辽中棕壤区不同作物土壤抗剪强度研究

发布时间：2017-10-02 08:25

  本文关键词：辽中棕壤区不同作物土壤抗剪强度研究

  更多相关文章： 土壤抗剪强度 土壤粘聚力 土壤内摩擦角 土壤含水率 土壤容重

【摘要】：水土流失问题是比较严重的生态环境问题之一。近些年以来,我国的水土流失问题日益的严重,同样生态平衡问题也在面临着严峻的挑战。地表径流对土壤会产生一定的剪切力,当地表径流所产生的剪切力大于土壤具有的抗剪强度时,部分土壤结构便会被破坏从而发生土壤侵蚀,所以研究土壤抗剪强度对建立物理概念的土壤侵蚀预报模型具有重要意义。以摩云山小流域为研究对象,选用玉米地、豆地、果树地和果树台田样地的坡上、坡中、坡下进行现场GPS定点,用环刀采集土样。观测各种作物土壤的土壤粘聚力、土壤内摩擦角、土壤含水率、土壤颗粒组成、土壤容重。分析坡位对玉米、大豆、果树和果树台田的土壤剪切力的影响,运用MATLAB响应曲面分析方法和逐步回归分析法分析土壤剪切力与其影响因素关系。主要结论如下：(1)得出不同坡位土壤剪切力及其影响因子的变化规律玉米地土壤粘聚力、土壤容重从坡上至坡下呈减小趋势,土壤内摩擦角、土壤含水率和土壤粘粒含量从坡上至坡下呈增大趋势。果树地土壤粘聚力、土壤容重从坡上至坡下呈增大趋势,土壤含水率、土壤内摩擦角和土壤粘粒含量从坡上至坡下呈减小趋势。果树台田土壤粘聚力从坡上至坡下呈增大趋势,土壤内摩擦角从坡上至坡下呈减小趋势,土壤含水率从坡上至坡下呈秋季增大,春季减小的趋势；土壤容重随坡位变化而呈春季增大,秋季减小的趋势；土壤粘粒含量随坡位变化呈秋季增大,春季减小的趋势。(2)不同作物对土壤剪切力影响特性不同作物的土壤粘聚力表现为：玉米地果树地豆地果树台田。不同作物的土壤内摩擦角表现为：豆地玉米地果树地果树台田。不同作物的土壤含水率表现为：果树台田果树地豆地玉米地。不同作物的土壤容重表现为：果树台田果树地豆地玉米地。(3)得出土壤剪切力与单个影响因子关系果树地和果树台田土壤粘聚力c均随着土壤含水率(ω逐渐增大呈先增大后减小的趋势,果树地和果树台田土壤内摩擦角(φ随着土壤含水率(ω的增加呈先增大后减小。豆地和果树台田土壤粘聚力c值随着土壤容重ρ值的增加均呈先减小后增大的趋势,玉米地和果树地土壤粘聚力c值均随着土壤容重ρ的增加呈先减小的趋势。玉米地、豆地、果树地和果树台田的土壤粘聚力c随土壤内摩擦角(φ增大均呈减小的趋势。玉米、豆地、果树地的土壤粘聚力、土壤内摩擦角、土壤含水率的变化均有显著性差异(P0.05),玉米、豆地、果树和果树台田耕作层的土壤容重变化的变化部分有显著性差异(P0.05)。(4)建立土壤粘聚力预测方程利用逐步回归分析法,分析土壤粘聚力和土壤含水率、土壤内摩擦角、土壤容重关系,建立了基于土壤内摩擦角和土壤含水率的土壤粘聚力线性方程(C=-2.039φ-0.791ω+101.339)。
【关键词】：土壤抗剪强度 土壤粘聚力 土壤内摩擦角 土壤含水率 土壤容重
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S157.43
【目录】：

• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 第一章 绪论12-19
• 1.1 研究目的及意义12-13
• 1.2 国内外研究的历史与动向13-16
• 1.2.1 国内研究的历史与动向13-14
• 1.2.2 国外研究进展14-15
• 1.2.3 土壤抗剪强度分析15-16
• 1.3 研究目标与研究内容16-17
• 1.3.1 研究目标16
• 1.3.2 研究内容16-17
• 1.4 研究方法与技术路线17-19
• 1.4.1 研究方法17
• 1.4.2 技术路线17-19
• 第二章 试验设计和试验方法19-23
• 2.1 试验区概况19
• 2.2 试验方案19-23
• 2.2.1 土壤颗粒分析试验21
• 2.2.2 直接剪切试验21-22
• 2.2.3 含水率试验22
• 2.2.4 土壤容重的测定22-23
• 第三章 坡位对土壤抗剪强度影响分析23-33
• 3.1 坡位对玉米地土壤抗剪强度影响分析23-25
• 3.2 坡位对豆地土壤抗剪强度影响分析25-27
• 3.3 坡位对果树地土壤抗剪强度影响分析27-30
• 3.4 坡位对果树台田土壤抗剪强度影响分析30-33
• 第四章 不同作物对土壤抗剪强度影响分析33-47
• 4.1. 不同作物土壤粘聚力分析33-34
• 4.2 不同作物内摩擦角因素分析34-35
• 4.3 不同作物土壤含水率分析35-36
• 4.4 不同作物土壤容重分析36-37
• 4.5 不同作物土壤颗粒分析37-38
• 4.6 不同作物抗剪强度与影响因子关系分析38-47
• 4.6.1 不同作物土壤粘聚力、含水率和内摩擦角关系分析38-39
• 4.6.2 不同作物土壤粘聚力和土壤容重关系分析39-40
• 4.6.3 不同作物土壤粘聚力和土壤内摩擦角关系分析40-41
• 4.6.4 不同作物土壤抗剪强度影响因子方差分析41-43
• 4.6.5 抗剪强度与影响因子关系分析43-45
• 4.6.6 不同作物抗剪强度与影响因子逐步回归分析45-47
• 第五章 结论和展望47-49
• 5.1 结论47-48
• 5.2 展望48-49
• 参考文献49-54
• 致谢54-55
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文55

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