红壤丘陵区坡地农田土壤水分时空格局研究
发布时间：2021-02-02 15:38
红壤主要分布于亚热带季风气候区,是我国重要的土壤资源,该地区降水丰沛,但季节性分配严重不均。与此同时,红壤区面临着来自洪涝灾害、季节性干旱和水土流失等生态环境问题的威胁,这些问题制约了该区域农业的可持续发展。鉴于此,本研究以红壤丘陵区农田坡地为研究对象,选取当地两种典型植被类型,花生地和橘园地。揭示了自然条件下土壤颗粒组成在水平和垂直方向上的分布规律,阐明了土壤水分的时空变异性及其控制因素,分析了土壤水分的时间稳定性特征,并基于土壤水时间稳定性技术探讨了土壤水分的预测方法,得到了坡面尺度高时空分辨率土壤水分便捷获取的方法。以期为红壤丘陵区水土资源管理和区域农业发展提供科学依据。主要研究结果如下:（1）坡位、土层深度和植被类型均影响红壤坡耕地土壤砂粒、粉粒和黏粒的含量。在整个坡面上,砂粒、粉粒和黏粒含量均呈现出中等的空间异质性,变异系数分别介于17.6%～23.2%、10.7%～15.8%和13.5%～17.0%。由于粗颗粒的沉积,花生地和橘园地均表现出坡下的砂粒含量显著高于坡上和坡中（P<0.05）,黏粒含量坡下显著低于其他坡位（P<0.05）;由于黏粒更容易随入渗过程向深...
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１鹰潭市月平均气候参数（２０００－２０１１年）??
７９％，其他的土地利用方式为橘树和花生间作（２％）。成熟橘树高３ｍ左右，根??长约为１．１ｍ，株行间距为４?ｍ?ｘ?４?ｍ，?５？１０月为橘树主要的发育期（表２－１），??橘园地常年不翻耕，在整个生长期橘树的叶面积指数约为４．４？５．５?（景元书，??２００４）。花生为顺坡垄作，株行间距为０．２?ｍ?ｘ?〇．３ｍ，生育期为４？８月份（表２－??１），花生地在整个生育期共施肥两次，一次作为基肥，施氮水平约为１１５?ｋｇ／ｈｍ２，??另一次在花生开花期间作为追肥施用，施氮水平约为４６?ｋｇ／ｈｍ２，花生地耕层约??为?２０?ｃｍ。??２－］
二所获得的土壤水分数据，利用时间稳定性分析，对比了用于土壤水分均值预??的三种常见的方法，分别为Ｍｌ?（ＭＲＤ最小，对应的ＳＤＲＤ值也较小的方法）、???（ＳＤＲＤ值最小的方法）和Ｍ３?（ＩＴＳ值最小的方法）。筛选出时间稳定性最??的点（代表性测点），用于预测平均土壤含水量。通过筛选评估，最终获得坡??尺度估算精度较高的土壤水分预测方法。??试验四：时间稳定性理论在高时空分辨率土壤水数据低成本获取中的应用。??所研究坡面上，高密度布设了?１０７个采样点（图２－３），用于土壤含水量的监??。其中在橘园和花生地坡中稍微偏上和偏下的位置布设了?Ａｌ、Ａ２、Ａ３、Ａ４四??采样点（图２－３中的红色三角形），利用ＦＤＲ自动监测，探针埋设深度分别为??２０、４０和８０?ｃｍ，测定时间间隔为３０?ｍｉｎ，自动监测的土壤水分数据时间分??率高但空间分辨率很低；其他的１０３个样点利用ＴＤＲ手动监测（图２－３中的??色圆圈），测定深度分别为０－２０、２０－４０、４０－６０、６０－８０和８０－１００ｃｍ，每丨５天??