【摘要】：我國(guó)最具有代表性的侵蝕性土壤包括黃土、黑土、紅壤和紫色土,四種土壤的分布區(qū)同時(shí)也是我國(guó)重要的農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)。四種土壤由于其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),且分布區(qū)氣候條件、地形地貌、植被因素等不同,呈現(xiàn)的侵蝕特征也不同。本研究從土壤基本性質(zhì)著手,簡(jiǎn)化土壤可蝕性模型參數(shù),理順多而亂的各種指標(biāo),開(kāi)展土壤結(jié)構(gòu)對(duì)地表侵蝕過(guò)程影響機(jī)理研究,建立土壤可蝕性與土壤團(tuán)聚體粒徑分布及穩(wěn)定性間的關(guān)系模型。主要有以下成果:通過(guò)室內(nèi)土壤理化性質(zhì)和團(tuán)聚體特征分析,結(jié)合土壤可蝕性評(píng)價(jià)指標(biāo)分析,得到以下結(jié)論:(1)四種土壤微團(tuán)聚體含量差異明顯,0.01mm~0.05mm粒徑范圍內(nèi)的微團(tuán)聚體含量最多,且不同土壤的該粒徑范圍內(nèi)的微團(tuán)聚體含量與PH值顯著負(fù)相關(guān);四種土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)與有機(jī)質(zhì)含量顯著負(fù)相關(guān),微團(tuán)聚體分形特征可評(píng)價(jià)土壤的肥力高低,分形維數(shù)越大,肥力則越低。(2)干篩團(tuán)聚體分形維數(shù)與0.25mm粒徑的團(tuán)聚體含量顯著正相關(guān),且表現(xiàn)為土壤有機(jī)質(zhì)含量越大,團(tuán)聚體分形維數(shù)越小;濕篩水穩(wěn)性團(tuán)聚體分形維數(shù)與0.25mm粒徑的水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量顯著正相關(guān)可用水穩(wěn)性團(tuán)聚體分形維數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)土壤水穩(wěn)性,分形維數(shù)越大,土壤的水穩(wěn)性越差。(3)選取以往研究中的土壤可蝕性評(píng)價(jià)指標(biāo)(五類(lèi)共15種)進(jìn)行主成分分析,得到最佳指標(biāo)體系:有機(jī)質(zhì)含量、水穩(wěn)性團(tuán)聚體分形維數(shù)、水穩(wěn)性團(tuán)聚體平均重量直徑、0.5mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量、物理性粘粒含量、分散系數(shù)六種指標(biāo),其中,水穩(wěn)性團(tuán)聚類(lèi)因子貢獻(xiàn)率最大;土壤可蝕性評(píng)價(jià)綜合得分為黃土黑土紅壤紫色土。通過(guò)人工模擬降雨試驗(yàn),研究降雨條件下四種土壤的地表侵蝕過(guò)程,并分析土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性對(duì)地表侵蝕過(guò)程的影響,得到如下結(jié)論:(1)產(chǎn)流時(shí)間與降雨強(qiáng)度和土壤結(jié)構(gòu)關(guān)系顯著,主要是與干篩大團(tuán)聚體的組成及分形特征相關(guān)。團(tuán)聚體分形維數(shù)越大,產(chǎn)流時(shí)間越短;降雨強(qiáng)度越大,產(chǎn)流時(shí)間越短。(2)不同土壤降雨條件下的徑流過(guò)程差異顯著,隨降雨強(qiáng)度的增大,差異逐漸減小,降雨總量一致的情況下徑流系數(shù)也表現(xiàn)了相似的變化規(guī)律;紫色土在不同雨強(qiáng)和坡度下的徑流系數(shù)最穩(wěn)定,黑土徑流系數(shù)最不穩(wěn)定,主要與干篩團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)有關(guān)。(3)不同土壤降雨條件下的地表產(chǎn)沙過(guò)程也表現(xiàn)了顯著差異性,且隨降雨強(qiáng)度的增大,差異逐漸增大,主要與土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)的水穩(wěn)性強(qiáng)弱有關(guān)。(4)對(duì)比不同的團(tuán)聚體特征參數(shù)與地表侵蝕特征參數(shù)的相關(guān)分析結(jié)果可得,地表徑流主要與土壤團(tuán)聚體組成及分形特征有關(guān),侵蝕產(chǎn)沙主要與團(tuán)聚體水穩(wěn)性有關(guān);濕篩水穩(wěn)性團(tuán)聚體的分形維數(shù)能較好的描述地表土壤侵蝕強(qiáng)度。經(jīng)過(guò)定量比較水穩(wěn)性團(tuán)聚體分形維數(shù)與侵蝕率的關(guān)系,確定了D濕可以代替可蝕性因子,用于建立侵蝕預(yù)測(cè)模型。新建立的包含徑流因子的預(yù)測(cè)方程2.60.016D i fD?e S Iq濕,計(jì)算方法簡(jiǎn)單,結(jié)果可靠,具有較強(qiáng)的實(shí)用性和適用性。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)江科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：S157.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2542994