南京紫金山四种林分土壤优先流研究

发布时间：2020-10-21 16:56

　　本研究以南京紫金山四种林分的土壤作为研究对象,通过染色示踪法研究了优先流发生区域,拍摄染色剖面图像,通过Adobe PHotoshopCS5对图像进行光彩校正,运用Image-ProPlus6.0对光彩矫正后的图像进行提取分析,研究优先路径的形态特征、染色面积比变化特征、染色路径变化特征、优先流分类以及染色指数分析;通过测定染色区与未染色区的含石量、土壤理化性质、植物根系,研究影响优先路径的因素,研究结论如下:(1)在四种林分的水平剖面染色图像中,土壤溶质运移明显,麻栎、枫香、马尾松三种林分类型染色面积变化有显著差异,染色深度均达到了40cm,毛竹林分染色面积变化有极显著差异,染色深度为30cm。染色区域密集的地区优先路径也密集。优先路径聚集区域会使得染色深度加深。垂直剖面染色图像中,麻栎林分土壤优先流现象在四种林分中最频繁。枫香林分土壤优先路径呈现明显且分布集中的指状优先路径。马尾松林分优先流活动稳定。竹林林分与枫香林分土壤发生了侧渗现象。毛竹林分染色面积比波动剧烈,优先流活动频繁。(2)不同宽度的染色路径分布有一定的差异性。小于20mm和大于200mm的路径在不同土层峰值不同。染色路径随着土壤深度呈现多峰的形态,峰值随着土壤深度的增加而降低。宽度小于20mm的染色路径连续性较好,是水分流动的主要路径,也是优先流的主要路径。宽度大于200mm的染色路径有明显的间断性,分布范围主要在土壤表层,与土壤基质流的发生有关。四种林分土壤优先流类型的差异性较大。麻栎林分土壤表层主要是“匀质基质流—非匀质指流”和“匀质基质流”这两种优先流类型。而枫香林分土壤优先流有差异性,优先流现象明显。马尾松林分和毛竹林分土壤表层优先流类型非常稳定,均为“匀质基质流”。综合分析四个染色指数,可以得出,枫香林分的优先流程度最好,麻栎林分次之,马尾松和毛竹林分最差。(3)不同林分土壤优先流均受到土壤理化性质、含石量和植物根系状况的影响。土壤理化性质、含石量、植物根系状况均在染色区和非染色区呈现显著相关性,部分性质呈现极显著相关。通过主成分分析可以得出,综合荷载值的大小和贡献率将8个影响因素从大到小排列如下:沙粒含量、小于1mm根长密度、根重密度、含石量、1-3mm的根长密度、3-5mm的根长密度、大于5mm根长密度、土壤容重。但粉粒含量、粘粒含量、有机质含量这三个影响因素对优先路径的影响较小。
【学位单位】：南京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S714
【部分图文】：

垂直剖面,水平剖面,根系,环刀

共挖掘 5 个垂直剖面，拍摄时将标准灰阶比色卡放置在剖面旁，用数码相机拍摄，从中选择出拍摄较好、染色较好的 4 个垂直剖面。取样现场图见图 3-1。在拍摄结束后，在每一个水平剖面的染色区和未染色区分别取 3 个环刀和 3 个铝盒，并分别取染色区和未染色区土壤做理化性质分析。在染色区和未染色区分别采集粗根系，带回实验室做根系分析。（1）水平剖面（2）垂直剖面

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