东北薄层黑土区土壤侵蚀—沉积对土壤性质和玉米产量的影响研究
发布时间：2024-01-14 13:47
东北黑土区严重的土壤侵蚀导致土壤质量和生产力急剧下降,严重威胁国家粮食安全。因此,阐明黑土区土壤侵蚀对土壤质量和作物产量的影响,可为黑土资源保护和水土流失综合治理提供重要的科学依据。为此,本论文选取东北典型薄层黑土区的宾州河流域为研究区,采用野外调查、田间定位观测、模拟试验、核素示踪、室内分析和小波理论分析等研究方法,阐明了薄层黑土区流域和坡面尺度土壤侵蚀—沉积分布特征及其对土壤性质和玉米产量的影响,讨论了黑土层厚度和侵蚀泥沙过度沉积对玉米产量的影响,揭示了土壤侵蚀—沉积对土壤质量和玉米产量的影响机制。主要研究结论如下:(1)分析了薄层黑土区流域和坡面尺度侵蚀—沉积特征。流域侵蚀/沉积速率介于-4420.711988.1 t km-2 a-1之间(正值代表侵蚀,负值代表沉积),流域平均侵蚀速率为2634.9 t km-2 a-1,表明流域土壤侵蚀占主导地位。流域尺度上侵蚀和沉积呈交错分布,其中流域上游侵蚀最严重,平均侵蚀速率为3265.7 t km-2 a...
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 土壤侵蚀对土壤质量因子的影响研究
1.2.2 土壤质量评价研究
1.2.3 土壤侵蚀对作物产量的影响评价研究
1.2.4 基于137Cs示踪技术的土壤侵蚀研究
1.3 亟需解决的科学问题
第二章 研究内容与方法
2.1 研究目标与内容
2.1.1 研究目标
2.1.2 研究内容
2.2 技术路线
2.3 材料与方法
2.3.1 研究区概况
2.3.2 研究样地布设
2.3.3 野外调查与土壤样品采集
2.3.4 野外模拟试验设计
2.3.5 土壤样品分析测定
2.4 数据处理与分析
2.4.1 137 Cs活度和土壤侵蚀速率的计算
2.4.2 经典统计分析
2.4.3 地统计分析
2.4.4 土壤质量综合指数(SQI)的计算方法
2.4.5 模型的验证
第三章 薄层黑土区土壤侵蚀—沉积特征研究
3.1 研究区137CS背景值的确定
3.2 流域尺度土壤侵蚀—沉积分布特征
3.2.1 流域土壤137Cs含量分布特征
3.2.2 流域侵蚀速率空间分布特征
3.3 坡面尺度土壤侵蚀—沉积分布特征
3.3.1 坡面土壤137Cs含量分布特征
3.3.2 坡面侵蚀速率空间分布特征
3.3.3 基于小波理论分析坡面侵蚀强度空间分布规律
3.4 小结
第四章 土壤侵蚀—沉积对土壤理化性质空间分布的影响
4.1 土壤理化性质的空间分布特征
4.1.1 流域土壤理化性质基本特征
4.1.2 流域尺度土壤理化性质分布特征
4.1.3 土壤理化性质的空间分布
4.2 土壤侵蚀—沉积对土壤理化性质的影响
4.3 小结
第五章 土壤微生物学性质空间分布对土壤侵蚀—沉积的响应
5.1 土壤微生物数量空间分布对土壤侵蚀—沉积的响应
5.1.1 土壤微生物数量的空间分布特征
5.1.2 土壤微生物数量对流域侵蚀—沉积的响应
5.1.3 流域土壤理化性质对土壤微生物数量的影响分析
5.2 土壤微生物生物量空间分布对土壤侵蚀—沉积的响应
5.2.1 土壤微生物生物量的空间分布特征
5.2.2 土壤微生物生物量对流域侵蚀—沉积的响应
5.2.3 流域土壤理化性质对土壤微生物生物量的影响分析
5.3 土壤微生物呼吸空间分布对土壤侵蚀—沉积的响应
5.3.1 土壤微生物呼吸的空间分布特征
5.3.2 土壤微生物呼吸对流域侵蚀—沉积的响应
5.3.3 流域土壤理化性质对土壤微生物呼吸的影响分析
5.4 小结
第六章 流域土壤质量评价及其对土壤侵蚀—沉积的响应
6.1 流域土壤质量评价
6.1.1 土壤质量评价方法
6.1.2 流域土壤质量评价
6.2 流域土壤质量分布特征
6.2.1 流域土壤质量分级特征
6.2.2 侵蚀区和沉积区土壤质量对比分析
6.2.3 流域土壤质量的空间分布
6.3 土壤质量对流域侵蚀—沉积的响应
6.4 小结
