黄土高原北部雨滴击溅下土壤团聚体分散迁移特征

发布时间：2019-04-16 11:56

【摘要】：黄土高原是我国土壤侵蚀最严重的地区,水力侵蚀是土壤侵蚀的主要发生方式,加之该地区生态环境脆弱、土壤结构松散、丘陵沟壑纵横、人地矛盾突出和不合理的土地开发利用等原因,加速了该地区水土流失,严重阻碍了该地区可持续发展。雨滴击溅导致土壤团聚体分散迁移是水力侵蚀的初始阶段也是至关重要的一步,为后续侵蚀过程提供了物质基础,主要受土壤特性和降雨特性影响。不同的雨滴特性对不同土壤团聚体的破碎及迁移特征不同,但目前针对黄土高原典型土壤在雨滴打击下团聚体空间分布特征研究还不足。以黄土高原两种典型土壤黄绵土和沙壤土为研究对象,模拟5种雨滴直径(2.67mm~4.05mm)对耕作层原状土进行击溅试验,利用溅蚀盘按5个距离间隔(0-10cm~40-50cm)收集溅蚀团聚体并筛分为7个粒级,对比分析了不同雨滴直径下,溅蚀量特征、溅蚀团聚体水平空间上大小分布及分选特征,并构建了溅蚀量预测模型,寻求了对团聚体破碎程度最大的雨滴直径。研究得到的主要结论如下:(1)黄绵土和沙壤土在5种不同雨滴直径击溅下,总溅蚀量均随雨滴直径增大呈指数关系增大(R2=0.971和0.989,P0.05),且沙壤土总溅蚀量均大于黄绵土。只有黄绵土在雨滴直径2.76mm和3.05mm时总溅蚀量之间没有显著性差异,其他雨滴直径时总溅蚀量之间均存在显著性差异(P0.05)。黄绵土团聚体较沙壤土团聚体击溅距离远。对于同一击溅距离,两种土壤溅蚀量均随雨滴直径增大呈指数关系增大,溅蚀量之间差异性也随之增大(P0.05)。对于同一雨滴直径,只有黄绵土在雨滴直径3.39mm时溅蚀量随击溅距离增大呈线性关系减小,其他雨滴直径时两种土壤溅蚀量随击溅距离增大呈指数关系减小,溅蚀量之间差异性也随之减小(P0.05)。(2)基于雨滴直径d和击溅距离S,构建的土壤溅蚀量M预测模型为M=adbSc(R20.922,P0.05)。(3)黄绵土溅蚀团聚体粒径主要集中在0.106mm,占总溅蚀量的94.085%~97.411%;沙壤土溅蚀团聚体粒径主要集中在0.25mm,占总溅蚀量的98.092~98.864;且两种土壤溅蚀团聚体主要组成粒级质量百分数大于原状土中该粒级团聚体质量百分数。黄绵土中0.053mm团聚体最容易被雨滴迁移,且随击溅距离增大质量百分数增大。沙壤土中0.053~0.106mm团聚体最容易被雨滴迁移,随击溅距离增大团聚体质量百分数增大。(4)随雨滴直径增大黄绵土和沙壤土团聚体破碎程度均先增大后减小,分别在雨滴直径3.375mm和3.488mm时达最大值,且雨滴对黄绵土团聚体破碎程度大于沙壤土。对于黄绵土,击溅距离对溅蚀团聚体大小分布有较大影响,同一击溅距离内雨滴直径变化对溅蚀团聚体大小分布影响小。(5)两种土壤中1mm团聚体ER值几乎为0。黄绵土在雨滴直径2.67mm时,不同击溅距离0.106~1mm团聚体ER1;0.053~0.106mm团聚体ER值随雨滴直径增大而增大;在5种雨滴直径下,不同击溅距离0.053mm团聚体均表现出富集特征。沙壤土1~0.106mm团聚体ER值随雨滴直径及击溅距离增大呈规律性变化;雨滴对0.106~0.053mm团聚体具有优选性,0.053mm团聚体容易被迁移,但ER1。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S157.1

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本文编号：2458761