三峡库区典型弱发育土壤水分运移及土壤侵蚀规律研究

发布时间：2017-08-16 06:05

  本文关键词：三峡库区典型弱发育土壤水分运移及土壤侵蚀规律研究

  更多相关文章： 土壤构造 弱发育 水分运移 土壤侵蚀

【摘要】：本研究以山区弱发育土壤(花岗岩母质和泥质页岩母质)的剖面构造对土壤水分运移及坡面侵蚀规律的影响为主要研究内容,通过室内试验和野外模拟降雨等方式,对南方山区弱发育土壤的水分运移及土壤侵蚀规律进行了研究。通过试验,得出了不同母质土壤剖面的基本性质差异,揭示了不同母质坡面小区的水分分配和水分运移规律,分析了不同母质坡面小区的产流过程,探讨了不同母质坡面小区产流过程与土壤侵蚀之间的联系,并结合CT扫描技术,通过分析土壤剖面层次的孔隙情况,对花岗岩母质坡面小区的水分运移及土壤侵蚀规律做出合理的解释。通过对以上内容的研究,探讨了不同母质坡面小区中水分运移和土壤侵蚀规律,对于了解三峡库区弱发育土壤侵蚀机制和防治有重要意义。主要研究结果包括以下几方面:(1)2个母质发育形成的土壤剖面均属于成土的初始阶段,有明显的弱发育特征,各土壤层次的土壤结构和质地影响了土壤的饱和导水率,使花岗岩母质小区剖面饱和导水率A层高,C层低,而泥质页岩母质小区A层低,C层高。(2)不同坡面小区水分运移存在明显的差异。花岗岩母质小区地表水分大部分入渗,相应的减少了地表径流量,而深层入渗较少,使入渗的水分更多的以壤中流的形式存在。泥质页岩母质小区地表水分入渗量减少,相应的增加了地表径流量,而下层较多的水分以深层入渗的形式向下移动,壤中流则较少。(3)花岗岩母质小区中地表径流的产流过程中会先达到一个最大值,随后达到一个较为稳定的状态;而在泥质页岩母质小区中,地表径流表现出持续增大的现象,降雨在坡面的入渗量较少,大部分以地表径流的形式产流。2种母质小区坡面中均产生了壤中流现象,花岗岩母质小区壤中流的数量大于泥质页岩母质小区的数量,在不同降雨强度下,较大的降雨强度始终能够促进地表径流的增加,而对壤中流的影响则不明显,而在不同初始含水量的情况下,在花岗岩母质小区坡面中,初始含水量较大程度上会影响地表径流的产流过程,而对地表径流量影响较小,对于壤中流,初始含水量越低,壤中流则越多;在泥质页岩母质小区坡面中,初始含水量越高,则坡面地表径流产流越多,而初始含水量对壤中流的影响不明显。(4)坡面侵蚀过程与对应的地表径流过程变化趋势较为一致,坡面侵蚀量很大程度上受地表径流的影响。对于不同的降雨强度条件下,2个坡面小区均表现出随降雨强度增大,侵蚀速率增大的现象,而相比较与泥质页岩母质坡面小区,花岗岩母质坡面小区的随降雨强度增大,侵蚀量增大的数量较小,说明在花岗岩母质坡面小区中,要比泥质页岩母质小区有较强的抗侵蚀能力。在相同降雨强度,不同的初始含水量情况下,花岗岩母质坡面小区中侵蚀速率增大的过程会有区别,而最终达到的稳定值并不受影响;而泥质页岩母质坡面小区中,初始含水量增大会明显增加小区的侵蚀速率。(5)土壤孔隙是影响剖面水分运移的关键性因素,花岗岩母质土壤坡面中,A层孔隙总数、大孔隙比和各向异性的值等参数均大于C层,由此可知,在A层的优先路径要多于C层,因此,在土壤性质中表现出A层饱和导水率高于C层的现象。土壤孔隙通过影响不同层次的饱和导水率,从而使花岗岩坡面小区产流中有较高的壤中流和较低的地表径流量,从而使花岗岩母质坡面小区表现出较高的抗侵蚀能力。本研究证明了三峡库区不同母质弱发育土壤剖面结构对坡面水分运移及侵蚀规律的影响。对于花岗岩母质和泥质页岩母质坡面小区在模拟降雨过程中产生的水分运移及土壤侵蚀规律差异,不仅仅受降雨强度和初始含水量的影响,坡面本身的性质也对这一规律产生了较大的影响。研究中结合微观的CT扫描,充分展现了土壤剖面结构对坡面宏观过程的影响。
【关键词】：土壤构造 弱发育 水分运移 土壤侵蚀
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S157.1
【目录】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 1 前言11-20
• 1.1 引言11-12
• 1.2 文献综述12-20
• 1.2.1 土壤水分运移12-15
• 1.2.2 坡面产流机制15-17
• 1.2.3 坡地土壤侵蚀规律17-20
• 2 研究意义、内容及技术路线20-22
• 2.1 研究意义20
• 2.2 研究内容20-21
• 2.3 技术路线图21-22
• 3 材料与方法22-28
• 3.1 研究区概况22
• 3.2 研究方法22-28
• 3.2.1 野外试验22-25
• 3.2.2 室内实验25-28
• 4 结果与分析28-49
• 4.1 土壤剖面结构特征及基本性质28-29
• 4.1.1 剖面结构特征28
• 4.1.2 土壤基本性质28-29
• 4.1.3 小结29
• 4.2 水分运移规律29-34
• 4.2.1 坡面降雨水分分配29-31
• 4.2.2 土壤剖面水分运移规律31-34
• 4.2.3 小结34
• 4.3 坡面水文过程34-39
• 4.3.1 花岗岩母质小区坡面水文过程34-37
• 4.3.2 泥质页岩母质小区坡面水文过程37-39
• 4.3.3 小结39
• 4.4 坡面侵蚀规律39-42
• 4.4.1 坡面侵蚀过程39-41
• 4.4.2 土壤侵蚀特征参数41-42
• 4.4.3 小结42
• 4.5 土壤孔隙结构分析42-49
• 4.5.1 CT扫描图像43-44
• 4.5.2 孔隙分布规律44-48
• 4.5.3 小结48-49
• 5 结论49-52
• 参考文献52-58
• 致谢58

