【摘要】：土壤侵蝕是全球土壤退化的一個重要原因,是水土保持的重要研究方向,也是世界各地共同要面對的環(huán)境問題。土壤侵蝕不但帶走土壤中的養(yǎng)分導致土壤肥力下降,也帶走表層土中的泥沙進入河道,增加河流輸沙量,導致河道淤堵甚至河床抬高引發(fā)洪水,流失的泥沙中攜帶著污染物等,導致其他地方的生態(tài)環(huán)境遭到破壞。土壤腐殖質(zhì)作為土壤養(yǎng)分和土壤中污染物的載體,在水力侵蝕作用下流失、遷移,一方面導致土壤養(yǎng)分含量減少,另一方面導致污染物四處遷移,破壞環(huán)境。腐殖質(zhì)是土壤有機質(zhì)的重要組成部分,由疏水性有機物胡敏酸(humic acid、HA)、親水性有機物富里酸(fulvic acid、FA)以及不溶于水的胡敏素(humin、HM)三大部分組成,胡敏酸和富里酸合在一起又稱為腐植酸,能夠吸附土壤中的有機污染物、是土壤肥力的來源。土壤侵蝕導致土壤中腐植酸的流失,也是土壤退化的重要研究方向。龍川江流域作為水力侵蝕嚴重地區(qū),土壤受侵蝕程度高,土壤肥力下降嚴重。研究龍川江流域腐植酸分流失的影響因子,對深入了解龍川江流域土壤侵蝕發(fā)展方向至關(guān)重要。論文以龍川江流域作為研究背景,通過野外調(diào)查選取楚雄州牟定縣的桉樹林覆蓋下的紫色土作為研究對象,開展以下實驗:(1)在流域境內(nèi)按不同土壤類型和植被類型采集樣品土壤,測定腐殖質(zhì)及其組分含量、土壤理化性質(zhì),分析腐植酸與土壤理化性質(zhì)、土壤養(yǎng)分、采樣點位置之間的相關(guān)性;(2)選取土壤酸堿性和土壤氧化還原性作為影響因子,利用硫酸、生石灰、L-抗壞血酸、三氯化鐵調(diào)節(jié)土壤pH為5.03、6.24、7.57(空白對照)、8.54、9.15,Eh值為109mV、141mV、173mV(空白對照)、218mV、240mV利用土柱分別進行淋溶實驗,探究其對土壤中HA和FA流失的影響;(3)研究土壤侵蝕影響因子-坡度對土壤腐植酸流失的影響,將坡度調(diào)節(jié)為10°、15°、20°、25°、30°利用土槽進行淋溶實驗,測定濾液中HA和FA的溶出量以及HA和FA在土壤中水平遷移的規(guī)律。研究結(jié)果如下:1、該地區(qū)腐殖質(zhì)碳量、胡敏素碳量分布類似,黃棕壤桉樹林采樣點1紫色土桉樹林紫色土常綠闊葉林紅壤旱地,黃棕壤桉樹林采樣點2和采樣點3的腐殖質(zhì)和胡敏素碳量相對較低;胡敏酸碳量分布紫色土桉樹林各紫色土常綠闊葉林紅壤旱地黃棕壤桉樹林采樣點1;富里酸碳量與之前有所差異,黃棕壤桉樹林采樣點1紫色土稀樹灌木草叢采樣點1紫色土桉樹林紅壤旱地。該地區(qū)胡敏素含量占腐殖質(zhì)50%以上,胡敏酸含量比富里酸含量少,胡富比看出除該地區(qū)土壤腐殖化程度較低。土壤腐殖質(zhì)組分胡敏素、胡敏酸、富里酸兩兩之間呈極顯著正相關(guān)。土壤養(yǎng)分、有機質(zhì)、腐殖質(zhì)及其組分與高程呈極顯著正相關(guān);有機質(zhì)、腐殖質(zhì)及其組分與全磷、全鉀、速效鉀含量呈極顯著正相關(guān);腐殖質(zhì)和胡敏素與pH呈顯著負相關(guān);胡敏素、胡敏酸與土壤Eh呈極顯著正相關(guān);土壤pH與土壤Eh呈極顯著負相關(guān)。2、pH值會影響HA和FA溶出濃度和溶出速率,pH在5.03到9.15范圍內(nèi)隨著pH值的增大而增大。且pH=9.15時HA和FA的溶出量和溶出速率遠遠大于pH=5.03時HA和FA的溶出量和溶出速率。HA和FA隨時間的變化有所不同,HA會有先增大后減小的趨勢,FA則是隨時間逐漸減少。這與HA易在在淋溶初期與土壤顆粒發(fā)生吸附有關(guān)。溶出液中FA的溶出濃度大于HA的溶出濃度,與FA的親水性有關(guān)。3、土壤氧化還原電位對HA和FA溶出濃度與溶出速率有影響。在土壤氧化還原電位在109mV到141mV的土壤中,HA和FA的溶出量較大,且FAHA,氧化還原電位在218mV到240mV的土壤中HA和FA溶出量少且無明顯變化趨勢。4、坡度會影響土壤腐植酸溶出的速率以及溶出液的體積,初始產(chǎn)流時間與坡度呈極顯著負相關(guān)。土壤HA隨時間呈無規(guī)律變化,土壤FA呈現(xiàn)先升后降的趨勢。坡度對土壤腐植酸各組分溶出濃度的變化差異較大,在20°時胡敏酸平均溶出濃度最大,10°時最小,其他三個介于兩者之間且差異不大,FA的溶出量和溶出速率15°20°25°10°30°,臨界坡度可能出現(xiàn)在15°到20°之間。坡度主要影響水力侵蝕的能力,從而影響腐植酸組分流失的大小。淋溶后的土壤HA變化無規(guī)律,但FA在坡度的影響下,能夠在淋溶區(qū)隨坡度發(fā)生一定的遷移,土壤中FA更容易發(fā)生遷移,這與FA親水性有關(guān)。龍川江流域土壤腐殖酸流失與土壤pH值、Eh、坡度有關(guān),化學影響因素如土壤pH、Eh對土壤腐植酸的流失更為顯著,坡度主要影響土壤腐植酸水平方向的流失。了解影響土壤腐植酸流失的因素,對保持土壤養(yǎng)分至關(guān)重要,同時,對研究該地區(qū)土壤侵蝕奠定理論基礎。
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X53;S157
【圖文】：

