盐渍化土壤冻融机理与覆盖秋浇对盐渍化土壤水热盐迁移影响的研究

发布时间：2020-10-19 22:43

　　 本文主要研究了覆盖秋浇后冻融期和生育期土壤水热盐迁移效应,试验采用室内机理试验、野外数据监测与模型模拟分析的方法,采用核磁共振技术,测定了不同含盐量下的土壤未冻水含量、孔隙水分布状况及不同土质对冻结过程中未冻水含量的影响,分析研究了 NaCl对未冻水含量的影响及土壤冻融过程中的滞后现象,设置不同覆盖处理措施,研究覆盖秋浇对土壤水热盐的影响以及对翌年作物生长的响应,进行覆盖秋浇条件下全年的土壤水热盐运移SHAW模型模拟研究,主要结论如下:(1)在冻融过程中,NaCl饱和溶液的浓度越高,其未冻水含量越大,冻结温度越低;不同土质对土壤未冻水含量有所影响,壤土的未冻水含量明显高于粉砂壤土的未冻水含量;盐渍土壤在冻结和融化过程中存在滞后现象,在冻融过程中的滞后现象明显区间,随浓度的增大,所处的温度范围有降低趋势。(2)秋浇前地面覆盖影响翌年春玉米生育期内各处理的土壤温度,地膜覆盖处理耕层地温均值最高,秸秆覆盖处理的土壤温度低于未覆盖处理,且覆盖使得春季土温升温缓慢而不利于春播作物生长;各处理覆盖秋浇后的土壤含水率均高于未覆盖处理CK,无论是播期的土壤储水量还是生育期内的土壤储水量,秸秆覆盖处理的蓄水保墒性地膜覆盖处理未覆盖处理。(3)各处理覆盖秋浇后的土壤含盐量均值均低于CK,其中玉米整杆覆盖处理的土壤含盐量最低;地面覆盖处理的籽粒产量和生物产量均高于未覆盖处理CK,籽粒产量最高的是处理YZ,秸秆覆盖和地膜覆盖均提高了春玉米的籽粒产量;玉米整杆覆盖处理YZ和粉碎的玉米秸秆覆盖量为0.9 kg/m2的产量与经济系数较高。(4)SHAW模型对土壤温度的模拟具有较高的精度,可以很好的反应其日变化规律,表层土壤模拟误差较深层土壤偏大,但整体的模拟精度较高,具有可靠性和合理性。对于土壤含水率的模拟,模拟值的土壤含水率与实测的土壤含水率变化规律基本一致,表层土壤模拟值偏高于实测值,深层土壤的模拟值更接近于实测值。全年整个0～120cm 土层内,对于土壤含盐量的模拟验证结果略差一些,模拟值与实测值偏差稍大,秸秆覆盖的土壤含盐量模拟精度略高于地膜覆盖。(5)综合SHAW模型对不同覆盖方式下土壤水盐运动模拟效果得出:针对于河套灌区沙壕渠试验田的最优覆盖方式为秸秆覆盖,且覆盖量为0.9kg/m2最佳。
【学位单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S156.4
【部分图文】：

轻度盐溃土?粉砂壤土?１．４８?２．４９?０．６％Ｎａｃｌ?２４．５２??轻度盐渍土?粉砂壤土?１．４８?２．４９?丨．０％Ｎａｃｌ?２４．９８??中度盐溃土?壤土?丨．４８?４．６０?蒸馏水?２３．５７??中度盐溃土?壤土?１．４８?４．６０?０．２％Ｎａｃｌ?２４．５５??中度盐溃土?壤土?１．４８?４．６０?０．６％Ｎａｃｌ?２４．８６??中度盐溃土?壤土?１．４８?４．６０?１．０％Ｎａｃｌ?２５．７８??２．２．１．３试验仪器与设备??本试验所采用的仪器为苏州纽迈科技电子有限公司生产的ＭｅｓｏＭＲ２３－０６０Ｈ－Ｉ??中尺寸核磁共振成像系统。核磁共振岩心分析测量软件可以通过核磁共振ＣＰＭＧ??序列采集岩心的回波串，标准样本定标，测量岩心的孔隙度、：＾截止时间、可动流??体饱和度、束缚流体饱和度、渗透率、含油饱和度等参数，可用于对岩层可采储量??的研宄分析以及油藏改造的前期评估。主要由永磁体、试样管、射频系统、显示器、??工控机、冷槽、空气压缩机、干燥箱和真空饱和装置组成。测定前用抽真空饱和装??置对测试土样进行真空饱和。??

３．２冻融过程中孔隙水变化特征??３．２．１冻结过程中孔隙水动态变化??中度盐渍土冻结时ｒ２分布动态变化如图５所示，为了避免重复分析，以中度盐??溃土饱和蒸馏水溶液为例，结合前文所述原理，进一步分析盐渍土冻结和融解过程??中孔隙水分布状况。ｒ２与坐标轴围成的面积代表土壤中土体未冻结孔隙水的分布状??况，由图６ａ可知，大孔隙和小孔隙主要存在于峰面积为〇．ｌ￣ｌ〇ｍｓ之间，冻结过程??中，乃时间为〇．ｌ￣ｌｍｓ的峰面积大于ｌ￣１０ｍｓ的峰面积。??当温度由〇°Ｃ降到－５°Ｃ时，由于过冷度的存在和土壤盐渍化的影响，实际结晶??值低于理论结晶值，土壤中孔隙水并没有冻结。当温度由－５°Ｃ降为－１０°Ｃ时，土壤中??

Ｆｉｇ．５?Ｔ２?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅｓ?ｏｆ?Ｓａｌｉｎｅ?ｓｏｉｌ?ｉｎ?ｆｒｅｅｚｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ??３．２．２融解过程中孔隙水变化特征??中度盐渍化土壤融解时ｎ分布曲线如图６所示，冻土在－２０°Ｃ融化到－５°Ｃ时，最??大核磁信号强度为２７４，而在冻结过程中，最大核磁信号强度为５４８，相同温度不同??状态下，其孔隙水含量不一样，相同温度下融化过程中孔隙水含量小于冻结过程中??的孔隙水含量，这体现了土壤的滞后现象，在后文中会详细讨论。??当盐渍化土体温度由－２０°Ｃ升到－１２．５°Ｃ时，大孔隙增幅不大，相比较而言，小孔??隙的孔隙水增加较快，峰面积变化区间主要集中于０．０１？ｌ〇ｍｓ之间。当温度大于??－１２．５°Ｃ时，小孔隙增幅速率缓慢，而大孔隙中孔隙水大幅度增长，增幅明显区间主??要集中在０．１？１０ｍｓ之间。在冻融过程中，孔隙水的减少先从大孔隙开始，孔隙水的??增多先从小孔隙开始。??因此
【参考文献】

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本文编号：2847819