【摘要】：土壤是由固液氣三相組成的,土壤的空氣存在于土壤的孔隙中,水分一般占據(jù)較小的孔隙,氣體占據(jù)較大的孔隙。土壤中氣體和水的運(yùn)輸特性是支持植物生長(zhǎng)的土壤質(zhì)量的重要決定因素。通氣越好,植物的生長(zhǎng)可以得到改善,而相反,減少通氣可能會(huì)減少植物生長(zhǎng)。除了需要呼吸空氣外,植物還需要水,水是生長(zhǎng)的主要代謝劑,是光合作用的H原子來源。植物根系從土壤中吸收水分,從而土壤水分的傳輸特性成為植物生長(zhǎng)的決定因素。為了研究四種質(zhì)地土壤的水氣傳輸特征,選取了X土、黃綿土、沙土和黑土四種土壤為研究對(duì)象,用MPD法、一維降水頭法和定水頭法測(cè)定了土壤的飽和導(dǎo)水率(K_s),三維和一維測(cè)定了土壤在不同含水量下的相對(duì)氣體擴(kuò)散率。根據(jù)不同的土箱實(shí)驗(yàn)的測(cè)定結(jié)果,研究了不同方法測(cè)定飽和導(dǎo)水率和相對(duì)氣體擴(kuò)散率的差異;獲得了田間快速測(cè)定飽和導(dǎo)水率的新方法,該方法方便快捷;分析了飽和導(dǎo)水率和相對(duì)氣體擴(kuò)散率的影響因素;提出了通過相對(duì)氣體擴(kuò)散率推算飽和導(dǎo)水率的經(jīng)驗(yàn)公式。研究結(jié)果表明:(1)K_s具有很大的不確定性,不同方法應(yīng)用于不同土壤可得出不同結(jié)論,相關(guān)規(guī)律受到測(cè)定操作的影響。四種質(zhì)地土壤用三種方法測(cè)定的飽和導(dǎo)水率都為MPD法一維降水頭法定水頭法,對(duì)三種方法之間進(jìn)行回歸分析,MPD法與一維降水頭法之間顯著相關(guān),R~2=0.91。不同質(zhì)地土壤的飽和導(dǎo)水率的變異性不同,X土和黃綿土屬于強(qiáng)變異性,沙土和黑土屬于中等變異性。飽和導(dǎo)水率與容重呈現(xiàn)負(fù)線性相關(guān),R ~2=0.99。飽和導(dǎo)水率與總孔隙度(f)之間存在線性正相關(guān)關(guān)系,R ~2=0.98。(2)以一維(氣室法)測(cè)定相對(duì)氣體擴(kuò)散率為基準(zhǔn),對(duì)三維測(cè)定相對(duì)氣體擴(kuò)散率進(jìn)行線性回歸分析,三維與一維測(cè)定的土壤相對(duì)氣體擴(kuò)散率顯著相關(guān),R~2為0.65。不同含水量下不同質(zhì)地土壤的相對(duì)氣體擴(kuò)散率差異顯著。相對(duì)氣體擴(kuò)散率隨著土壤含水量的增加而顯著減小。土壤的相對(duì)氣體擴(kuò)散率對(duì)于水分的敏感度隨著含水量的變化也不同。四種質(zhì)地土壤隨著含水量的增加充氣孔隙度呈下降趨勢(shì),不同含水量下土壤充氣孔隙度差異顯著。不同質(zhì)地土壤相對(duì)氣體擴(kuò)散率對(duì)充氣孔隙度的敏感性指數(shù)為黑土(4.69)沙土(2.86)黃綿土(2.59)X土(2.50),說明黑土對(duì)充氣孔隙度的敏感性最高,沙土和黃綿土次之,X土的最低。(3)土壤飽和導(dǎo)水率和氣體擴(kuò)散率之間存在顯著的對(duì)數(shù)相關(guān)關(guān)系,并給出了最佳擬合模型,可通過測(cè)定相對(duì)簡(jiǎn)單的相對(duì)氣體擴(kuò)散率來預(yù)測(cè)土壤飽和導(dǎo)水率。含水量為0.13、0.19和0.27時(shí),預(yù)測(cè)的效果較好,只要含水量不太高或太低,均可由相對(duì)氣體擴(kuò)散率推求飽和導(dǎo)水率。由于本文導(dǎo)出的關(guān)系只是基于X土、黃綿土、沙土和黑土的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),涉及的范圍較小,對(duì)于所提方法的普遍適用性有待研究。
【圖文】：

圖 2-1 MPD 入滲儀.2-1 Modified Philip-Dunne infiltro和土壤中單位水勢(shì)梯度下單位學(xué)模型是對(duì) Philip 滲透儀模定土體為各向同性均質(zhì)多孔介疊加對(duì)稱的重力流，將三維流構(gòu)對(duì) Ks和 Ψ 的估計(jì)幾乎沒有影用類似的方法。然而，由于 M壤表面視為一個(gè)有上限的球體流動(dòng)的幾何形狀外，還需要在的符號(hào)，累積入滲方程 i(t)由

PD 法測(cè)定飽和導(dǎo)水率（Ahmen，d hydraulic conductivity by MPD要參數(shù)，包括：水的初始高度壤的深度 Lmax（cm），等效源徑 r（cm），t 時(shí)刻濕潤(rùn)鋒半徑給定時(shí)間深入土壤的水的質(zhì)為[Hi H(t)]πr12，其中 Hi是初立 H(t)與 R(t)之間的關(guān)系：max3 2 (θ θ ) 2 ( ) 3 ( ) s iR t R t L L Lmax2)，方程（2.1）（2.2）才驅(qū)動(dòng)流和重力驅(qū)動(dòng)流兩部分，，
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S152

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2603676