黑河中游绿洲土壤物理性质的时空变异性研究
发布时间：2021-08-17 06:06
认识区域尺度土壤物理属性基本特征及其时间和空间变异是开展相关科学研究的基础。在自然和人为因素的共同影响下，西北内陆黑河中游地区的景观格局复杂，土壤属性在水平和垂直方向均存在明显分异。针对黑河中游地区绿洲和荒漠镶嵌分布且相互影响的景观格局特征，本论文以绿洲和绿洲——荒漠过渡带的主要景观单元（农田、湿地和荒漠）为研究对象，开展土壤含水率的连续定期监测、剖面不同深度土壤水力特性指标、有机碳浓度以及土壤机械组成测定。借助经典统计学和马尔可夫链理论，分析了研究区内土壤质地层次在空间不同方向的变异特征和转移规律，实现对土壤质地剖面构型的三维模拟；估算了荒漠、农田和湿地三种主要景观单元的剖面土壤有机碳储量，并分析其空间变异和分布格局；探讨了不同景观单元剖面土壤储水量的时间稳定性特征以及鉴定代表性样点的简便方法；分析了夏玉米生育期内土壤水量平衡组分的时间变化，并尝试对区域平均土壤储水量和深层渗漏量进行估算；分析了不同景观单元土壤水力特性的空间变异性。获得了以下主要研究成果：（1）研究区内土壤剖面共出现了七种质地类型，分别为砂土、壤质砂土、砂质壤土、壤土、粘质壤土、粉粘壤土和粉粘土。粉粘壤土从未在表层0...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心)陕西省
【文章页数】：195 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 目的与意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 土地利用方式变化及其影响
1.2.2 绿洲农业水分管理
1.2.3 水量转化
1.2.4 时空变异研究方法
1.2.5 黑河中游地区土壤性质的时空变异
1.3 存在问题
第2章 研究区域概况、研究内容及方法
2.1 研究区域概况
2.2 研究内容
2.3 研究方法
2.3.1 样地选取
2.3.2 主要试验设计与布置
2.3.3 样品处理
2.3.4 统计分析
2.4 技术路线
2.5 试验主要仪器及数据获取方法
2.5.1 主要仪器
2.5.2 数据获取方法
第3章 土壤剖面质地类型的垂向转移特征
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 研究区域概况
3.2.2 野外采样与室内分析
3.2.3 数据处理与统计分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 模拟参数
3.3.2 质地类型垂向转移的特征
3.3.3 模拟结果分析
3.4 本章小结
第4章 土壤质地类型的三维分布
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 野外采样与室内分析
4.2.2 基于马尔可夫链的地统计
4.2.3 数据处理与统计分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 土壤质地类型划分
4.3.2 垂直方向的一维连续型马尔可夫链
4.3.3 水平方向的一维连续型马尔可夫链模型
4.3.4 土壤质地类型的三维分布
4.4 本章小结
第5章 不同景观单元土壤有机碳储量及影响因素
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 野外采样与室内分析
5.2.2 数据处理与统计分析
5.3 结果分析
5.3.1 土壤有机碳储量估计
5.3.2 土壤有机碳储量的垂直分布
5.3.3 土壤有机碳储量的空间变异和分布
5.3.4 土壤有机碳储量的变异
5.4 讨论
5.4.1 土壤有机碳的垂直分布
5.4.2 土壤有机碳影响因素
5.5 本章小结
第6章 不同景观单元土壤储水量的时间稳定性
6.1 引言
6.2 材料与方法
6.2.1 土壤水分测定
6.2.2 统计分析
6.3 结果与讨论
6.3.1 土壤储水量变化
6.3.2 土壤储水量时间稳定性
6.3.3 代表性样点鉴定
6.3.4 土壤储水量时间稳定性的影响因素
6.4 本章小结
第7章 农田土壤储水量和深层渗漏量的估算
7.1 引言
7.2 材料与方法
7.2.1 土样采集和测定
7.2.2 数据处理
7.2.3 统计检验
7.3 结果与讨论
7.3.1 夏玉米蒸散量
7.3.2 平均土壤储水量和储水量空间变异性的时间变化
7.3.3 土壤储水量的时间稳定性
7.3.4 夏玉米生育期内深层渗漏量变化
7.4 本章小结
第8章 土壤水力特性的空间变异性
8.1 引言
8.2 材料与方法
8.2.1 野外采样及室内测定
