降雨过程中典型红壤孔隙时空变化规律研究

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hathaway60000
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
孔隙特征是指孔隙的分布,数量搭配和形态特征,它直接影响水分在土表及土体内的迁移途径及方式,与土壤表面径流及渗透性之间具有密切关系(Edwards等,1989:Poesen等,1992),认识表土孔隙特征对土壤侵蚀过程研究有重要意义。本文以第四纪红粘土母质发育的典型红壤为研究对象,通过模拟降雨获取不同降雨历时的土壤微形态样本,并应用土壤切片技术和数字图像技术定量分析,降雨过程中表土样本横断面和纵断面上孔隙特征的时空变化规律,初步探讨了土壤表土孔隙特征与土壤侵蚀过程间的关系,结果如下:1、土壤横断面孔隙数量随着降雨历时延长:0-2.5mm层下降多,2.5-5mm层下降其次,7.5-12.5mm层孔隙下降较小且相似。此外,0-2.5mm和2.5-5mm层,在3min时孔隙总数量小幅上升,且上升的主要是等效直径0.05-0.2mm、0.2-0.35mm的孔隙。30min左右,各层孔隙数量变化稳定。等效直径大于0.5mm的孔隙数量下降最大,小于0.05mm下降最小。2、土壤横断面孔隙面积随着降雨历时延长:孔隙面积百分比呈下降趋势,0-2.5mm层孔隙面积比下降最大;2.5-5mm层其次,在3min时等效直径为0.05-0.2mm、0.2-0.35mm的孔隙面积百分比小幅上升。;7.5-12.5mm层下降较小且相似,这是因为随着土壤深度增加土壤受地表层流和雨滴打击依次减少,都只受到水流的单一入渗作用影响。等效直径大于0.5mm的孔隙面积百分比下降最大,小于0.05下降最小。3、土壤横断面孔隙形态随着降雨历时延长:不规则孔隙所占面积最大且减少最多,圆形孔隙所占面积最小且减少最少,长形孔隙各个时段都很少。降雨30min后,不规则孔隙在7.5-12.5mm层占据较大比例,而0-5mm层比例较小:圆形孔隙在各个层次为一半左右,且在0-2.5mm中占70%左右;长形孔隙在0-2.5mm层几乎消失,在其它层次中占比例也很少。4、土壤纵断面孔隙数量随降雨历时延长:0-5mm层孔隙数量在6min时出现较大幅下降,一直持续到30min。0.05-0.2mm和0.2-0.35mm孔隙数量变化最大。5-10mm层孔隙数量减小速率和幅度均小于0-5mm层,孔隙径级和形状不断的发生再分布。0.2-0.35mm的孔隙明显多于0-5mm层。10-20mm(L3)孔隙数量多于L1、L2,孔隙数量变化最小,30min后,孔隙数量仍维持较高值。5、土壤纵断面孔隙面积随降雨历时延长:0-5mm孔隙面积百分比在6min时出现较大下降,并一直持续到30min,在30min时达到5%最小值。等效直径大于0.5mm孔隙面积变化最明显。5-10mm层孔隙面积百分比减小速率和幅度小于0-5mm层。等效直径为0.35-0.5mm和大于0.5mm孔隙面积百分比多于L1层。10-20mm层孔隙面积百分比,在9min后才有缓慢下降。且到30min时仍维持在20%。10-20mm层各等效直径的孔隙面积百分比变化不明显。6、土壤纵断面上土壤孔隙形态降雨历时延长:圆形孔隙所占比例最小,长形不规则孔隙所占比例较大。3min时0-5mm不规则孔隙少量增加,这主要是受雨滴打压作用,小孔隙被压扁,拉长,连通性增加,原来相互分离的小孔隙互相连通,形成裂隙状孔隙和长孔隙。0-5mm层变化频率比5-10mm层和10-20mm层大。10-20mm层孔隙形态和孔径分布无大变化,这主要与其受降雨影响不大有关。7、土壤总面积百分比与降雨径流量和侵蚀量变化过程对比分析表明:土壤表层总面积百分比在3-6min时有小幅下降,且等效直径大于0.35mm的孔隙下降幅较大,这也是土壤坡面产流直接原因。坡面产流时间为8min左右,相较于土壤孔隙面积变化过程,坡面产流时间滞后于土壤孔隙面积突变时间。土壤孔隙面积百分比在产流后开始大幅下降并一直保持下降趋势,到40min左右趋于稳定。二者在时间变化趋势上有很强一致性。由于降雨产流后,孔隙面积百分比变化是由团聚体破碎后的土壤颗粒在水平和垂直方向上随水分运移而产生的,而土壤团聚体的破坏和破坏后的土壤颗粒分离、搬运、水分入渗是土壤的径流强度、侵蚀量以及侵蚀泥沙颗粒特性的表现形式(Hairsine,1991)。因此,可以通过土壤孔隙面积百分比变化的定量分析反映坡面径流强度、侵蚀量以及侵蚀泥沙颗粒特性的变化过程,达到以孔隙面积百分比变化的定量分析反映土壤径流强度侵蚀、侵蚀量以及侵蚀泥沙颗粒特性的变化过程。
其他文献
本研究从总结苹果生长发育规律和养分吸收规律入手,调查分析陕西省白水县苹果园土壤叶片养分情况,从而建立了苹果园养分管理方案,在此基础上进行了不同施肥处理的对比试验,并监测
当今誉满海内外集邮界的《甲子邮刊》+《集邮快讯》=黎泽重。这两大充满活力、吸引眼球的集邮文化标签,是我国集邮文化宣传大师、全国集邮联会士、年届九十的集邮家黎泽重先
干湿交替是自然界土壤所受到的极为普遍常见的一个过程,为了了解干湿交替作用对延边地区保护地土壤微团聚体及化学性质的影响,本试验采集了吉林省龙井市郊区保护地耕层土壤,
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
以甘蓝型油菜为研究对象,通过小区试验研究了硼(B)、钼(Mo)、锌(Zn)及其互作对油菜产量、品质及其形成的影响,同时利用盆栽试验研究了不同硼水平对两个油菜品种产量和品质的影响。取得的主要结果如下: 1 在本小区试验条件下单施B显著增加油菜的每株角果数和每角粒数,单施Mo增加每株角果数,而单施Zn降低每株角果数和每角粒数,进而不同程度地影响籽粒产量。BMoZn三者配施对增加籽粒产量最为有利,
土壤健康直接关系着农业生产的可持续发展与人类的安全。近年来,由于快速的城市化所导致的各种土地利用变化,如土地利用类型、种植制度、耕作措施、施肥水平等方面的变化必然会
控释肥具有养分释放与作物养分吸收相同步的功能,能够大幅度提高肥料的利用率,促进作物的生长发育,提高作物产量。控释肥中控释氮肥的研究比较多,而对于控释磷肥的研究则比较少。由于控释肥的控释功能,磷的释放是否能满足作物在整个生长期的需要是值得进一步深入研究的问题。为阐明新型肥料—控释肥中的磷素施用的肥效,以及施入土壤后的有效性变化,本研究利用包膜中试设备生产的控释磷酸二铵和控释复肥,系统的研究了磷在土壤
间作是一种能够提高生物多样性的种植方式,与单作比较通常具有明显的产量优势。在我国北部、西北部以及西南部禾本科/禾本科及禾本科/豆科间作种植十分普遍。过去的研究主要集
根据黄淮海冲积平面区曲周县124个样点的调查资料,采用GIS与地统计学结合的方法,研究曲周县土壤颗粒组成、水分运动参数、有机质、全氮、水解氮、速效磷、速效钾、硝态氮和铵