测一次，手动监测的土壤水分数据空间分辨率高但时间分辨率很低。利用时间??定性分析，通过转换上述两种测定方法相应土层的代表性测点，筛选出时间稳??性最强的点，最终获得坡面尺度高时空分辨率土壤储水量数据的便捷方法。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]放牧强度对土壤水分影响的对应分析[J]. 殷国梅,刘永志,青格乐,王海明,丁海君,薛艳林,赵和平,娜仁高娃,额尔德尼毕力格. 畜牧与饲料科学. 2015(08)
[2]洛惠渠灌区地下水电导率时间稳定性分析[J]. 徐国策,刘海波,申震洲,王金花,冉大川,李占斌,李鹏. 农业工程学报. 2015(10)
[3]红壤区橘园与花生地土壤温湿度变化及物理环境因素影响[J]. 庞渤,景元书,韩湘云. 科学技术与工程. 2015(11)
[4]黄土丘陵区不同植被土壤水分的分异性特征[J]. 刘庚,牛俊杰,朱炜歆,史建伟,梁海斌. 水土保持通报. 2014(06)
[5]红壤丘陵岗地区坡地产流产沙特征及影响因素研究[J]. 吕玉娟,彭新华,高磊,张中彬. 水土保持学报. 2014(06)
[6]果园土壤水分时间稳定性研究[J]. 刘继龙,马孝义,张振华,付强. 应用基础与工程科学学报. 2014(04)
[7]退化喀斯特植被恢复过程中的土壤抗蚀性变化[J]. 王佩将,戴全厚,丁贵杰,程富东. 土壤学报. 2014(04)
[8]晋西黄土区雨养果园土壤水分动态及对降雨的响应[J]. 茹豪,张建军,张琦,冯换成,王丹丹,王春香,丁杨,李玉婷. 水土保持学报. 2014(01)
[9]黑河下游土壤的细土颗粒粒径组成和质地类型的空间分布规律初步研究[J]. 毛丽丽,于静洁,张一驰,孙国忠. 土壤通报. 2014(01)
[10]洞庭湖周边地区第四纪红土粒度特征及环境意义[J]. 朱丽东,谷喜吉,叶玮,李凤全,金莉丹,陈渠,詹文娟,刘名瑜. 地理科学进展. 2014(01)
博士论文
[1]五龙池小流域土壤水分时空变异及其与主要影响因子的关系[D]. 朱华德.华中农业大学 2014
[2]土壤抗侵蚀指标的建立及初步应用[D]. 张振国.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2010
[3]黄土高原小流域典型坝地土壤水分和泥沙空间分布特征[D]. 赵培培.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2010
[4]不同尺度下紫色土水土流失效应分析[D]. 陈晓燕.西南大学 2009
[5]坡地土壤磷素与水分迁移试验研究[D]. 李裕元.西北农林科技大学 2002
硕士论文
[1]渗透作用下多孔介质中颗粒迁移特性试验研究[D]. 宋晓明.北京交通大学 2014
[2]紫色丘陵区坡耕地土壤侵蚀特征及植被覆盖与管理因子研究[D]. 唐寅.西南大学 2012
本文编号：3014942
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１鹰潭市月平均气候参数（２０００－２０１１年）??