8.2.2 数据处理
8.3 结果分析
8.3.1 饱和质量含水率、容重和饱和导水率的空间变异
8.3.2 不同景观单元土壤水分特征曲线的差异
8.3.3 土壤水分特征曲线的标定
8.4 本章小结
第9章 主要结论和需要进一步研究的问题
9.1 主要结论
9.2 主要进展
9.3 需要进一步研究的问题
参考文献
作者介绍
一、个人简介
二、攻读学位期间发表（待发表）论文情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]黑河绿洲区耕作影响下的土壤粒径分布及其与有机碳的关系[J]. 张俊华,李国栋,南忠仁,肖洪浪. 地理研究. 2012(04)
[2]Effects of land use, climate, topography and soil properties on regional soil organic carbon and total nitrogen in the Upstream Watershed of Miyun Reservoir, North China[J]. Shufang Wang, Xiaoke Wang , Zhiyun Ouyang State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology, Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China.. Journal of Environmental Sciences. 2012(03)
[3]黑河流域中游地区近43年来农作物需水量的变化趋势分析[J]. 尹海霞,张勃,王亚敏,张亚宁,王强,赵一飞. 资源科学. 2012(03)
[4]基于Markov链地统计模型的区域土壤性质研究进展[J]. 王伟鹏,李晓鹏,刘建立. 土壤. 2012(01)
[5]数字土壤质地制图方法比较——以黑河张掖地区为例[J]. 刘超,卢玲,胡晓利. 遥感技术与应用. 2011(02)
[6]县域尺度表层土壤质地空间变异与因素分析[J]. 张世文,黄元仿,苑小勇,王睿,叶回春,段增强,龚关. 中国农业科学. 2011(06)
[7]中国1999-2009年土地覆盖动态变化的时空特点[J]. 黎治华,高志强,高炜,施润和,刘朝顺. 农业工程学报. 2011(02)
[8]基于FAO-56双作物系数法估算农田作物蒸腾和土壤蒸发研究——以西北干旱区黑河流域中游绿洲农田为例[J]. 赵丽雯,吉喜斌. 中国农业科学. 2010(19)
[9]黑河中游边缘绿洲区不同土地利用方式对土壤质量的影响[J]. 王芳,肖洪浪,苏永中,范桂萍. 干旱区资源与环境. 2010(07)
[10]黑河中游临泽绿洲农田土壤有机质时空变化特征[J]. 刘文杰,苏永中,杨荣,范桂萍,杨秋. 干旱区地理. 2010(02)
本文编号：3347217
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心)陕西省
【文章页数】：195 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 目的与意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 土地利用方式变化及其影响
1.2.2 绿洲农业水分管理
1.2.3 水量转化
1.2.4 时空变异研究方法
1.2.5 黑河中游地区土壤性质的时空变异
1.3 存在问题
第2章 研究区域概况、研究内容及方法
2.1 研究区域概况
2.2 研究内容
2.3 研究方法
2.3.1 样地选取
2.3.2 主要试验设计与布置
2.3.3 样品处理
2.3.4 统计分析
2.4 技术路线
2.5 试验主要仪器及数据获取方法
2.5.1 主要仪器
2.5.2 数据获取方法
第3章 土壤剖面质地类型的垂向转移特征
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 研究区域概况
3.2.2 野外采样与室内分析
3.2.3 数据处理与统计分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 模拟参数
3.3.2 质地类型垂向转移的特征
3.3.3 模拟结果分析
3.4 本章小结
第4章 土壤质地类型的三维分布
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 野外采样与室内分析
4.2.2 基于马尔可夫链的地统计
4.2.3 数据处理与统计分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 土壤质地类型划分
