雨滴击溅下土壤团聚体破坏和迁移特征
发布时间：2018-03-30 23:07
本文选题：击溅侵蚀 切入点：雨滴直径 出处：《西北农林科技大学》2017年硕士论文
【摘要】：雨滴击溅是水力侵蚀的最初阶段,也是导致土壤团聚体破碎和迁移的主要动力来源。溅蚀不仅能够破坏表层土壤结构,并且为径流挟带泥沙颗粒创造条件,加剧水土流失,从而影响土地的生产能力,使表层土壤团聚体破坏,耕层土壤保水保肥性能下降,土壤结构变差,直接制约着黄土高原地区的农业发展。不同雨滴直径的降雨对团聚体的破碎及其迁移特征有重要的影响,目前的研究主要集中在击溅侵蚀的影响因素方面,并且以往的研究多局限于溅蚀量这个单一指标来反映土壤团聚体的溅蚀规律,而对溅蚀团聚体粒径的空间分布及其粒径分布特征考虑较少。因此,研究采用自制针头式雨滴发生装置,选取6个雨滴直径(2.67 mm~5.45 mm)对黄土高原典型地带性土壤(X土、褐土、炓垆土)耕作层团聚体进行雨滴击溅试验,并对不同距离(0~50 cm)溅蚀团聚体进行筛分,以确定雨不同降雨条件下溅蚀团聚体迁移数量变化、团聚体分选以及水平空间上的分布特征进行定量研究并提出溅蚀量的预测模型,通过比较溅蚀团聚体特征参数,预测是否存在某一雨滴直径,使得团聚体破碎程度最大。得到以下结论:(1)雨滴击溅过程中,X土、褐土和炓垆土的溅蚀总量均随雨滴直径的增加呈极显著递增的线性函数关系(R2=0.985、0.860和0.916,P0.01)。且三种土壤的溅蚀量主要分布在0~20 cm范围内。(2)对于同一击溅距离,三种土壤的溅蚀量与雨滴直径呈极显著增加的线性函数关系(P0.01)。对于同一种土壤,随击溅距离的增大,溅蚀量的增长率逐渐减小。雨滴直径相同时,三种土壤溅蚀量随击溅距离增加呈指数关系减小(P0.01)。(3)建立一个溅蚀量与降雨特性以及击溅距离的统计预测方程:cb××=SdaM,其中M为溅蚀量;d为雨滴直径;S为击溅距离;a、b、c为经验系数。(4)从整体上看,三种土壤大团聚体(0.25 mm)含量随雨滴直径的增大呈减小-增大趋势。粒径0.25 mm的3个粒级三种土壤溅蚀团聚体质量百分数随击溅距离的增大波动式上升,这表明粒径0.25mm团聚体逐步破碎成粒径0.25mm的微团聚体。(5)当击溅距离为0~10 cm和10~20 cm,两种土壤粒径2~1 mm、1~0.5 mm、0.5~0.25mm、0.25~0.106 mm和0.106~0.053 mm溅蚀团聚体质量百分数随雨滴直径的增大呈减小-增加趋势;X土、褐土和炓垆土粒径0.053 mm溅蚀团聚体质量百分数随雨滴直径的增大呈先增加-减小趋势;当击溅距离为20~30 cm、30~40 cm和40~50 cm,粒径2~1mm、1~0.5 mm、0.5~0.25 mm、0.25~0.106 mm和0.106~0.053 mm,三种土壤溅蚀团聚体质量百分数均随雨滴直径的增大呈减小-增大趋势,粒径0.053 mm,三种土壤溅蚀团聚体质量百分数均随雨滴直径的增大呈先增大-减小趋势。(6)三种土壤溅蚀团聚体分形维数(D)和平均重量直径(MWD)均随雨滴直径的变化呈二次幂函数关系。X土、褐土和炓垆土极值点分别为4.255、4.220和4.217使分形维数达到最大,即团聚体破碎最大值;4.095、3.847和4.016使平均重量直径(MWD)达到最小值,即团聚体稳定性最低值。从整体上看,三种土壤雨滴直径2.67溅蚀团聚体分形维数(D)均低于5.45 mm溅蚀团聚体。(7)总体来说,三种溅蚀团聚体富集率随粒径的减小逐渐增大。通过所有土壤样品降雨实验,结果表明,三种土壤粒径1 mm溅蚀量ER值接近0。对于粒径1~0.5 mm、0.5~0.25 mm、0.25~0.106 mm和0.106~0.053 mm,X土和褐土在雨滴直径2.67 mm的富集率最高,说明小雨滴直径更易使X土和褐土团聚体发生破坏。三种土壤粒径0.053mm溅蚀团聚体均在雨滴直径2.67 mm取得最小值。
[Abstract]:闆ㄦ淮鍑绘簠鏄按鍔涗镜铓，
本文编号：1688050
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/1688050.html