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 韩占涛;荆恩春;李向全;张发旺;吕晓立;;宁夏清水河平原农田包气带水分运移特征分析[J];干旱区资源与环境;2011年04期

2 任长江;白丹;程鹏;梁伟;陈艳;;求解水分运移参数的拉普拉斯-模式搜索方法[J];西安理工大学学报;2013年01期

3 景卫华;罗纨;贾忠华;;总水势在SPAC系统水分运移定量计算中的应用分析[J];西安理工大学学报;2008年01期

4 范爱武;刘伟;李光正;;土壤水分运移温度效应的数值研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2005年12期

5 马金宝;张毅;王恩亮;项艳;白清俊;;宽垄沟灌垄上覆膜条件下土壤水分运移试验研究[J];水利与建筑工程学报;2011年04期

6 孙毅;;土壤水分运移研究现状综述[J];内蒙古水利;2013年03期

7 康绍忠,熊运章,王振镒;土壤-植物-大气连续体水分运移力能关系的田间试验研究[J];水利学报;1990年07期

8 张喜英，，刘孟雨，雷玉平;土壤—植物—大气连续体水分运移阻力的田间试验与模拟研究[J];中国农业气象;1995年02期

9 曹显春,林国庆;孪井灌区包气带水分运移的数值模拟[J];水土保持研究;2005年06期

10 马金宝;毕建杰;白清俊;杨荣光;张艳妮;项艳;;宽垄沟灌覆膜条件下土壤水分运移初探[J];节水灌溉;2007年02期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 李久生;李蓓;计红燕;;滴灌施肥条件下层状土壤水分运移分布的试验研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年

2 范高功;侯光才;高世祥;;天山北麓细土平原区冻结期包气带水分运移及其生态环境效应分析[A];2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C];2002年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 廖人宽;旱地土根系统水分运移对化学调控的响应机制及模拟研究[D];中国农业大学;2015年

2 王云权;蒸发条件下土壤水分运移模拟研究—耦合毛管、薄膜和水汽[D];兰州大学;2015年

3 廖人宽;旱地土根系统水分运移对化学调控的响应机制及模拟研究[D];中国农业大学;2015年

4 张劲松;农林复合系统水分运移模型与水分生态特征的研究[D];中国农业大学;2001年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 管清浩;寨头村黄土边坡包气带水分运移规律研究[D];长安大学;2015年

2 张在勇;非饱和带水分运移的有限分析数值模拟理论方法[D];长安大学;2015年

3 刘元元;滴灌条件下土壤水分运移模型的辨识与优化[D];上海应用技术学院;2015年

4 李艳茹;不同灌溉方式下矿区排土场边坡植被恢复的灌溉制度与水分运移模拟研究[D];内蒙古农业大学;2016年

5 章登登;三峡库区典型弱发育土壤水分运移及土壤侵蚀规律研究[D];华中农业大学;2016年

6 杜晓晴;密云水库水源涵养林土壤水分运移及营养物质迁移研究[D];北京林业大学;2015年

7 陈浩;内蒙孪井灌区土壤水分运移及地下水氢氧稳定同位素特征研究[D];中国海洋大学;2007年

8 任倩慧;植物混掺条件下二维土壤水分运移试验及模拟研究[D];兰州理工大学;2014年

9 武晓丽;北方土石山区土壤结构与水分运移研究[D];北京林业大学;2013年

10 于洋;痕量灌溉技术在新疆过渡带典型土壤中水分运移应用试验研究[D];新疆大学;2014年

本文编号：681732