東北黑土區(qū)嚴重的土壤侵蝕導(dǎo)致土壤質(zhì)量和生產(chǎn)力急劇下降,嚴重威脅國家糧食安全。因此,闡明黑土區(qū)土壤侵蝕對土壤質(zhì)量和作物產(chǎn)量的影響,可為黑土資源保護和水土流失綜合治理提供重要的科學依據(jù)。為此,本論文選取東北典型薄層黑土區(qū)的賓州河流域為研究區(qū),采用野外調(diào)查、田間定位觀測、模擬試驗、核素示蹤、室內(nèi)分析和小波理論分析等研究方法,闡明了薄層黑土區(qū)流域和坡面尺度土壤侵蝕—沉積分布特征及其對土壤性質(zhì)和玉米產(chǎn)量的影響,討論了黑土層厚度和侵蝕泥沙過度沉積對玉米產(chǎn)量的影響,揭示了土壤侵蝕—沉積對土壤質(zhì)量和玉米產(chǎn)量的影響機制。主要研究結(jié)論如下:(1)分析了薄層黑土區(qū)流域和坡面尺度侵蝕—沉積特征。流域侵蝕/沉積速率介于-4420.7¹1988.1 t km^-2 a^-1之間(正值代表侵蝕,負值代表沉積),流域平均侵蝕速率為2634.9 t km^-2 a^-1,表明流域土壤侵蝕占主導(dǎo)地位。流域尺度上侵蝕和沉積呈交錯分布,其中流域上游侵蝕最嚴重,平均侵蝕速率為3265.7 t km^-2 a...

【文章頁數(shù)】：143 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 土壤侵蝕對土壤質(zhì)量因子的影響研究
        1.2.2 土壤質(zhì)量評價研究
        1.2.3 土壤侵蝕對作物產(chǎn)量的影響評價研究
        1.2.4 基于¹³⁷Cs示蹤技術(shù)的土壤侵蝕研究
    1.3 亟需解決的科學問題
第二章 研究內(nèi)容與方法
    2.1 研究目標與內(nèi)容
        2.1.1 研究目標
        2.1.2 研究內(nèi)容
    2.2 技術(shù)路線
    2.3 材料與方法
        2.3.1 研究區(qū)概況
        2.3.2 研究樣地布設(shè)
        2.3.3 野外調(diào)查與土壤樣品采集
        2.3.4 野外模擬試驗設(shè)計
        2.3.5 土壤樣品分析測定
    2.4 數(shù)據(jù)處理與分析
        2.4.1 137 Cs活度和土壤侵蝕速率的計算
        2.4.2 經(jīng)典統(tǒng)計分析
        2.4.3 地統(tǒng)計分析
        2.4.4 土壤質(zhì)量綜合指數(shù)(SQI)的計算方法
        2.4.5 模型的驗證
第三章 薄層黑土區(qū)土壤侵蝕—沉積特征研究
    3.1 研究區(qū)137CS背景值的確定
    3.2 流域尺度土壤侵蝕—沉積分布特征
        3.2.1 流域土壤¹³⁷Cs含量分布特征
        3.2.2 流域侵蝕速率空間分布特征
    3.3 坡面尺度土壤侵蝕—沉積分布特征
        3.3.1 坡面土壤¹³⁷Cs含量分布特征
        3.3.2 坡面侵蝕速率空間分布特征
        3.3.3 基于小波理論分析坡面侵蝕強度空間分布規(guī)律
    3.4 小結(jié)
第四章 土壤侵蝕—沉積對土壤理化性質(zhì)空間分布的影響
    4.1 土壤理化性質(zhì)的空間分布特征
        4.1.1 流域土壤理化性質(zhì)基本特征
        4.1.2 流域尺度土壤理化性質(zhì)分布特征
        4.1.3 土壤理化性質(zhì)的空間分布
    4.2 土壤侵蝕—沉積對土壤理化性質(zhì)的影響
    4.3 小結(jié)
第五章 土壤微生物學性質(zhì)空間分布對土壤侵蝕—沉積的響應(yīng)
    5.1 土壤微生物數(shù)量空間分布對土壤侵蝕—沉積的響應(yīng)
