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1、本科毕业论文希拉穆仁草原不同群落土壤水分路径分布规律研究学 院：沙漠治理学院专 业：人文地理与城乡规划学 号：2014122045491姓 名：孟凡指导教师：崔向新职 称：教授论文提交日期：二一八年六月摘 要本文将希拉穆仁草原草地当做分析主体，分析本地区普遍存在的不同群落结构下土壤渗透性能和入渗过程中下渗水分分布特征，通过野外染色示踪法，探讨不同植被群落土壤水分运移规律，对土壤入渗速率，染色面积比等实验因素进行测定，主要得出以下结论：（1）希拉穆仁草原的六种不同群落中短花针茅群落、克氏针茅群落以及银灰旋花群落在土壤入渗过程中下渗水分分布相对均匀，无明显的下渗优先通道；蒙古韭群落、洽草群落、羊草
2、群落水分下渗过程中存在较为明显的连续或不连续的分支结构以及下渗优先通道。（2）不同群落染色面积比整体上均随土层深度的增加呈减小趋势，六种群落类型土壤入渗过程大致可分为3个阶段，各个群落种类土壤入渗性能之间具有明显的不同，银灰旋花群落样地土壤渗透和持水性都不高，因此遇到雨天时会进入饱和状态，出现土壤侵蚀的概率更高。（3）土壤入渗性能较强洽草和羊草群落样地入渗湿润峰较深，入渗性能较差的银灰旋花和短花针茅群落染色深度集中在15cm以上土层，湿润峰深度也较浅，湿润锋深度与土壤入渗速率呈多项式关系，其中与土壤初渗速率相关性最强。关键词：希拉穆仁草原 土壤入渗 群落类型 染色面积Study on soil
3、 water path distribution in differentcommunities of steppeabstractIn this paper, the natural grassland of the meadow grassland was studied. The soil permeability and the distribution characteristics of the infiltration water in the infiltration process were studied. The law of soil moisture migratio
4、n in different vegetation communities, the infiltration rate of soil and soil, the ratio of dyeing area, and so on were studied by the field tracing method. The main conclusions are as follows:(1) in the six different communities of the hilmoren grassland, the water distribution of Stipa breviflora,
5、 Stipa grandis and Convolvulus ammannii in the soil infiltration process is relatively uniform, and there is no obvious priority channel for infiltration. The water infiltration process of the Allium mongolicum, Koeleria asiatica and Leymus chinensis community has a more obvious continuity or in the
6、 process of water infiltration. Discontinuous branch structure and infiltration priority channel.(2) the dyeing area of different communities decreased with the increase of soil depth on the whole. The infiltration process of six types of community types can be roughly divided into 3 stages. The inf
7、iltration performance of soil in different community types is different, the soil infiltration and water holding ability of the silver grey flower community sample is the weakest, so it is more accessible in the face of heavy rain. To saturation, the risk of soil erosion will be greater.(3) the infi
8、ltration property of soil infiltration property is stronger than that of Koeleria asiatica and Leymus chinensis community like land, and the depth of the dyeing depth of Convolvulus ammannii and Stipa breviflora is concentrated in the soil layer above 15cm, the depth of humid peak is also shallow, a
