增加。(2)水氮量组合对不同冻融阶段土壤含水率有一定影响。不稳定冻结阶段,水氮输入提高了土壤墒情,随着水、氮用量的增加,0-110cm各土层含水率增加。快速冻结阶段,随着水、氮量的增加,冻结特性驱动下水分向土壤聚墒区的迁移量增加,20-40cm的土壤含水率也增加。拟稳定冻结阶段,20-40cm含水率随着水、氮量的增加而增加。40-60cm土层出现微弱的聚墒效应,水氮输入地块聚墒效应较n0w0弱。综合整个冻融期来看,水氮输入地块40cm之上土壤含水率与n0w0之间的均差值随水、氮用量的增加而增加。w750处理50-60cm土壤含水率与n0w0之间的均值差高于w375处理。冻融期水氮输入地块0-60cm土壤含水率时程变化与n0w0之间的相似程度逐层增加。(3)水氮用量对土壤冻融阶段硝态氮含量的剖面分布影响显著。封冻前,0-110cm土层硝态氮含量随施氮量增加而增加;快速冻结期,0-20cm土层硝态氮含量随氮量的增加而增加,同一氮量下,w375处理硝态氮含量较w750处理高。20-40cm硝态氮含量随水氮量的增加而增加。该时期0-40cm各土层硝态氮的时程增量随氮量增加而增加;拟稳定冻结阶段,硝态氮随融雪水入渗重新输入土壤系统,随着水、氮量的增加,0-20cm硝态氮含量的时程增量增加。0-60cm土层硝态氮含量随水量和氮量的增加而增加;消融期,土壤剖面硝态氮在60-80cm形成累积锋,w750的累积效应更为明显。综合整个冻融期来看,0-40cm水氮输入地块硝态氮含量与n0w0间的均差值随水量和氮量的增加而增大。50cm和60cm处,w750条件下硝态氮含量的均差值较w375高。(4)水氮用量对土壤冻后聚墒过程中形成的含水率和硝态氮含量峰值有一定影响。10-40cm各土层在冻后聚墒过程中出现的含水率峰值较n0w0高,并随水氮用量的增加而增加。水氮输入地块10cm和20cm含水率峰值出现时间与n0w0一致,30cm和40cm峰值出现时间为1月28日,较n0w0滞后11d。同时,水氮输入地块10cm和20cm处硝态氮含量在冻后聚墒过程中出现峰值时间均为1月17日,30cm处峰值出现的时间为1月28日,40cm处为1月17日,较N0W0分别滞后和提前11d,峰值均随氮量的增加而增加。(5)水氮输入显著增加了土壤硝态氮的累积效应。0-110cm土壤硝态氮累积量随水量和氮量的增加而增加。封冻前和快速冻结期,W750处理0-60cm硝态氮的相对累积量低于W375处理,60-110cm土层则相反。拟稳定冻结阶段和消融期,0-60cm硝态氮相对累积量随氮量的增加而增加,60-110cm土层则降低。(6)冻融期各水氮用量组合下同一土层硝态氮的剖面贮存率(SEN)差异显著。N100W750和N100W375的SEN显著高于其它处理,同一灌水量下,土壤剖面的SEN随氮量的增加而减少,W750处理的SEN高于W375处理。
[Abstract]:The results are as follows : ( 1 ) The water content of water and nitrogen increases with the increase of water and nitrogen . The content of nitrate nitrogen in soil layer increased with the increase of water content and nitrogen content . The peak time of nitrate nitrogen in soil layer increased with the increase of water content and nitrogen content .
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S152;S158
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，本文编号：1520498
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