荒漠草原两种典型土壤的水分特征及其影响因素

来源 :宁夏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:maldininikanjun
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
荒漠草原地处干旱半干旱气候区,降水量少分配不均,蒸发量大,生态环境。土壤水分是是联系降水、地表水、地下水和生物地球循环的纽带,物质传输和运移的载体,是水资源中最重要的部分生态水文过程。气温的逐渐上升和封育措施实施后,加剧了土壤水分赤字趋势。降水是荒漠草原地区土壤水分补给的主要方式,而降水能否转化为土壤有效水分,主要与水分入渗有关。因此,本文以宁夏荒漠草原区灰钙土和风沙土为对象,采取野外观测与室内实验相结合的方法,通过连续3年的原位监测,探究不同类型土壤水分的时空动态特征;在室内对影响土壤水分运移过程的土壤物理因素进行探究,利用正交试验分析容重、盐分、颗粒级配以及水头高度对均质土壤水分运移的影响,利用质地层状性对层状土壤水分运移过程进行分析。掌握不同土壤类型的水分入渗及再分布等运移规律,分析荒漠草原土壤水分入渗规律以期为改善土壤结构、提高荒漠草原区的水资源利用效率提供理论依据。主要结论如下:(1)2017-2019年对应的降水年型依次为:平水年、偏丰水年及特丰水年。2017-2019年Ⅰ级、Ⅱ级降水级别发生频次最高,降水年型的差异主要集中在Ⅵ级与Ⅶ级总降水量上。降雨量与降雨级别及降水次数间并未存在显著规律。(2)土壤水分变化的季节动态规律大致可以分为三个阶段:土壤水分补偿期(5月初至6月初)、土壤水分消耗期(6月中旬至9月底)及土壤水分弱平衡期(9月底-11月初)。特丰水年灰钙土与风沙土的速变层均为0~20cm,活跃层为20~80cm,次活跃层为80~100cm。偏丰水年灰钙土次活跃层为20~100cm,相对稳定层为0~20cm;偏丰水年风沙土次活跃层为:0~10cm、40~60cm及80~100cm,相对稳定层为10~40cm及60~80cm;平水年灰钙土的次活跃层为0~10cm及60~100cm,平水年风沙土次活跃层为0~10cm,相对稳定层为10~100cm。灰钙土土壤含水率随土层加深表现为“升-降-升”的变化,风沙土土壤含水率在0~60 cm 土层出现井喷式增加,而后增加缓慢,但随着土层深度的增加土壤含水率逐渐增大。2017年,灰钙土全剖面(0~100 cm)土壤水分表现为积累型,风沙土表现为消耗型;2018年,两种类型的土壤水分在全剖面均表现为消耗型。2019年,两种类型的土壤水分在全剖面均表现为积累型。(3)两种土壤类型土壤水分的时间稳定性随土壤深度的增加而增强,表层0-10cm 土壤水分变异性最大。灰钙土和风沙土全剖面的平均土壤含水率代表性土层分别为80~100和40~60cm。2种类型土壤的土壤水分时空分布不同,降水会增加土壤水分变异程度,风沙土受降水的影响高于灰钙土。(4)层状土壤入渗过程中,湿润锋、入渗速率随时间的增加而逐渐减小,累计入渗量随时间的增加而增大。在整个入渗阶段,灰钙土上覆盖风沙土 5cm、10cm、湿润锋进程、入渗速率以及累计入渗量并无显著差异,灰钙土上覆盖风沙土 20cm时存在显著差距。在入渗初始阶段,风沙土上覆盖灰钙土 5cm与10cm湿润锋进程、入渗速率及累计入渗量间并无显著差距,但入渗稳定阶段,风沙土上覆盖灰钙土 5cm、10cm及20cm其湿润锋进程、入渗速率及累计入渗量具显著性差异。均质风沙土的入渗率、累计入渗量及湿润锋进程显著高于均质灰钙土。土壤类型与分层厚度对土壤入渗过程具显著影响。灰钙土上覆盖风沙土厚度达到20cm时增渗能力最好,而风沙土上覆盖灰钙土厚度达到10cm时减渗效果最好。(5)结合R2值和模型参数综合比较Kostiakov模型、Philip模型、通用经验模型对入渗的拟合效果,发现通用经验模型对均质土壤的拟合效果最好,而Kostiakov模型对层状土壤入渗过程的拟合效果最好。3种模型对不同层状土壤的水分入渗过程的模拟效果依次是:Kostiakov模型、Philip模型、通用经验模型。(6)均质土壤入渗过程中,湿润锋、入渗速率随时间的增加而逐渐减小,累计入渗量随时间的增加而增大。湿润锋运移进程随容重及黏粉粒含量的的增大而减小,盐分含量的不同对土壤湿润锋的运移进程并无显著性影响。入渗速率随容重及黏粉粒含量的的增大而减小,随着盐分含量的增加呈“S”型变化。