昆明理工大學碩士學位論文81.3.3研究技術(shù)路線圖1.1技術(shù)路線圖Fig1.1Theworkframeofpresentresearch1.3.4預期完成目標及創(chuàng)新點1.3.4.1預期完成目標（1）通過野外調(diào)查，了解龍川江流域不同土壤類型不同植被覆蓋下土壤腐殖質(zhì)及其組分分布特征，以及了解土壤腐殖質(zhì)及其組分分布的影響因素。（2）通過室內(nèi)土柱實驗，了解紫色土在不同土壤pH值以及Eh值的影響下土壤腐植酸（胡敏酸和富里酸）流失特征。（3）通過室內(nèi)土槽實驗，了解紫色土在不同坡度的影響下土壤腐植酸（胡敏酸和富里酸）流失特征。（4）闡明不同影響因子對土壤腐植酸（胡敏酸和富里酸）的作用特征。（5）完成論文撰寫，發(fā)表1篇論文。

昆明理工大學碩士學位論文162.3.2不同土壤中土壤腐殖質(zhì)組成的差異如圖2.1所示，13個采樣點之間腐殖質(zhì)碳量具有顯著差異，其中最高的為黃棕壤桉樹林1，為25.22±7.21g/kg，最低為紫色土居民區(qū)，為4.76±2.74g/kg。同類型土壤中不同植被類型覆蓋下腐殖質(zhì)碳量變化較大，同種植被類型覆蓋下的不同類型土壤腐殖質(zhì)碳量變化不大，腐殖質(zhì)碳量和植被類型覆蓋之間有關(guān)。桉樹林之間腐殖質(zhì)碳量有所差異，這與采樣點的位置有關(guān)，黃棕壤桉樹林1和黃棕壤桉樹林2、3腐殖質(zhì)碳量有顯著差異，因為黃棕壤桉樹林1采樣點附近有居民區(qū)，人為活動會干擾附近腐殖質(zhì)碳量的值，例如放牧/農(nóng)業(yè)措施等活動會增加土壤腐殖質(zhì)碳量。除此之外，地理位置（高程、距離水源的位置）、水文條件等也會影響土壤腐殖質(zhì)碳量，黃棕壤桉樹林1采樣點的高程為1889.77m，而黃棕壤桉樹林2和黃棕壤桉樹林3的高程相對較低，為1557.9m和1565.51m。常綠闊葉林的腐殖質(zhì)碳量較高，因為常綠闊葉林受人為影響較小，土壤表層會有很多枯枝落葉及其他動植物的殘體，它們都以有機質(zhì)的形式進入到土壤中，并且在低溫、潮濕的條件下進行腐殖化，腐殖質(zhì)在表層土中大量累積。人為活動影響較大的旱地、居民區(qū)、果園的腐殖質(zhì)碳量與人為管理有關(guān)，因為采樣時間為3月份，果園處于休耕時期，土壤中有機質(zhì)含量較低。紅壤旱地處于耕作期，施用有機肥導致土壤中有機質(zhì)的含量增加。圖2.1不同類型土壤腐殖質(zhì)含量特征Fig.2.1Characteristicsofhumuscontentindifferentsoils

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本文編號：2716703