土壤導氣率變化特征試驗研究.pdf

1、本論文在結合國內(nèi)外土壤導氣率理論與試驗研究成果的基礎之上,進行土壤導氣率影響因素研究；對土壤導氣率進行全天跟蹤觀測,分析導氣率日變化特征：典型土壤導氣率和導水率的關系,并對土壤孔隙彎曲連通參數(shù)進行分析,推薦適合試驗地的參數(shù)值；得出的結論主要有以下幾點： 1.土壤導氣率總體表現(xiàn)為隨著土壤含水量增加而減少。且同一含水量情況下,土壤導氣率隨容重的增大而減小。容重相當?shù)那闆r下,橫向取土的土樣導氣率數(shù)值總體高于縱向取土的土樣。容重相當?shù)那?/p>

2、況下,根系含量高的土樣導氣率數(shù)值總體高于根系含量低的土樣。 2.不同生物群落的導氣率存在差異。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要,長期以來對土壤施以不同用途的肥料、耕作疏松,以及土壤中生存螞蟻、蚯蚓之類的生物孔穴對土壤孔隙的連通程度存在影響,導致不同土地利用類型的土壤導氣率存在差異。結皮對土壤導氣率存在顯著影響。 3.研究原狀土和擾動土導氣和導水特征,結果表明無論導水率還是導氣率原狀土都比擾動土大,主要由于土壤結構破壞,改變了土壤孔隙狀況

3、,特別影響了大孔隙存在,進一步證實土壤結構及孔隙特征對水和氣的傳輸有巨大的影響。通過分析相對導水率和相對導氣率與飽和度的關系發(fā)現(xiàn),擾動土和原狀土變化趨勢基本相同,但曲線不重合。這就說明擾動土和原狀土的孔隙連接性和彎曲程度不盡相同,為進一步分析原狀土和擾動土導水和導氣特征提供參考。 4.長武野外試驗研究結果表明：玉米地、果樹地地表導氣率隨溫度的變化而變化。玉米地土質(zhì)疏松,表層導氣率較果樹地表層導氣率大；果樹地地表堅硬,其表層導氣率

4、比地下5cm導氣率小。研究結果顯示玉米地和果樹地表層導氣率與氣溫存在顯著線形關系。地面以下5cm處土壤導氣率與氣溫關系不密切,而與地溫關系密切。 5.神木野外試驗研究結果表明：各土地利用類型的試驗地,表層導氣率與溫度之間沒有密切關系,但是其表層導氣率變化趨勢相似,可建立基于荒草地表層導氣率的預測式；各土地利用類型試驗地的表層導氣率與其飽和導水率之間存在線性關系,亦可通過飽和導水率預測神木地區(qū)土壤表層導氣率。研究結果表明同一土地利

5、用類型,不同坡面位置對土壤導氣率也有影響。 6.Moldrup 1998年推薦的η值為2,不適用于陜北風蝕交錯區(qū)土壤。根據(jù)實測資料,本論文獲得的η值為3.80-3.95。對于氣液兩相,擾動土與原狀土的彎曲連通參數(shù)值均不同。原狀土與擾動土的導氣率、導水率在不同飽和度下的曲線線條均不重合,說明即使在相同飽和度情況下,氣相和液相的孔隙彎曲程度是不同的。因此,對于氣相和液相應選用不同的ι值,而對于擾動土和原狀土也應選用不同的ι。 7.K

6、a與Ks的對數(shù)關系式式應根據(jù)不同土壤質(zhì)地分別擬合適用于當?shù)赝寥赖姆匠?土壤質(zhì)地對擬合方程系數(shù)β影響較大。本文試驗結果擬合的Ka與Ks的對數(shù)關系式相對誤差很小,可以應用于長武土壤導氣與導水率的預測,但應考慮進行測量的季節(jié)及溫差的影響。本試驗研究結果系數(shù)α與其其他研究結果接近：系數(shù)β與各研究成果對比差異大?；贙a與Ks的對數(shù)函數(shù)關系,本論文分析了楊凌、長武、神木三地的Ka與Ks的對數(shù)關系,并給出了相應參數(shù)。同時結果顯示土壤質(zhì)地對函數(shù)關系參