4.3.2 垂直方向的一维连续型马尔可夫链
4.3.3 水平方向的一维连续型马尔可夫链模型
4.3.4 土壤质地类型的三维分布
4.4 本章小结
第5章 不同景观单元土壤有机碳储量及影响因素
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 野外采样与室内分析
5.2.2 数据处理与统计分析
5.3 结果分析
5.3.1 土壤有机碳储量估计
5.3.2 土壤有机碳储量的垂直分布
5.3.3 土壤有机碳储量的空间变异和分布
5.3.4 土壤有机碳储量的变异
5.4 讨论
5.4.1 土壤有机碳的垂直分布
5.4.2 土壤有机碳影响因素
5.5 本章小结
第6章 不同景观单元土壤储水量的时间稳定性
6.1 引言
6.2 材料与方法
6.2.1 土壤水分测定
6.2.2 统计分析
6.3 结果与讨论
6.3.1 土壤储水量变化
6.3.2 土壤储水量时间稳定性
6.3.3 代表性样点鉴定
6.3.4 土壤储水量时间稳定性的影响因素
6.4 本章小结
第7章 农田土壤储水量和深层渗漏量的估算
7.1 引言
7.2 材料与方法
7.2.1 土样采集和测定
7.2.2 数据处理
7.2.3 统计检验
7.3 结果与讨论
7.3.1 夏玉米蒸散量
7.3.2 平均土壤储水量和储水量空间变异性的时间变化
7.3.3 土壤储水量的时间稳定性
7.3.4 夏玉米生育期内深层渗漏量变化
7.4 本章小结
第8章 土壤水力特性的空间变异性
8.1 引言
8.2 材料与方法
8.2.1 野外采样及室内测定
8.2.2 数据处理
8.3 结果分析
8.3.1 饱和质量含水率、容重和饱和导水率的空间变异
8.3.2 不同景观单元土壤水分特征曲线的差异
8.3.3 土壤水分特征曲线的标定
8.4 本章小结
第9章 主要结论和需要进一步研究的问题
9.1 主要结论
9.2 主要进展
9.3 需要进一步研究的问题
参考文献
作者介绍
一、个人简介
二、攻读学位期间发表（待发表）论文情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]黑河绿洲区耕作影响下的土壤粒径分布及其与有机碳的关系[J]. 张俊华,李国栋,南忠仁,肖洪浪. 地理研究. 2012(04)
[2]Effects of land use, climate, topography and soil properties on regional soil organic carbon and total nitrogen in the Upstream Watershed of Miyun Reservoir, North China[J]. Shufang Wang, Xiaoke Wang , Zhiyun Ouyang State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology, Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China.. Journal of Environmental Sciences. 2012(03)
[3]黑河流域中游地区近43年来农作物需水量的变化趋势分析[J]. 尹海霞,张勃,王亚敏,张亚宁,王强,赵一飞. 资源科学. 2012(03)
[4]基于Markov链地统计模型的区域土壤性质研究进展[J]. 王伟鹏,李晓鹏,刘建立. 土壤. 2012(01)
[5]数字土壤质地制图方法比较——以黑河张掖地区为例[J]. 刘超,卢玲,胡晓利. 遥感技术与应用. 2011(02)
[6]县域尺度表层土壤质地空间变异与因素分析[J]. 张世文,黄元仿,苑小勇,王睿,叶回春,段增强,龚关. 中国农业科学. 2011(06)
[7]中国1999-2009年土地覆盖动态变化的时空特点[J]. 黎治华,高志强,高炜,施润和,刘朝顺. 农业工程学报. 2011(02)
[8]基于FAO-56双作物系数法估算农田作物蒸腾和土壤蒸发研究——以西北干旱区黑河流域中游绿洲农田为例[J]. 赵丽雯,吉喜斌. 中国农业科学. 2010(19)
[9]黑河中游边缘绿洲区不同土地利用方式对土壤质量的影响[J]. 王芳,肖洪浪,苏永中,范桂萍. 干旱区资源与环境. 2010(07)
[10]黑河中游临泽绿洲农田土壤有机质时空变化特征[J]. 刘文杰,苏永中,杨荣,范桂萍,杨秋. 干旱区地理. 2010(02)
本文编号：3347217
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