典型石漠化区土壤理化性质对其抗剪性能的影响
发布时间：2021-06-08 21:55
通过典型石漠化地区不同土地利用类型土壤理化性质的垂直分布及其与土壤抗剪性能的关系探究,为同类地区水土流失防治提供科学依据。以建水县普雄乡典型石漠化地区为研究区域,通过野外采样与室内分析相结合的方法,以研究区乔木林地、坡耕地、灌木林地、撂荒地4种土地利用类型0-80cm土层土壤为研究对象,分层采集原状土,测定其理化性质和抗剪性能,分析土壤理化性质对抗剪强度的影响规律。结果表明,（1）不同土地利用类型不同土层的土壤理化性质差异显著,不同土层化学性质的指标含量的差异主要集中在0-20cm土层和20-80cm土层之间,在20-80cm的各土层中,其TN、TOC、TP和TK含量都分别较接近;（2）4种土地利用类型,抗剪强度的大小依次为撂荒地>乔木林地>灌木林地>坡耕地,随着土层加深,土壤抗剪性能逐渐增大;（3）根据Pearson相关和因子分析表明,土壤容重、含水率、pH值、黏粒、粉粒是与土壤抗剪强度密切相关的物理因素,全磷、全氮是与土壤抗剪强度密切相关的化学因素。
【文章来源】：西部林业科学. 2020,49(02)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
各土地利用类型土壤抗剪强度随土层深度变化
测定所选4种不同土地利用类型各土层的土壤在不同垂直荷载下的抗剪强度,以抗剪强度作为竖轴,垂直荷载作为横轴,绘制散点图,并对二者的数量关系进行拟合,如图2所示。由图2可以看出,土壤抗剪强度与垂直荷载成正比,呈良好的线性关系。相同类型同一土层的抗剪强度随着垂直荷载的增大逐渐增加。垂直荷载在50-200kPa范围内,坡耕地、乔木林地、撂荒地、灌木林地的土壤抗剪强度大小分别为4.24-16.56kPa、7.42-26.75kPa、6.36-37.61kPa、5.83-34.19kPa。在本实验中,各土层不同土地利用类型的土壤抗剪强度大小分别是0-40cm土层(图2- a、图2-b)撂荒地>乔木林地>灌木林地>坡耕地;40-60cm土层(图2-c)乔木林地>撂荒地>灌木林地>坡耕地;60-80cm土层(图2-d):撂荒地>乔木林地>灌木林地>坡耕地。乔木林地和灌木林地土壤的抗剪强度明显高于坡耕地,主要原因是林地土壤中植物根系盘绕交缠,如铁丝包裹土体,从而稳定土壤。而坡耕地长期受人为干扰,土壤松动。撂荒地的抗剪强度大,分析其原因是撂荒地为三七种植间歇地,其土壤养分含量高,且近两年人为干扰很弱,土壤颗粒间较为粘结,经测定撂荒地土壤容重最大,TP含量也较其他土地利用类型高(如表2、图1),从而导致其抗剪强度较大。如图3所示,对于乔木林地、坡耕地和灌木林地,同一垂直荷载下,随着土层深度加深,土壤更加紧实,土壤抗剪强度逐渐增大。在0-40cm土层,由于表层土壤受干扰程度大,抗剪强度随土层加深呈明显的增加趋势,而在40-80cm土层,抗剪强度变化趋于平稳。对于撂荒地,其土壤抗剪强度随土层加深却有下降趋势,可能是由于其下层土壤含水率较高(表2),从而导致其抗剪强度较小。
此外,在4种土地利用类型不同土层下,对4个化学指标做单因素方差分析并进行LSD检验。在各土层中,不同土地利用类型土壤的TN、TOC、TP、TK含量均存在显著差异(P<0.05)。坡耕地土壤的TN(P=0.059)和TP含量(P=0.300)、灌木林地土壤的TP(P=0.364)和TK含量(P=0.341)、撂荒地土壤的TP(P=0.057)和TN含量(P=0.115)在各土层间没有显著差异,其余的化学指标均在不同土层间存在显著差异(P<0.05)。LSD检验结果如图1所示,不同土层化学指标含量的差异主要集中在0-20cm和20-80cm 土层之间,在20-80cm的各土层中,TN、TOC、TP和TK含量都比较接近。2.2 不同土地利用类型土壤抗剪强度差异
【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤含水率和干容重对不同植被类型边坡土壤抗剪强度的影响[J]. 王楠,赵友朋,郭晓平,张金池,刘胜龙. 水土保持通报. 2018(06)
[2]黄土丘陵区生态治理对土壤碳氮磷及其化学计量特征的影响[J]. 李占斌,周波,马田田,柯浩成,徐国策,张祎,于坤霞,成玉婷. 水土保持学报. 2017(06)
[3]酸碱环境对水泥土抗剪强度影响的试验研究[J]. 陈四利,张精禹,史建军,黄杰,孟晋. 冰川冻土. 2016(04)
[4]玉米生长期土壤抗剪强度变化特征及其影响因素[J]. 郑子成,张锡洲,李廷轩,金伟,林超文. 农业机械学报. 2014(05)
[5]沙漠路基边坡抗风蚀能力现场试验研究[J]. 李驰,黄浩,孙兵兵,高利平,刘霖. 土木工程学报. 2011(S2)
[6]黄土高原沟壑区坡耕地表层土壤抗剪强度影响因素分析[J]. 姚军,吴发启,宋娟丽,佘雕,李光录. 干旱地区农业研究. 2010(03)
