【摘要】：紫色土區(qū)土壤侵蝕嚴(yán)重,保土蓄水能力較差。土壤入滲是土壤侵蝕研究的重要組成部分,也是聯(lián)接降雨產(chǎn)流、土壤水分循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前,采用不同方法測(cè)定紫色土區(qū)土壤入滲性能的研究較多,但點(diǎn)源入滲法在該區(qū)的應(yīng)用尚未開(kāi)始。本試驗(yàn)以不同地類紫色土為研究對(duì)象,采用點(diǎn)源入滲法、雙環(huán)法和環(huán)刀法測(cè)定土壤入滲性能,通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比不同方法之間的差異性,以評(píng)價(jià)點(diǎn)源入滲法在紫色土區(qū)的適用性,并結(jié)合影響因素與土壤入滲性能間相關(guān)性,以期得到試驗(yàn)區(qū)土壤水分入滲規(guī)律。這對(duì)紫色土區(qū)土壤入滲的研究具有重要意義。經(jīng)研究本文得到如下結(jié)果：(1)點(diǎn)源入滲法測(cè)得不同地類土壤入滲率的過(guò)程曲線具有較好的一致性,雙環(huán)法次之,環(huán)刀法較差。三種方法測(cè)得的入滲率初始值與穩(wěn)定值差距較大,其中點(diǎn)源入滲法為5-9倍,雙環(huán)法為1-10倍,環(huán)刀法為0.3～2倍。從開(kāi)始到進(jìn)入穩(wěn)定階段其耗時(shí)以點(diǎn)源入滲法最少,環(huán)刀法次之,雙環(huán)法最大。在重復(fù)試驗(yàn)中,點(diǎn)源入滲法的初始值間相差較小,最大只有28%-58%,穩(wěn)定值基本無(wú)差異；環(huán)刀法次之,初始值間最大相差0.3-1倍,穩(wěn)定值最大相差0.7-1.4倍；雙環(huán)法初始值間最大相差8%-38%,穩(wěn)定值最大相差1-6倍。(2)三種方法測(cè)得的不同地類土壤入滲性能各項(xiàng)指標(biāo)有一定差異。點(diǎn)源入滲法測(cè)得的初滲速率、前20min平均入滲速率和平均入滲率表現(xiàn)為林地坡耕地草地；而穩(wěn)滲速率為坡耕地林地草地；環(huán)刀法測(cè)得的初滲速率、前20 min平均入滲速率、穩(wěn)滲速率、平均入滲率和前90mmin累計(jì)入滲量均為林地草地坡耕地；而雙環(huán)法的則為林地坡耕地草地。達(dá)到穩(wěn)滲時(shí)間：點(diǎn)源入滲法和雙環(huán)法均為坡耕地林地草地；環(huán)刀法為草地林地坡耕地。(3)在重復(fù)試驗(yàn)中,不同地類土壤入滲性能指標(biāo)差異性也較大。點(diǎn)源入滲法中,初滲速率差異性為草地林地坡耕地,穩(wěn)滲速率差異性為坡耕地草地林地,平均入滲率差異性為林地草地坡耕地。環(huán)刀法中,初滲速率、穩(wěn)滲速率和前90min累計(jì)入滲量差異性均為林地坡耕地草地,平均入滲率差異性為林地草地坡耕地。雙環(huán)法中,初滲速率差異性為草地林地坡耕地,穩(wěn)滲速率差異性為林地坡耕地草地,平均入滲率和前90 min累計(jì)入滲量差異性為林地草地坡耕地。(4)不同方法在紫色土區(qū)測(cè)得的土壤入滲性能大小表現(xiàn)為：初滲速率為點(diǎn)源入滲法雙環(huán)法,前20 min平均入滲率則相反；穩(wěn)滲速率為雙環(huán)法環(huán)刀法點(diǎn)源入滲法；平均入滲速率為雙環(huán)法點(diǎn)源入滲法環(huán)刀法；穩(wěn)滲時(shí)間為雙環(huán)法環(huán)刀法點(diǎn)源入滲法；前90 min累計(jì)入滲量中雙環(huán)法比環(huán)刀法大1-6倍。三種地類土壤入滲性能指標(biāo)(初滲速率、前20 min平均入滲率、穩(wěn)滲速率、平均入滲率和穩(wěn)滲時(shí)間)大小基本為：林地坡耕地草地。(5)不同方法測(cè)定土壤入滲率采用4種入滲模型的擬合效果差異較大。點(diǎn)源入滲法擬合效果表現(xiàn)為：Horton模型通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蚄ostiakov模型Philip模型；除坡耕地外,雙環(huán)法為通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ虷orton模型Kostiakov模型Philip模型；除坡耕地外,環(huán)刀法則為Horton模型通用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蚄ostiakov模型Philip模型。(6)雙環(huán)法和環(huán)刀法測(cè)定不同地類土壤累積入滲量之間均呈現(xiàn)先迅速增大而后緩慢減小的趨勢(shì),且減小量逐漸達(dá)到平衡狀態(tài)。此外,三種地類土壤累積入滲量過(guò)程變化曲線均呈分散狀態(tài),以林地的最為明顯,草地次之,坡耕地最好。不同方法測(cè)定土壤累積入滲量采用一元二次方程和一元一次方程擬合效果均較好,且前者擬合效果更好。三種地類采用一元二次方程的擬合效果表現(xiàn)為草地林地坡耕地；采用一元一次方程的擬合效果則為草地坡耕地林地。再者,雙環(huán)法和環(huán)刀法相比,以前者的擬合效果更佳。(7)土壤入滲性能各項(xiàng)指標(biāo)與其理化性質(zhì)相關(guān)性有所差別,但大體呈如下規(guī)律：初滲速率、累積入滲量均與土壤非毛管孔隙度、結(jié)構(gòu)破壞率呈正相關(guān),而與土壤容重、初始含水率、毛管孔隙度、0.25 mm團(tuán)聚體含量、有機(jī)質(zhì)含量以及干篩MWD值呈負(fù)相關(guān)。穩(wěn)滲速率與非毛管孔隙度、0.25mm團(tuán)聚體含量、有機(jī)質(zhì)含量和結(jié)構(gòu)破壞率呈正相關(guān),而與土壤容重、初始含水率、毛管孔隙度和干篩MWD值呈負(fù)相關(guān)。平均入滲率與非毛管孔隙度、有機(jī)質(zhì)含量和結(jié)構(gòu)破壞率呈正相關(guān),而與土壤容重、初始含水率、毛管孔隙度、0.25mm團(tuán)聚體含量和干篩MWD值呈負(fù)相關(guān)。(8)相較于雙環(huán)法,點(diǎn)源入滲法具有測(cè)定精確度高,省時(shí)省水,計(jì)算方便等優(yōu)點(diǎn)；相較于環(huán)刀法,點(diǎn)源入滲法能夠較準(zhǔn)確測(cè)得各項(xiàng)入滲性能指標(biāo),客觀反映入滲過(guò)程規(guī)律。點(diǎn)源入滲法也有自身缺點(diǎn),如造價(jià)較高,試驗(yàn)時(shí)間受限等。但總體而言,點(diǎn)源入滲法在紫色土區(qū)測(cè)定土壤入滲過(guò)程中有較好的應(yīng)用性,但也有一定的局限性。
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【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S155.25

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2431477