科尔沁沙地流动沙丘土壤水分运移规律研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘新平 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2005 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 张铜会 |
| 关键词 | 科尔沁沙地 流动沙丘 土壤水分 土壤温度 降雨入渗 降水再分配 千沙层厚度 蒸发 |
| 其他题名 | Study on Movement Laws of Soil Moisture on Mobile Dunes of Horqin Sandy Land |
| 中文摘要 | 对沙地水分时空格局及其动态规律进行系统研究，尤其是开展流动沙丘的水分运移规律的研究，对进一步了解和认识沙地生态系统结构和功能具有重要的理论意义。揭示沙地土壤水分特征的变化规律以及沙地水循环和平衡机理，可以为沙地水土资源评价提供一定的理论依据，同时对于保护当地有限的水资源和提高水资源的利用效率，以及沙漠化防治，固沙植物的选育，退化生态系统的恢复与重建，灌溉农业的经济效益和未来的发展趋势都具有重要的实践意义。该项研究的开展在促进和丰富水文生态学、恢复生态学和沙漠学的研究内涵上不仅具有科学意义，而且对典型区域可持续发展模式的建立和发展以及对重新认识流动沙丘的生态功能与作用具有重要的实践意义。本文在上面的立意下，对流动沙丘不同部位的土壤物理特征和土壤水分作了系统的观测，并通过自然和人工模拟降雨对流动沙丘降雨入渗、再分配过程及蒸发消耗三个方面作了定量的研究，同时应用Micro-lysimeter对不同干沙层厚度下的沙面蒸发状况作了长期的试验，主要结论如下：（1）科尔沁沙地流动沙丘O一200cm深度土壤层的水分具有明显的垂直变化，0-20cm为表层干沙层，20-140cm为降雨影响变化层，其中20一40cm为降雨影响剧变层，14Ocm以下为深部稳定层，受地面气象要素的影响很小；流动沙丘丘顶由于风蚀作用，干沙层厚度变薄，同时迎风坡底坡和中坡土壤细粒部分在丘顶沉降堆积也一定程度的降低了丘顶表层土壤水分的蒸发，所以丘顶20-140cm深度的土壤水分状况总体趋势要好于迎风坡中坡的和背风坡中坡的与底坡的；背风坡底坡的土壤水热条件相对较好，人工栽植固沙植物，如差巴嘎篙和小叶锦鸡儿等耐旱、抗沙埋的沙生植物，可以起到固定流动沙丘的作用；从土壤容重的空间变化来说，虽然没有明显的规律性，但是可以间接用于指示流动沙丘的移动状况，同时也说明由于流动沙丘经常处于风蚀、搬运、堆积的运动状态下，其土壤容重一的变化也趋于复杂化和无规律性；迎风坡底坡田间持水量与容重随深度存在极显著的负相关，其它部位存在显著的负相关；说明容重大，田间持水量小；容重小，田间持水量就大。（：2）降雨可以有效的降低沙地表层（0-10cm）土壤温度，增加土壤水分，从而为沙地植物种子萌发创造了机会；表层（Icm）土壤受外界气象因素的影响最为显著，随深度的增加，外界气象因素的影响作用逐渐降低，而且出现高峰值的滞后现象，深度越大，滞后现象越明显。流动沙丘土壤入渗速率受降雨强度的强烈影响，强度大，入渗也大，反之则小。入渗深度与降雨量和降雨强度之间存在线性关系，土壤渗透能力随土壤剖面初始含水量的增加而减小，土壤稳定入渗速率的时间趋于缩短。而累积入渗量和入渗深度均随土壤初始含水量的增高而递减；由于流动沙丘表层高蒸发形成的干沙层使湿润锋迁移速率在降雨开始时较小，而后逐渐增大，达到峰值之后，又随时间而降低，而其降低的速度，亦是开始大，而后逐渐变小，直到恒定为止；在流动沙丘上，妻20miu的降雨（降雨强度＞35mm／h），均可使蒸发层土壤在再分配结束后达到最小持水量，因此，蒸发量随降雨量的增大没有显著差异；当降雨量达到50姗（试验中强度为50.65mm／h）以上时，通过土壤水分的再分配才可以使12Ocm深度土壤水分达到饱和持水量，进而向下层进行饱和排水入渗。试验中50m（降雨强度50.65mm／h）以上的降雨其入渗补给系数变化在40％一5琳之间。（3）流动沙丘土壤表层蒸发量主要取决于干沙层的厚度，表现为随着干沙层厚度的增加，沙丘表层的蒸发量逐渐降低。干沙层厚度与沙丘表层的蒸发量之伺存在极显著的线性关系；外界气象因素对沙丘表层蒸发有着不同程度的影响，相关分析结果表明，沙丘表层的蒸发量与地表温度、空气相对湿度、气温、浅层地温等因素差异不显著。说明干沙层的逐渐发育，对深层湿沙层土壤水分起到一定的保护作用，同时干燥并有一定厚度的干沙层也阻挡了大部分地表热量向土壤中的传输，从而使气象因素对土壤蒸发的影响作用降低。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 57 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/22062]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘新平. 科尔沁沙地流动沙丘土壤水分运移规律研究[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2005. |
入库方式： OAI收割
来源：寒区旱区环境与工程研究所
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