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盐碱化对土壤物理及水动力学性质的影响

作　者: 尹勤瑞
导　师: 张兴昌
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 环境工程
关键词: 盐碱化 淋洗 饱和导水率 土壤水分特征曲线
分类号: S152.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


通过野外盐碱土剖面结合室内模拟试验,研究了盐碱土的基本理化性质以及水动力学特征,并初步探讨了盐碱土盐分淋洗的影响因素及其规律,得出的主要结论如下:内陆干旱半干旱地区湖滩盐碱地剖面盐分为表聚型分布,距地表深50cm左右为4cm厚的质地粘重的壤质粘土层,土壤理化性质明显区别于其他层次。除粘土层外,剖面颗粒组成和有机质分布均匀。剖面表层容重大、初始含水量高、含盐量高、pH值高,底层容重大、初始含水量高、含盐量低、pH值低。各指标相关性很强,土壤容重和土壤初始含水量极显著正相关;土壤pH值和土壤颗粒组成显著相关,与土壤砂粒含量呈显著正相关,与土壤粘粒含量呈显著负相关;土壤有机质含量与土壤颗粒组成显著相关,与土壤粘粒含量呈极显著正相关。盐碱土剖面饱和导水率在变化在0.14 4.76 cm/h之间,属于低透水强度范围,表层和底层饱和导水率低,中间土层较大。盐碱土饱和导水率与土壤初始含水量、土壤容重呈极显著的线性负相关关系。利用van Genuchten模型结合Mualem模型的拟合方法可以很好的模拟表示盐碱土各土层土壤水分特征曲线。盐碱土剖面土壤水分特征曲线各不相同,土壤表层的持水能力最强,次表层持水能力最弱。通过室内扰动盐碱土的定水头试验研究,发现:饱和导水能力随供水时间呈现阶段性的变化,逐渐变小并趋于稳定之后开始波动变小,随着初始含水量的增加,土壤饱和导水率的波动趋于平缓。盐碱土饱和导水率随初始含水量的增加而减小,二者呈显著的线性负相关;随初始含水量的增加,淋洗液pH值降低,电导率升高;随饱和导水率的增大,淋洗液pH值升高,电导率降低,二者均与饱和导水率间呈对数关系。长期淹水状态下,盐碱土饱和导水能力平稳降低,盐分淋洗效果也变差。随初始含水量的增加,盐碱土的土壤吸水能力和持水能力减弱,中吸力段的土壤持水能受初始含水量影响不明显。通过室内控制模拟不同盐碱化类型和盐碱化程度,研究发现其土壤理化性质以及水动力学性质既有区别也有联系。盐碱化类型对土壤pH值的影响规律不同,[HCO3-+CO32-] / [SO42-+Cl-]比值越大,土壤pH值越高,碱性越强;对于盐土,[Cl-]/[SO42-]比值越大,土壤pH值随含盐量变化规律越稳定。盐碱化类型对土壤电导率的影响规律相似,电导率随含盐量的升高而逐渐升高,且含盐量越高的土壤层次其电导率升高趋势越明显;高含盐量下,碱土比盐土的电导率要小。盐碱化土壤的饱和导水率很低,五种类型盐碱化土壤在含盐量为0.5﹣12.0 g/kg范围内,饱和导水率随含盐量的升高呈乘幂形式降低;含盐量在0.5﹣7.0 g/kg范围内,饱和导水率随含盐量的升高呈指数形式降低。随含盐量的变化而变化,各类型盐碱化土壤持水能力基本呈现相似的变化趋势。随含盐量的增加,盐碱化土壤的持水能力增强,排水能力减弱。盐碱土盐分淋洗不畅的主要原因有三:一、盐碱土含盐量高、砂粒含量高,表层和底层容重大,含水量高,有机质含量低,导致结构紧实,孔隙度低,阻碍水分和盐分的运移;二、盐碱土饱和导水率很低,尤其表层和底层更低,影响盐分淋洗的效果;三、盐碱土表层和底层的吸水能力强、持水能力强,排水能力很弱,阻碍了盐分的淋洗。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章 文献综述  11-21
  1.1 盐碱土简介  11
  1.2 盐碱土划分标准  11-12
  1.3 盐碱土的形成  12-13
  1.4 盐碱土的典型性研究  13-17
    1.4.1 盐碱土的剖面特征  13-14
    1.4.2 盐碱土理化性质特征  14-15
    1.4.3 盐碱土饱和导水率的特征  15-16
    1.4.4 盐碱土水分特征曲线  16
    1.4.5 盐碱土水盐动态研究  16-17
  1.5 盐碱土的危害  17-19
    1.5.1 对农业生产的危害  17-18
    1.5.2 对生态环境的危害  18
    1.5.3 对建筑工程的危害  18-19
    1.5.4 对微生物环境的危害  19
  1.6 盐碱土的改良利用  19-21
第二章 研究的目的意义、内容与方法  21-25
  2.1 研究目的意义  21
  2.2 研究内容  21
  2.3 研究方法  21-25
    2.3.1 野外采样  21
    2.3.2 室内模拟  21-24
    2.3.3 指标测定  24-25
第三章 试验地区概况  25-27
  3.1 采样区概况  25
    3.1.1 地理位置  25
    3.1.2 气候条件  25
    3.1.3 农业资源  25
    3.1.4 土地盐碱化问题  25
  3.2 试验区概况  25-27
第四章 盐碱化土壤剖面特征  27-36
  4.1 材料与方法  27
    4.1.1 供试土壤  27
    4.1.2 测定指标及方法  27
  4.2 结果与分析  27-34
    4.2.1 盐碱化土壤剖面基本理化性质  27-29
    4.2.2 盐碱化土壤饱和导水率特征  29-32
    4.2.3 盐碱化土壤水分特征曲线  32-34
  4.3 小结  34-36
第五章 初始含水量对盐碱土水动力学性质及盐分淋洗的影响  36-44
  5.1 材料与方法  36-37
    5.1.1 供试土壤  36
    5.1.2 测定指标及方法  36-37
  5.2 结果与分析  37-42
    5.2.1 初始含水量对盐碱土饱和导水能力的影响  37-38
    5.2.2 初始含水量对盐碱土盐分淋洗的影响  38-40
    5.2.3 饱和导水率与淋洗液pH 和电导率的关系  40-41
    5.2.4 初始含水量对盐碱土水分特征曲线的影响  41-42
  5.3 结论  42-44
第六章 盐碱化对土壤物理和水动力学性质的影响  44-56
  6.1 材料与方法  44-46
    6.1.1 供试材料  44
    6.1.2 试验设计  44-45
    6.1.3 测定指标及方法  45-46
  6.2 结果与分析  46-55
    6.2.1 盐碱化对土壤pH 值和电导率的影响  46-49
    6.2.2 盐碱化对土壤饱和导水率的影响  49-52
    6.2.3 盐碱化对土壤水分特征曲线的影响  52-55
  6.3 小结  55-56
第七章 结论  56-59
  7.1 盐碱化土壤剖面特征  56-57
  7.2 初始含水量对盐碱土水动力学性质及盐分淋洗的影响  57
  7.3 盐碱化对土壤物理和水动力学性质的影响  57-58
  7.4 盐碱化土壤盐分淋洗的影响因素分析  58-59
参考文献  59-64
致谢  64-65
作者简介  65

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中图分类: > 农业科学 > 农业基础科学 > 土壤学 > 土壤物理学 > 土壤水分
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