發(fā)布時間：2020-11-18 03:19

　　 隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,生態(tài)環(huán)境不斷惡化,水資源短缺問題日益嚴峻,新疆由于其獨特的地理環(huán)境,使得綠洲農業(yè)成為控制新疆經(jīng)濟發(fā)展的重要因素之一。渭-庫綠洲位于塔里木盆地邊緣,屬于新疆典型的干旱區(qū)綠洲,降水少,蒸發(fā)強,水資源利用率低,一系列問題威脅著綠洲地區(qū)的農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。研究該地區(qū)的土壤水分運移規(guī)律,是解決該地區(qū)農業(yè)問題的重要途徑之一。借鑒國內外研究成果,在秸稈還田的基礎上,以優(yōu)化環(huán)境、改良土壤結構、提高農田灌溉效率,優(yōu)化干旱區(qū)水資源為目的,從微觀尺度上對干旱區(qū)農田秸稈還田量以及還田深度與土壤的水分運動的關系進行研究。野外采集玉米秸稈與0-40cm深度的土壤,采用室內土箱進行非飽和二維土壤入滲實驗,測定土壤物理參數(shù)、濕潤鋒運移、入滲速率、累積入滲量、土壤體積含水率以及土水勢,在此基礎上,用HYDRUS-2D軟件對土壤水分特征曲線和土壤水分入滲過程進行數(shù)值模擬與分析,并用實測值對模型進行校正與檢驗。結論如下:1、秸稈還田在一定程度上改變了土壤的導水性和鎖水性,使得耕層土壤疏松,起到了穩(wěn)水保肥、增加有機質的效果。2、混摻物的混摻比例和埋深深度對土壤水分入滲的影響是不同的,導致不同還田條件下,累積入滲量、入滲速率、濕潤鋒推移、土壤體積含水率的差異。對不同混摻比的處理進行對比,結果顯示混摻比越大,混摻物的作用效果越明顯。3、研究區(qū)土壤水分二維入滲試驗研究中,濕潤鋒近似1/4橢球形,垂直方向的推移距離略大于水平方向;累積入滲量隨著入滲的進行而增加,增加速度逐漸降低,一定時間后趨于穩(wěn)定;入滲速率在入滲開始時最快,隨著時間的推移而降低,最終趨于穩(wěn)定,但在埋深為0-30cm、0-40cm時入滲速率有跳動。4、為了尋找最優(yōu)的秸稈還田量和還田深度,對不同試驗組在入滲過程中的入滲情況進行觀察與分析。研究發(fā)現(xiàn),當土壤中秸稈混摻比例為20%時,由于混摻比例過高,水分易滲漏;當土壤中秸稈混摻比例為10%、混摻物埋深深度在0-30cm時,水分下滲速度適中,中、高土壤體積含水率分布面積均勻;當混摻比例為5%時,入滲速率、土壤體積含水率與純土差異過小。5、借助HYDRUS-2D軟件對土壤水分特征曲線進行數(shù)值模擬,并與實測數(shù)據(jù)結合,選取最優(yōu)經(jīng)驗模型。模擬得到的土壤水分特征曲線整體上呈現(xiàn)“快速下降-緩慢下降-基本平穩(wěn)”的變化趨勢,符合土壤水分特征曲線的基本規(guī)律。6、借助HYDRUS-2D模型對土壤水分入滲過程進行模擬,利用實測值校正后的參數(shù)模擬得出最終結果。模擬的濕潤鋒與試驗中繪制的濕潤鋒誤差控制在0.25mm內,選定的秸稈還田方式的模擬與實測土壤體積含水率的擬合度達85%以上,模擬效果良好。本文從微觀角度出發(fā),基于土壤水動力學的理論基礎基于土壤水分運移的物理機制,結合秸稈還田,通過模擬土壤環(huán)境的土箱進行入滲試驗,對比分析不同程度的秸稈混摻對土壤水分入滲特征的影響,得到基于HYDRUS-2D的土壤水分運移模型,為土壤水分的區(qū)域化研究做基礎,從而提高水資源利用率,為改良土壤提供參考。
【學位單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S152.7;S141.4
【部分圖文】：

技術路線圖

新疆大學碩士研究生學位論文驗裝置.3.1 入滲試驗裝置次試驗時間為，2017 年 6 月 21 日-2017 年 8 月 20 日，試驗地點為新疆樓試驗室。內入滲試驗裝置如圖 2-1 所示，馬氏瓶為供水系統(tǒng)，有機玻璃土箱為模馬氏瓶是一種可以向土箱持續(xù)供水的恒壓供水裝置，通過控制與土柱的可以控制入滲水頭，入滲速率是定時讀取馬氏瓶上的刻度，由入滲時間計算得出。箱為長 40cm×寬 10cm×高 50cm 的矩形有機玻璃土箱，土箱壁厚 0.8cm和土箱用橡膠橡皮管相連。試驗裝置、壟溝斷面尺寸如圖 2-1 所示。

圖 2-2 室內積水入滲試驗裝置圖Fig. 2-2 Water infiltration test physical device diagram.2 土壤參數(shù)測定裝置參數(shù)測定裝置為德國 LY-UMS 室內蒸滲儀所帶的 EC-5 和張力計，數(shù)有土壤體積含水率和土壤水勢。2-3（a）為張力計，用來測定土壤水勢。張力計的頂端是由陶土材料，是儀器的感應部件，將張力計安設于土壤中，要使陶土頭與土壤時可以把土壤和張力計看做一個系統(tǒng)，張力計中的無氣蒸餾水與土了達到平衡，會發(fā)生水分流動，水分流向吸力較大的一方，其測量0 hpa。陶土頭有許多細小孔隙，陶土頭充滿水后會形成水膜，將密封計插入水分不飽和的土壤后，水膜與土壤水連結，使張力計內部產含水率越小則產生的負壓則越大[69]。特殊的制造工藝使其具有良好
【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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本文編號：2888270