黄土丘陵区典型农耕地土壤临界剪切力季节变化

发布时间：2017-08-31 03:01

  本文关键词：黄土丘陵区典型农耕地土壤临界剪切力季节变化

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【摘要】：【目的】研究黄土丘陵区典型农作物玉米和谷子生育期内土壤临界剪切力的季节变化特征及其影响因素,以期为该区的粮食安全生产和土壤侵蚀过程模型建立提供参考依据。【方法】以黄土丘陵区玉米地和谷子地为研究对象,在6组不同的水流剪切力条件下(τ=5.71—17.18 Pa),借助坡面径流冲刷试验测定土壤的分离能力,结合土壤侵蚀过程WEPP模型,利用线性回归方法推求土壤临界剪切力(τ_c),分析了玉米和谷子生育期内土壤临界剪切力的季节变化规律。【结果】黄土丘陵区玉米和谷子生育期内土壤临界剪切力具有明显的季节变化规律(P0.05),整体呈上升趋势。玉米地τ_c表现为先降低后升高再降低又升高的季节变化模式,变化范围为1.51—4.89Pa,平均值为3.0 Pa,最小值(1.51 Pa)出现在五叶期,最大值(4.89 Pa)出现在收获期;谷子地τ_c表现为先降低后升高的季节变化模式,变化范围为1.06—6.53 Pa,平均值为2.93 Pa,最小值(1.06 Pa)出现在幼苗期,最大值(6.53 Pa)出现在成熟期。玉米地和谷子地土壤临界剪切力的季节变化由土壤黏结力、初始含水量等土壤属性的季节变化和作物根系生长所致。两种作物地的土壤临界剪切力与土壤黏结力、初始含水量和作物根重密度间呈正相关关系。在玉米和谷子生育期内,利用土壤黏结力、初始含水量和作物根重密度可以较好地模拟两种作物地土壤临界剪切力的季节变化(R~20.74,NSE0.72)。【结论】作物根系、土壤黏结力和初始含水量等的季节变化是影响玉米地和谷子地土壤临界剪切力季节变化的主要因素。土壤临界剪切力与根重密度、土壤黏结力和初始含水量间呈正相关关系。用根重密度、土壤黏结力和初始含水量等参数能够较好地模拟玉米地和谷子地土壤临界剪切力的季节变化。
【作者单位】： 宝鸡文理学院地理与环境学院/陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室;
【关键词】： 黄土丘陵区 土壤临界剪切力 季节变化 根系生长
【基金】：国家自然科学基金(41371497,41171423,41601016) 陕西省教育厅重点实验室项目(2009JS071) 宝鸡文理学院重点科研项目(ZK15052,ZK1054)
【分类号】：S157.1
【正文快照】： 【研究意义】土壤侵蚀是指土壤在外营力作用下发生的土壤分离、泥沙输移和泥沙沉积过程,这是导致黄土高原地区大规模的土地退化和土地生产力下降的原因[1],并潜在威胁着该区的粮食安全和人地系统的可持续发展[1-2],也是黄土高原面临的主要环境问题之一。土质疏松,地形破碎,气

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本文编号：763048