土壤導(dǎo)氣率變化特征試驗(yàn)研究.pdf

1、本論文在結(jié)合國(guó)內(nèi)外土壤導(dǎo)氣率理論與試驗(yàn)研究成果的基礎(chǔ)之上,進(jìn)行土壤導(dǎo)氣率影響因素研究；對(duì)土壤導(dǎo)氣率進(jìn)行全天跟蹤觀測(cè),分析導(dǎo)氣率日變化特征：典型土壤導(dǎo)氣率和導(dǎo)水率的關(guān)系,并對(duì)土壤孔隙彎曲連通參數(shù)進(jìn)行分析,推薦適合試驗(yàn)地的參數(shù)值；得出的結(jié)論主要有以下幾點(diǎn)： 1.土壤導(dǎo)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(dǎo)氣率隨容重的增大而減小。容重相當(dāng)?shù)那闆r下,橫向取土的土樣導(dǎo)氣率數(shù)值總體高于縱向取土的土樣。容重相當(dāng)?shù)那?/p>

2、況下,根系含量高的土樣導(dǎo)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(dǎo)氣率存在差異。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要,長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)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(duì)土壤孔隙的連通程度存在影響,導(dǎo)致不同土地利用類型的土壤導(dǎo)氣率存在差異。結(jié)皮對(duì)土壤導(dǎo)氣率存在顯著影響。 3.研究原狀土和擾動(dòng)土導(dǎo)氣和導(dǎo)水特征,結(jié)果表明無(wú)論導(dǎo)水率還是導(dǎo)氣率原狀土都比擾動(dòng)土大,主要由于土壤結(jié)構(gòu)破壞,改變了土壤孔隙狀況

3、,特別影響了大孔隙存在,進(jìn)一步證實(shí)土壤結(jié)構(gòu)及孔隙特征對(duì)水和氣的傳輸有巨大的影響。通過(guò)分析相對(duì)導(dǎo)水率和相對(duì)導(dǎo)氣率與飽和度的關(guān)系發(fā)現(xiàn),擾動(dòng)土和原狀土變化趨勢(shì)基本相同,但曲線不重合。這就說(shuō)明擾動(dòng)土和原狀土的孔隙連接性和彎曲程度不盡相同,為進(jìn)一步分析原狀土和擾動(dòng)土導(dǎo)水和導(dǎo)氣特征提供參考。 4.長(zhǎng)武野外試驗(yàn)研究結(jié)果表明：玉米地、果樹(shù)地地表導(dǎo)氣率隨溫度的變化而變化。玉米地土質(zhì)疏松,表層導(dǎo)氣率較果樹(shù)地表層導(dǎo)氣率大；果樹(shù)地地表堅(jiān)硬,其表層導(dǎo)氣率

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

5、用類型,不同坡面位置對(duì)土壤導(dǎo)氣率也有影響。 6.Moldrup 1998年推薦的η值為2,不適用于陜北風(fēng)蝕交錯(cuò)區(qū)土壤。根據(jù)實(shí)測(cè)資料,本論文獲得的η值為3.80-3.95。對(duì)于氣液兩相,擾動(dòng)土與原狀土的彎曲連通參數(shù)值均不同。原狀土與擾動(dòng)土的導(dǎo)氣率、導(dǎo)水率在不同飽和度下的曲線線條均不重合,說(shuō)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(duì)于氣相和液相應(yīng)選用不同的ι值,而對(duì)于擾動(dòng)土和原狀土也應(yīng)選用不同的ι。 7.K

6、a與Ks的對(duì)數(shù)關(guān)系式式應(yīng)根據(jù)不同土壤質(zhì)地分別擬合適用于當(dāng)?shù)赝寥赖姆匠?土壤質(zhì)地對(duì)擬合方程系數(shù)β影響較大。本文試驗(yàn)結(jié)果擬合的Ka與Ks的對(duì)數(shù)關(guān)系式相對(duì)誤差很小,可以應(yīng)用于長(zhǎng)武土壤導(dǎo)氣與導(dǎo)水率的預(yù)測(cè),但應(yīng)考慮進(jìn)行測(cè)量的季節(jié)及溫差的影響。本試驗(yàn)研究結(jié)果系數(shù)α與其其他研究結(jié)果接近：系數(shù)β與各研究成果對(duì)比差異大。基于Ka與Ks的對(duì)數(shù)函數(shù)關(guān)系,本論文分析了楊凌、長(zhǎng)武、神木三地的Ka與Ks的對(duì)數(shù)關(guān)系,并給出了相應(yīng)參數(shù)。同時(shí)結(jié)果顯示土壤質(zhì)地對(duì)函數(shù)關(guān)系參