７９％，其他的土地利用方式为橘树和花生间作（２％）。成熟橘树高３ｍ左右，根??长约为１．１ｍ，株行间距为４?ｍ?ｘ?４?ｍ，?５？１０月为橘树主要的发育期（表２－１），??橘园地常年不翻耕，在整个生长期橘树的叶面积指数约为４．４？５．５?（景元书，??２００４）。花生为顺坡垄作，株行间距为０．２?ｍ?ｘ?〇．３ｍ，生育期为４？８月份（表２－??１），花生地在整个生育期共施肥两次，一次作为基肥，施氮水平约为１１５?ｋｇ／ｈｍ２，??另一次在花生开花期间作为追肥施用，施氮水平约为４６?ｋｇ／ｈｍ２，花生地耕层约??为?２０?ｃｍ。??２－］
二所获得的土壤水分数据，利用时间稳定性分析，对比了用于土壤水分均值预??的三种常见的方法，分别为Ｍｌ?（ＭＲＤ最小，对应的ＳＤＲＤ值也较小的方法）、???（ＳＤＲＤ值最小的方法）和Ｍ３?（ＩＴＳ值最小的方法）。筛选出时间稳定性最??的点（代表性测点），用于预测平均土壤含水量。通过筛选评估，最终获得坡??尺度估算精度较高的土壤水分预测方法。??试验四：时间稳定性理论在高时空分辨率土壤水数据低成本获取中的应用。??所研究坡面上，高密度布设了?１０７个采样点（图２－３），用于土壤含水量的监??。其中在橘园和花生地坡中稍微偏上和偏下的位置布设了?Ａｌ、Ａ２、Ａ３、Ａ４四??采样点（图２－３中的红色三角形），利用ＦＤＲ自动监测，探针埋设深度分别为??２０、４０和８０?ｃｍ，测定时间间隔为３０?ｍｉｎ，自动监测的土壤水分数据时间分??率高但空间分辨率很低；其他的１０３个样点利用ＴＤＲ手动监测（图２－３中的??色圆圈），测定深度分别为０－２０、２０－４０、４０－６０、６０－８０和８０－１００ｃｍ，每丨５天??测一次，手动监测的土壤水分数据空间分辨率高但时间分辨率很低。利用时间??定性分析，通过转换上述两种测定方法相应土层的代表性测点，筛选出时间稳??性最强的点，最终获得坡面尺度高时空分辨率土壤储水量数据的便捷方法。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]放牧强度对土壤水分影响的对应分析[J]. 殷国梅,刘永志,青格乐,王海明,丁海君,薛艳林,赵和平,娜仁高娃,额尔德尼毕力格. 畜牧与饲料科学. 2015(08)
[2]洛惠渠灌区地下水电导率时间稳定性分析[J]. 徐国策,刘海波,申震洲,王金花,冉大川,李占斌,李鹏. 农业工程学报. 2015(10)
[3]红壤区橘园与花生地土壤温湿度变化及物理环境因素影响[J]. 庞渤,景元书,韩湘云. 科学技术与工程. 2015(11)
[4]黄土丘陵区不同植被土壤水分的分异性特征[J]. 刘庚,牛俊杰,朱炜歆,史建伟,梁海斌. 水土保持通报. 2014(06)
[5]红壤丘陵岗地区坡地产流产沙特征及影响因素研究[J]. 吕玉娟,彭新华,高磊,张中彬. 水土保持学报. 2014(06)
[6]果园土壤水分时间稳定性研究[J]. 刘继龙,马孝义,张振华,付强. 应用基础与工程科学学报. 2014(04)
[7]退化喀斯特植被恢复过程中的土壤抗蚀性变化[J]. 王佩将,戴全厚,丁贵杰,程富东. 土壤学报. 2014(04)
[8]晋西黄土区雨养果园土壤水分动态及对降雨的响应[J]. 茹豪,张建军,张琦,冯换成,王丹丹,王春香,丁杨,李玉婷. 水土保持学报. 2014(01)
[9]黑河下游土壤的细土颗粒粒径组成和质地类型的空间分布规律初步研究[J]. 毛丽丽,于静洁,张一驰,孙国忠. 土壤通报. 2014(01)
[10]洞庭湖周边地区第四纪红土粒度特征及环境意义[J]. 朱丽东,谷喜吉,叶玮,李凤全,金莉丹,陈渠,詹文娟,刘名瑜. 地理科学进展. 2014(01)
博士论文
[1]五龙池小流域土壤水分时空变异及其与主要影响因子的关系[D]. 朱华德.华中农业大学 2014
[2]土壤抗侵蚀指标的建立及初步应用[D]. 张振国.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2010
[3]黄土高原小流域典型坝地土壤水分和泥沙空间分布特征[D]. 赵培培.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2010
[4]不同尺度下紫色土水土流失效应分析[D]. 陈晓燕.西南大学 2009
[5]坡地土壤磷素与水分迁移试验研究[D]. 李裕元.西北农林科技大学 2002
硕士论文
[1]渗透作用下多孔介质中颗粒迁移特性试验研究[D]. 宋晓明.北京交通大学 2014
[2]紫色丘陵区坡耕地土壤侵蚀特征及植被覆盖与管理因子研究[D]. 唐寅.西南大学 2012
本文编号：3014942
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