凍融是由于日、年以及多年氣候變化引起的一定范圍內(nèi)土壤或巖層的凍結(jié)和融化的過程。凍融在全球陸地表面廣泛分布,也是中、高緯度地區(qū)以及山地地區(qū)廣泛存在的自然現(xiàn)象。現(xiàn)今全球氣候變化問題是人類面臨最為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)之一,氣候的變化直接影響凍融特征,從而引起顆粒粒級(jí)的變化,進(jìn)而對(duì)土壤性質(zhì)產(chǎn)生影響。凍融土壤中產(chǎn)生的其他相變和耦合效應(yīng)也導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)的響應(yīng)變化,從而影響土壤中營(yíng)養(yǎng)成分的化學(xué)反應(yīng)和土壤的環(huán)境改變。然而,黃土丘陵溝壑區(qū)這種季節(jié)凍結(jié)區(qū)凍融期土壤理化性質(zhì)的分析研究稍顯滯后。鑒于此,本文選擇黃土丘陵溝壑區(qū)第五副區(qū)的小麥地、草地和裸地三種黃土表層土壤為研究對(duì)象,采用野外采樣和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法,研究?jī)鋈谄谌N土地利用類型土壤理化性質(zhì)及其差異,并對(duì)凍融期土壤理化性質(zhì)的相關(guān)關(guān)系和變化特性進(jìn)行分析。研究的主要結(jié)論如下:1)多個(gè)土壤理化性質(zhì)指標(biāo)間具有不同程度的顯著相關(guān)性。0.25mm的WSA(水穩(wěn)性團(tuán)聚體)、WSA總質(zhì)量與有機(jī)質(zhì)之間呈極顯著正相關(guān)(P0.01);三種土地利用類型土壤的孔隙度、容重均與田間持水量呈線性相關(guān)(P0.05),且容重對(duì)田間持水量影響更大;土壤飽和導(dǎo)水率與容重、孔隙度、田間持水量和有機(jī)質(zhì)顯著相關(guān)(P0.05)。2)凍融期土壤理化性質(zhì)變化的特性通過聚類分析被分為三類,粘粒、MWD(平均質(zhì)量直徑)、GMD(幾何平均直徑)、分形維數(shù)、容重、飽和導(dǎo)水率和有機(jī)質(zhì)聚為一類,0.25mm的WSA、WSA總質(zhì)量、砂粒、田間持水量聚為一類,粉粒和孔隙度聚成一類;主成分分析法中水分物理因素、土壤水穩(wěn)性因素、土壤團(tuán)粒因素和土壤顆粒因素的貢獻(xiàn)率分別為:23.000%、22.866%、21.034%、19.352%,體現(xiàn)了凍融期土壤環(huán)境改變的四個(gè)主要因素。3)綜合相關(guān)性分析、聚類分析和主成分分析的結(jié)果,可以將13種土壤理化性質(zhì)的變化特性分為3類。容重、孔隙度、田間持水量和飽和導(dǎo)水率分為一類;0.25mm的WSA、WSA總質(zhì)量、MWD、GMD、分形維數(shù)和有機(jī)質(zhì)歸為第二類;砂粒、粉粒、粘粒為第三類。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S153
【部分圖文】：

屬季節(jié)性凍土區(qū)。研究區(qū)概況圖如圖 2.1 所示。圖 2.1 研究區(qū)概況圖2.1.2 地形、地貌榆中縣主要地貌有石質(zhì)山地、丘陵、河谷川地三種，南部地勢(shì)高北部地勢(shì)低且中部平坦，整體呈馬鞍形。北部系干旱山區(qū)，山巒起伏，溝壑縱橫，以黃綿土為主，氣候干燥，水土流失嚴(yán)重；南部為二陰黑土層和高寒陰濕區(qū)，系祁連山東延余脈，自然資源豐富，馬啣山、興隆山橫列，樹木叢生，海拔 1900 米至 3700多米（董曉曉，2014）。取土點(diǎn)屬于南北兩山之間的中部川塬河谷地帶，為川塬丘陵溝壑區(qū)，溝壑交錯(cuò)，地貌特征以梁狀黃土丘陵為主，海拔 1400 米至 2000 米，地形復(fù)雜（王嘉良，2001）。2.1.3 氣候條件及水資源特征榆中縣屬溫帶半干旱大陸性氣候，年均降雨量 400mm，蒸發(fā)量 1450mm，年

3～2 石礫 Gra2～1砂粒Sand極粗砂粒 Very coa1～0.5 粗砂粒 Coarse0.5～0.25 中砂粒 Medium0.25～0.1 細(xì)砂粒 fine s0.1～0.05 極細(xì)砂粒 Very fin0.05～0.02粉粒 Si0.02～0.010.01～0.0050.005～0.0020.002～0.001粘粒 Cla0.001～0.00050.0005～0.0001＜0.0001

圖 3.1 小麥地土壤各粒級(jí)分布的變化趨勢(shì) 3.2a 為小麥地各粒級(jí)水穩(wěn)性團(tuán)聚體以及分形維數(shù)的變化趨勢(shì)，并期小麥地土壤＞0.25mm 的 WSA、WSA 總質(zhì)量、MWD、GMD， 中展示。由圖中可以看出，凍融期小麥地土壤＞0.25mm 的 WSA、MWD、GMD 以及分形維數(shù)沒有明顯規(guī)律變化。WSA 總質(zhì)量變化m 的水穩(wěn)性大團(tuán)聚體（WSA）和＜0.25mm 的水穩(wěn)性微團(tuán)聚體（W變?yōu)?0.25~1mm 粒級(jí)的團(tuán)聚體。從圖 3.2 中的結(jié)果可以認(rèn)為，小麥性團(tuán)聚體含量在凍融期間不受其控制影響。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2849912