9、nd the depth of Shi Runfeng and soil infiltration rate is polynomial, which is most related to the soil initial infiltration rate. StrongKey words：Steppe soil infiltration community type dyeing area 目 录1 引言1 1.1 研究目的与意义1 1.2 国内外研究现状1 1.2.1 希拉穆仁草原土壤研究进展1 1.2.2 土壤入渗研究进展2 1.2.3 土壤入滲与优先流测量研究进展2 2 研究区概况3
10、 2.1 地理位置3 2.2 地形地貌特征3 2.3 气候与水文3 2.4 土壤与植被特征4 3 研究内容与方法4 3.1 研究内容4 3.2 研究方法4 3.2.1 样地选择4 3.2.2 野外染色示踪实验5 3.3 技术路线图6 4 不同群落土壤水分下渗路径分布特征7 4.1 不同群落土壤水分下渗水分垂直分布特征7 4.2 不同群落土壤下渗水分染色面积变化规律9 4.2.1 不同群落土壤垂直剖面染色面积百分比9 4.2.2 不同群落土壤垂直剖面最大染色深度及染色总面积比10 4.3 不同群落土壤染色面积与入渗速率关系11 5 结果分析13 致谢15 参考文献16 内蒙古农业大学沙漠治理学院
11、本科生毕业论文 - 13 - 1引言1.1研究目的与意义土壤是由固体、液体和气体三相物质共同组成的多相分散体系且作为单独的自然体,一般依附在岩石表层,也是植物发育成熟的重要基础，是农业发展的主要条件, 和周边环境位于彼此影响的状态,也在持续开展物质、能量、信息等转化、循环与互动,此外水、气与热量在土壤内始终在进行运动与转化,是人类的生产、生活密切相关，是人类赖以生存的基本资源1。但是随着气候变化以及人类活动的加剧，水土流失成为我国面临的重大问题，水土流失破坏地表完整性，降低了地表土壤肥力，造成土地沙化，影响农业生产生活，加剧了自然灾害的发生，阻碍了经济的可持续发展2。水土流失的形成是多种因素综
12、合作用的结果，每种因素在诱发水土流失的作用中所占比例不同。其中，土壤入渗性能大小与水土流失的形成和发展关系密切3。所以本文将希拉穆仁草原天然草地当做分析主体，分析本地区普遍存在的多种群落结构下土壤渗透性能和入渗过程中下渗水分分布特征，以此探讨希拉穆仁草原不同植被群落土壤水分运移规律，为有效维持草地群落结构稳定，提升植被水分使用率，确保植物-土壤-大气系统水分顺利流通，确保生态均衡4，减少水土流失寻找合理的理论基础。1.2国内外研究现状现在，分析方式不断出现，国内外对于土壤入渗的分析也开始增加，现在与之相关的研究多涉及土壤入渗速率以及水分下渗过程中优先流发育特征。就当前现状来看，有关土壤入渗水分
13、分布路径大多从优先流特征及其影响因素方面对其进行评价。对水土保持程度产生的影响，取决于植物群落和地形地貌，更取决与土壤入渗的情况和水分分布状态。1.2.1 希拉穆仁草原土壤研究进展希拉穆仁草原是比较明显的半干旱荒漠草原，到现在，大量专家都开始分析此草原内土壤粒度构成情况，主要使用地表与钻孔取样两个方式，研究该草原土壤粒度分布特点和环境作用，丁延龙5等分析该草原风蚀地表颗粒粒度特点，且通过马尔文Master Sizer3000激光衍射科技研究02cm表层土壤粒度构成，利用研究土壤的平均粒径、标准偏差、偏度、峰态和分形维数等相关参数特点，论述风蚀颗粒范围。多个群落下土壤水分的特点分析数不胜数，黄昕
14、6等分析该草原退化评价和地表风蚀颗粒特点，参考植被盖度与生物量等有关重要标准对此草原开展土地退化诊断和具体使用评估，且将上述分析结果当做基础深入分析草原退化程度的地表土壤粗粒构成。王琴等7分析该草原近自然恢复时期植被土壤响应特点。1.2.2土壤入渗研究进展多年以来，众多国内外学者们对土壤入渗的模型和速率等方面进行探讨研究，并在一定的基础上取得了很大的进展。如张勇勇8的垄沟灌溉土壤水分入渗模拟研究是利用室内土槽仿照垄沟灌土壤水分入渗环节，主要使用 HYDRUS-2D 软件数值完成整个模拟的具体环节。利用定量评价研究土壤物理性质、耕作科技参数与灌水科技等条件对垄沟灌入渗时期的影响程度以及湿润体特征
15、的相关分析，为田间试验和灌水技术优化管理提供理论支撑；张源沛9等利用定位观测方法研究荒漠化草原不同机械组成土壤水分的运移规律，受降雨影响，松砂土的保蓄水能力较弱，中壤土较强，年度内土壤贮水量的变化趋势基本相同；水源涵养服务管理是地区水资源科学发展与使用的关键部分，充分了解与认知此部分服务的生态学制度是生态系统水源涵养服务管理的重要基础，贾晓燕4主要使用野外调查和室内研究相融合的方式，对各类土地使用类型的林冠对大气降水的截留功能进行分析，通过灌草、凋落物、土壤的最高持水量的测定来分析不同利用类型的水源涵养服务特点；张宇10主要使用传统统计学与地统计研究相融合的方式，通过多种取样标准对荒漠草原开展土壤水分的空间异质性研究，便于明确分析此情况下取样的最佳尺度，在上述前提下对多种载畜率下此类草原土壤水分空间异质性开展深入分析；刘金涛11等利用入渗及染色示踪实验，开展了山坡土壤水分运动路径及运动过程的研究。1.2.3土壤入滲与优先流测量研究进展在最近几年对土壤入渗的研究过程中，优先流的测量方法值得我们去借鉴，在土壤大孔隙中快速运动的水分统称为优先流(pref