        5.1.1 土壤微生物數(shù)量的空間分布特征
        5.1.2 土壤微生物數(shù)量對流域侵蝕—沉積的響應(yīng)
        5.1.3 流域土壤理化性質(zhì)對土壤微生物數(shù)量的影響分析
    5.2 土壤微生物生物量空間分布對土壤侵蝕—沉積的響應(yīng)
        5.2.1 土壤微生物生物量的空間分布特征
        5.2.2 土壤微生物生物量對流域侵蝕—沉積的響應(yīng)
        5.2.3 流域土壤理化性質(zhì)對土壤微生物生物量的影響分析
    5.3 土壤微生物呼吸空間分布對土壤侵蝕—沉積的響應(yīng)
        5.3.1 土壤微生物呼吸的空間分布特征
        5.3.2 土壤微生物呼吸對流域侵蝕—沉積的響應(yīng)
        5.3.3 流域土壤理化性質(zhì)對土壤微生物呼吸的影響分析
    5.4 小結(jié)
第六章 流域土壤質(zhì)量評價及其對土壤侵蝕—沉積的響應(yīng)
    6.1 流域土壤質(zhì)量評價
        6.1.1 土壤質(zhì)量評價方法
        6.1.2 流域土壤質(zhì)量評價
    6.2 流域土壤質(zhì)量分布特征
        6.2.1 流域土壤質(zhì)量分級特征
        6.2.2 侵蝕區(qū)和沉積區(qū)土壤質(zhì)量對比分析
        6.2.3 流域土壤質(zhì)量的空間分布
    6.3 土壤質(zhì)量對流域侵蝕—沉積的響應(yīng)
    6.4 小結(jié)
第七章 黑土層厚度和侵蝕泥沙過度沉積對玉米產(chǎn)量影響的模擬試驗研究
    7.1 黑土層厚度對玉米產(chǎn)量的影響
    7.2 苗期侵蝕泥沙過度沉積對玉米產(chǎn)量的影響
    7.3 模型構(gòu)建與驗證
        7.3.1 玉米產(chǎn)量與黑土層厚度的關(guān)系模型構(gòu)建與驗證
        7.3.2 玉米產(chǎn)量與苗期侵蝕泥沙沉積厚度的關(guān)系模型構(gòu)建與驗證
    7.4 小結(jié)
第八章 流域土壤侵蝕—沉積對玉米產(chǎn)量的影響研究
    8.1 流域玉米產(chǎn)量的空間分布特征
        8.1.1 流域玉米產(chǎn)量基本特征
        8.1.2 侵蝕區(qū)和沉積區(qū)玉米產(chǎn)量對比分析
        8.1.3 玉米產(chǎn)量空間分布特征
    8.2 玉米產(chǎn)量與土壤質(zhì)量的關(guān)系分析
    8.3 玉米產(chǎn)量對土壤侵蝕—沉積的響應(yīng)
    8.4 土壤侵蝕—沉積對玉米產(chǎn)量影響的機理分析
        8.4.1 玉米產(chǎn)量與土壤理化性質(zhì)的關(guān)系研究
        8.4.2 玉米產(chǎn)量與土壤微生物學性質(zhì)的關(guān)系研究
    8.5 小結(jié)
第九章 主要結(jié)論與研究展望
    9.1 主要結(jié)論
        9.1.1 薄層黑土區(qū)流域和坡面尺度土壤侵蝕—沉積特征研究
        9.1.2 土壤侵蝕—沉積對土壤理化性質(zhì)空間分布的影響
        9.1.3 土壤微生物學性質(zhì)空間分布對土壤侵蝕—沉積的響應(yīng)
        9.1.4 流域土壤質(zhì)量對土壤侵蝕—沉積的響應(yīng)
        9.1.5 黑土層厚度和侵蝕泥沙過度沉積對玉米產(chǎn)量影響的模擬試驗研究
        9.1.6 流域土壤侵蝕—沉積對玉米產(chǎn)量的影響研究
    9.2 主要創(chuàng)新點
    9.3 研究展望
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：3878345