在土壤入渗的初期至30min时,湿润锋进程及入渗速率随压力水头的增加显著增大,当土壤入渗达到稳定阶段时,随压力水头的增加而减小。容重介于1.52~1.60(g/cm3)时,黏粉粒含量介于5%~10%时,累计入渗量随容重及黏粉粒含量的增加而减少,随着盐分含量的增加呈“S”型变化。各因素对均质土壤湿润锋进程与入渗速率的影响为:容重>颗粒级配>盐分>压力水头。各因素对均质土壤累计入渗量的影响为:容重>颗粒级配>压力水头>盐分。(7)在整个蒸发过程中,容重对土壤蒸发的影响最大。蒸发初期(第7天)时,4种因素对累计蒸发量的影响依次为:容重>压力水头>盐分>颗粒级配;蒸发中期(第21天)时,4种因素对累计蒸发量的影响依次为:容重>盐分>压力水头>颗粒级配;蒸发后期(第35天)时,4种因素对累计蒸发量的影响依次为:容重>压力水头>颗粒级配>盐分。
其他文献
目的:探讨利用多反转时间动脉自旋标记成像(multiple inversion time-pulsed arterial spin labeling,m TI-ASL)和动态对比增强磁共振(dynamic contrast-enhanced DCE-MRI)技术在胶质瘤分级及评价Ki-67标记指数的价值。方法:回顾性分析41例经病理证实的胶质瘤患者的病例资料,其中Ⅰ级胶质瘤患者5例、Ⅱ级胶质瘤患者
目的:采用回顾性研究的方法分析肺癌方治疗痰瘀互结型肺癌患者的临床疗效及相关预后?方法:通过回顾性分析2012年8月至2019年9月湖南省中医药研究院附属医院收治的单纯行肺癌方中医治疗的38例痰瘀互结型肺癌患者及同期收治的单纯行化疗的37例痰瘀互结型肺癌患者的临床资料,对比两组间肿瘤控制率?生活质量评定?中医症状评分?总生存期?无进展生存期等相关指标?结果:本次研究的75例患者中化疗组肿瘤控制率为6
针对研究区戴南组隐蔽圈闭碎小、类型多样、砂体横向变化快等难点,开展了以地质分析为指导、地球物理技术为手段的隐蔽圈闭识别方法研究,形成了不同类型隐蔽圈闭识别思路及有
在能源危机和环境污染的双重压力下,开发新能源、提高能源利用效率迫在眉睫。锂离子电池作为高效的能源存储设备受到了人们的关注,被广泛应用于便携式设备中,并逐渐向动力电
步态识别作为新兴的生物特征识别领域,近年来越来越受到研究者的关注。与其他生物特征识别技术相比,步态识别具有不易伪装,可以在远距离、非接触的情况下获取的优势。随着监控的普及,海量的数据需要分析处理,单纯靠人力来处理分析显然是不现实的。因此,步态识别的研究显得尤为重要。步态识别的方法主要分为两类,一类是将步态看作图像,将步态轮廓图压缩成一幅图像,转换为图像相似度匹配问题,然而这种方法忽略了步态之间的时
石油、煤炭以及天然气的燃烧所释放的二氧化硫气体,会形成酸雨并引发一系列的环境污染问题。因此,我们不仅需要严格控制二氧化硫的排放,还需要发展高效、节能、环保型脱硫剂
在一带一路的时代背景下和绿色低碳的环境需求下,按照我国“降煤、稳油、增气”的能源战略布局,天然气的需求量进一步扩大。我国现阶段开发的气田大多数是低压、低渗、低丰度
目的:明确鹿红方对心肌缺血再灌注(ischemia-reperfusion injury;IRI)引起的大鼠H9C2心肌细胞损伤和凋亡的作用及其机制。方法:成年SD大鼠用鹿红方药液灌胃制备鹿红方含药血清。将H9C2心肌细胞随机分为4组,对照组、模型组、鹿红方组、SB203580组。其中鹿红方组加入前期研究得到的最小浓度有效剂量6%鹿红方含药血清预处理24h,SB203580组细胞用15μmol/L
目的:本实验通过采用四组不同方式治疗窦型根尖周炎,比较每组窦型根尖周炎的窦道消退、就诊次数、牙胶尖带出率以及根管恰填率情况,观察三个月治疗效果的差异,为临床窦型根尖周炎的治疗提供临床依据。方法:选择明确诊断为窦型根尖周炎的患者80例,随机分配到C、G、CW、GW四组,每组20颗患牙,C组采用传统热牙胶充填,G组采用改良热牙胶充填,CW组采用传统热牙胶充填+口外微波,GW组采用改良热牙胶充填+口外微
学生之间的“差异”既成为可以被消灭、被根除、被压制的对象,也可以成为被欣赏、被尊重、被发展的对象。如何对待学生之间的“差异”,关乎教育的价值取向。笔者选择“基于互联网技术的初中数学差异教学实践与探索”作为学位论文的题目,探讨差异教学的溯源与理论依据,以及在当今时代背景下的现实意义与可行性,讨论数学差异教学融入互联网技术的实践与探索,摸索差异教学实现途径与方式,进一步给出实现差异教学的实施建议,从而