典型黑土表层土壤压缩与回弹特性

发布时间：2017-09-17 09:30

  本文关键词：典型黑土表层土壤压缩与回弹特性

  更多相关文章： 黑土 开垦 退耕还林 压缩 回弹 先期固结压力

【摘要】：为系统研究典型黑土表层(0～1Ocm)土壤压缩性、回弹能力、承载能力及其影响因素,采用土力学快速固结试验法,分别测定了典型黑土区内不同开垦年限耕地、不同恢复年限落叶松林地及不同模式退耕还林地表层土壤压缩与回弹指标,分析开垦年限、恢复年限及退耕还林模式对典型黑土表层土壤压缩与回弹特性的影响,并通过简单相关分析、通径分析等统计学方法,探索典型黑土表层土壤压缩与回弹特性的影响因素；以期为进一步研究典型黑土表层土壤压实过程中应力应变关系及黑土力学性质的演变规律奠定基础。结果表明：土壤孔隙比(e)、压缩指数(Cc)、压缩系数(a)和回弹指数(Cs)随着开垦年限的增加而降低,Cc、α、Cs变化范围分别为0.250～0.467、0.00121～0.00417 kPa-1、0.039～0.083；未经开垦干扰天然次生林地土壤Cc、Cs显著高于耕地土壤(p0.05)；Cc. α、Cs均与容重呈极显著负相关(p＜0.01),与有机质含量呈极显著正相关(p＜0.01)。土壤压缩性与回弹能力随着开垦年限的增加逐渐降低,容重、有机质含量对其影响最大。随着恢复年限的增加,土壤孔隙比、压缩指数、先期固结压力均有所提高,压缩指数、先期固结压力变化范围分别为0.231～0.399、4.2-100.OkPa。落叶松林地土壤压缩指数、先期固结压力,均显著高于耕地土壤(p0.05)；随植被恢复年限的增加,典型黑土表层土壤压缩性、承载能力逐渐提高,耕性有所增强。土壤力学性质指标与理化性质之间,表现出显著的相关性(p＜0.05)；压缩指数与土壤黏粒比例、有机质含量之间关系更为紧密(p0.01);先期固结压力与土壤黏粒比例呈极显著负相关(p0.01)。植被恢复导致土壤有机质含量的增加；容重和黏粒比例的降低,是黑土表层土壤压缩性增加、土壤承载能力增强的重要原因。与耕地相比,3种不同模式退耕还林地当中,小黑杨林仅显著提高了土壤压缩指数(庐0.05),家榆林显著提高了土壤压缩指数与回弹指数(p＜0.05),而旱柳林对土壤压缩指数、回弹指数、先期固结压力均有显著提升(p0.05);土壤压缩指数、回弹指数及先期固结压力变化范围分别为0.222-0.321,0.030-0.051,2.0-50.2kPa；此外,压缩指数、回弹指数、先期固结压力均与土壤粉粒、粘粒含量之和表现出较强的相关性。通径分析表明：对土壤压缩指数直接影响、间接影响总和最大的均为黏粒比例,对压缩指数决定系数最大的因素也是黏粒比例：对土壤回弹指数直接影响最大的是含水率,间接影响总和最大的是黏粒比例,含水率对回弹指数的决定系数最大；对土壤先期固结压力影响最大的是容重,间接影响总和最大的是有机质含量,容重对先期固结压力的决定系数最大。
【关键词】：黑土 开垦 退耕还林 压缩 回弹 先期固结压力
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S152
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 引言8
• 1.2 土壤压缩与回弹特性研究现状8-11
• 1.2.1 土壤压缩与回弹特性研究方法8-10
• 1.2.2 土壤压缩与回弹特性影响因素10-11
• 1.3 土壤压缩与回弹特性研究展望11-12
• 1.4 研究内容及技术路线12-14
• 1.4.1 研究内容12
• 1.4.2 技术路线12-14
• 2 研究区域概况14-15
• 2.1 地理位置及地形地貌14
• 2.2 气候条件及植被特征14
• 2.3 土壤及土地利用状况14-15
• 3 开垦干扰对典型黑土表层土壤压缩与回弹特性的影响15-21
• 3.1 材料与方法15-16
• 3.1.1 样品采集与分析15-16
• 3.1.2 指标的测定与计算16
• 3.1.3 数据处理16
• 3.2 结果16-19
• 3.2.1 压缩过程土壤孔隙比的变化16-17
• 3.2.2 回弹与再压缩过程孔隙比变化17-18
• 3.2.3 压缩与回弹指标的变化18-19
• 3.3 讨论19-20
• 3.4 本章小结20-21
• 4 植被恢复对典型黑土表层土壤压缩性和承载能力的影响21-26
• 4.1 材料与方法21-22
• 4.1.1 样品的采集与分析21
• 4.1.2 指标的测定与计算21-22
• 4.1.3 数据处理22
• 4.2 结果22-23
• 4.2.1 压缩过程土壤孔隙比的变化22
• 4.2.2 压缩指数的变化22-23
• 4.2.3 先期固结压力的变化23
• 4.3 讨论23-25
• 4.4 本章小结25-26
• 5 退耕还林模式对黑土表层土壤压缩与回弹特性及承载能力的影响26-31
• 5.1 材料与方法26-27
• 5.1.1 土壤样品的采集26-27
• 5.1.2 指标的测定与计算27
• 5.1.3 数据处理27
• 5.2 结果27-29
• 5.2.1 不同退耕还林模式土壤压缩指数27
• 5.2.2 不同退耕还林模式土壤回弹指数27-28
• 5.2.3 不同退耕还林模式土壤先期固结压力28-29
• 5.3 讨论29
• 5.4 本章小结29-31
• 6 典型黑土表层土壤压缩性、回弹能力、承载能力影响因素分析31-36
• 6.1 研究方法31-32
• 6.2 结果与分析32-35
• 6.2.1 压缩指数与相关变量通径分析32-33
• 6.2.2 回弹指数与相关变量通径分析33-34
• 6.2.3 先期固结压力与相关变量通径分析34-35
• 6.3 本章小结35-36
• 结论36-37
• 参考文献37-41
• 附录41-42
• 攻读学位期间发表的学术论文42-43
• 致谢43-44

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 郑厚贵;张周强;徐武彬;魏塬;关意昭;徐开元;;基于土壤压缩破坏理论的挖掘铲的设计与分析[J];农机化研究;2011年11期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 韩少杰;典型黑土表层土壤压缩与回弹特性[D];东北林业大学;2016年

，

本文编号：868642