[7]边坡土壤含水率对不同植被土壤抗剪强度的影响[J]. 江浩浩,董希斌,王海飙. 森林工程. 2009(03)
[8]三峡库区滑带土抗剪强度参数的影响因素研究[J]. 李维树,邬爱清,丁秀丽. 岩土力学. 2006(01)
硕士论文
[1]红壤坡耕地耕层土壤抗剪强度及影响因素响应特征[D]. 常松果.西南大学 2017
[2]非饱和紫色土抗剪强度影响因素研究[D]. 钟茫.西南大学 2014
本文编号：3219276
【文章来源】：西部林业科学. 2020,49(02)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
各土地利用类型土壤抗剪强度随土层深度变化
测定所选4种不同土地利用类型各土层的土壤在不同垂直荷载下的抗剪强度,以抗剪强度作为竖轴,垂直荷载作为横轴,绘制散点图,并对二者的数量关系进行拟合,如图2所示。由图2可以看出,土壤抗剪强度与垂直荷载成正比,呈良好的线性关系。相同类型同一土层的抗剪强度随着垂直荷载的增大逐渐增加。垂直荷载在50-200kPa范围内,坡耕地、乔木林地、撂荒地、灌木林地的土壤抗剪强度大小分别为4.24-16.56kPa、7.42-26.75kPa、6.36-37.61kPa、5.83-34.19kPa。在本实验中,各土层不同土地利用类型的土壤抗剪强度大小分别是0-40cm土层(图2- a、图2-b)撂荒地>乔木林地>灌木林地>坡耕地;40-60cm土层(图2-c)乔木林地>撂荒地>灌木林地>坡耕地;60-80cm土层(图2-d):撂荒地>乔木林地>灌木林地>坡耕地。乔木林地和灌木林地土壤的抗剪强度明显高于坡耕地,主要原因是林地土壤中植物根系盘绕交缠,如铁丝包裹土体,从而稳定土壤。而坡耕地长期受人为干扰,土壤松动。撂荒地的抗剪强度大,分析其原因是撂荒地为三七种植间歇地,其土壤养分含量高,且近两年人为干扰很弱,土壤颗粒间较为粘结,经测定撂荒地土壤容重最大,TP含量也较其他土地利用类型高(如表2、图1),从而导致其抗剪强度较大。如图3所示,对于乔木林地、坡耕地和灌木林地,同一垂直荷载下,随着土层深度加深,土壤更加紧实,土壤抗剪强度逐渐增大。在0-40cm土层,由于表层土壤受干扰程度大,抗剪强度随土层加深呈明显的增加趋势,而在40-80cm土层,抗剪强度变化趋于平稳。对于撂荒地,其土壤抗剪强度随土层加深却有下降趋势,可能是由于其下层土壤含水率较高(表2),从而导致其抗剪强度较小。
此外,在4种土地利用类型不同土层下,对4个化学指标做单因素方差分析并进行LSD检验。在各土层中,不同土地利用类型土壤的TN、TOC、TP、TK含量均存在显著差异(P<0.05)。坡耕地土壤的TN(P=0.059)和TP含量(P=0.300)、灌木林地土壤的TP(P=0.364)和TK含量(P=0.341)、撂荒地土壤的TP(P=0.057)和TN含量(P=0.115)在各土层间没有显著差异,其余的化学指标均在不同土层间存在显著差异(P<0.05)。LSD检验结果如图1所示,不同土层化学指标含量的差异主要集中在0-20cm和20-80cm 土层之间,在20-80cm的各土层中,TN、TOC、TP和TK含量都比较接近。2.2 不同土地利用类型土壤抗剪强度差异
【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤含水率和干容重对不同植被类型边坡土壤抗剪强度的影响[J]. 王楠,赵友朋,郭晓平,张金池,刘胜龙. 水土保持通报. 2018(06)
[2]黄土丘陵区生态治理对土壤碳氮磷及其化学计量特征的影响[J]. 李占斌,周波,马田田,柯浩成,徐国策,张祎,于坤霞,成玉婷. 水土保持学报. 2017(06)
[3]酸碱环境对水泥土抗剪强度影响的试验研究[J]. 陈四利,张精禹,史建军,黄杰,孟晋. 冰川冻土. 2016(04)
[4]玉米生长期土壤抗剪强度变化特征及其影响因素[J]. 郑子成,张锡洲,李廷轩,金伟,林超文. 农业机械学报. 2014(05)
[5]沙漠路基边坡抗风蚀能力现场试验研究[J]. 李驰,黄浩,孙兵兵,高利平,刘霖. 土木工程学报. 2011(S2)
[6]黄土高原沟壑区坡耕地表层土壤抗剪强度影响因素分析[J]. 姚军,吴发启,宋娟丽,佘雕,李光录. 干旱地区农业研究. 2010(03)
[7]边坡土壤含水率对不同植被土壤抗剪强度的影响[J]. 江浩浩,董希斌,王海飙. 森林工程. 2009(03)
[8]三峡库区滑带土抗剪强度参数的影响因素研究[J]. 李维树,邬爱清,丁秀丽. 岩土力学. 2006(01)
硕士论文
[1]红壤坡耕地耕层土壤抗剪强度及影响因素响应特征[D]. 常松果.西南大学 2017
[2]非饱和紫色土抗剪强度影响因素研究[D]. 钟茫.西南大学 2014
本文编号：3219276
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