第七章 黑土层厚度和侵蚀泥沙过度沉积对玉米产量影响的模拟试验研究
7.1 黑土层厚度对玉米产量的影响
7.2 苗期侵蚀泥沙过度沉积对玉米产量的影响
7.3 模型构建与验证
7.3.1 玉米产量与黑土层厚度的关系模型构建与验证
7.3.2 玉米产量与苗期侵蚀泥沙沉积厚度的关系模型构建与验证
7.4 小结
第八章 流域土壤侵蚀—沉积对玉米产量的影响研究
8.1 流域玉米产量的空间分布特征
8.1.1 流域玉米产量基本特征
8.1.2 侵蚀区和沉积区玉米产量对比分析
8.1.3 玉米产量空间分布特征
8.2 玉米产量与土壤质量的关系分析
8.3 玉米产量对土壤侵蚀—沉积的响应
8.4 土壤侵蚀—沉积对玉米产量影响的机理分析
8.4.1 玉米产量与土壤理化性质的关系研究
8.4.2 玉米产量与土壤微生物学性质的关系研究
8.5 小结
第九章 主要结论与研究展望
9.1 主要结论
9.1.1 薄层黑土区流域和坡面尺度土壤侵蚀—沉积特征研究
9.1.2 土壤侵蚀—沉积对土壤理化性质空间分布的影响
9.1.3 土壤微生物学性质空间分布对土壤侵蚀—沉积的响应
9.1.4 流域土壤质量对土壤侵蚀—沉积的响应
9.1.5 黑土层厚度和侵蚀泥沙过度沉积对玉米产量影响的模拟试验研究
9.1.6 流域土壤侵蚀—沉积对玉米产量的影响研究
9.2 主要创新点
9.3 研究展望
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3878345
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 土壤侵蚀对土壤质量因子的影响研究
1.2.2 土壤质量评价研究
1.2.3 土壤侵蚀对作物产量的影响评价研究
1.2.4 基于137Cs示踪技术的土壤侵蚀研究
1.3 亟需解决的科学问题
第二章 研究内容与方法
2.1 研究目标与内容
2.1.1 研究目标
2.1.2 研究内容
2.2 技术路线
2.3 材料与方法
2.3.1 研究区概况
2.3.2 研究样地布设
2.3.3 野外调查与土壤样品采集
2.3.4 野外模拟试验设计
2.3.5 土壤样品分析测定
2.4 数据处理与分析
2.4.1 137 Cs活度和土壤侵蚀速率的计算
2.4.2 经典统计分析
2.4.3 地统计分析
2.4.4 土壤质量综合指数(SQI)的计算方法
2.4.5 模型的验证
第三章 薄层黑土区土壤侵蚀—沉积特征研究
3.1 研究区137CS背景值的确定
3.2 流域尺度土壤侵蚀—沉积分布特征
3.2.1 流域土壤137Cs含量分布特征
3.2.2 流域侵蚀速率空间分布特征
3.3 坡面尺度土壤侵蚀—沉积分布特征
3.3.1 坡面土壤137Cs含量分布特征
3.3.2 坡面侵蚀速率空间分布特征
3.3.3 基于小波理论分析坡面侵蚀强度空间分布规律
3.4 小结
第四章 土壤侵蚀—沉积对土壤理化性质空间分布的影响
4.1 土壤理化性质的空间分布特征
4.1.1 流域土壤理化性质基本特征
4.1.2 流域尺度土壤理化性质分布特征
4.1.3 土壤理化性质的空间分布
4.2 土壤侵蚀—沉积对土壤理化性质的影响
4.3 小结
第五章 土壤微生物学性质空间分布对土壤侵蚀—沉积的响应
5.1 土壤微生物数量空间分布对土壤侵蚀—沉积的响应
5.1.1 土壤微生物数量的空间分布特征
5.1.2 土壤微生物数量对流域侵蚀—沉积的响应
5.1.3 流域土壤理化性质对土壤微生物数量的影响分析
5.2 土壤微生物生物量空间分布对土壤侵蚀—沉积的响应
5.2.1 土壤微生物生物量的空间分布特征
5.2.2 土壤微生物生物量对流域侵蚀—沉积的响应
5.2.3 流域土壤理化性质对土壤微生物生物量的影响分析
5.3 土壤微生物呼吸空间分布对土壤侵蚀—沉积的响应
5.3.1 土壤微生物呼吸的空间分布特征
5.3.2 土壤微生物呼吸对流域侵蚀—沉积的响应
5.3.3 流域土壤理化性质对土壤微生物呼吸的影响分析
5.4 小结
第六章 流域土壤质量评价及其对土壤侵蚀—沉积的响应
6.1 流域土壤质量评价
6.1.1 土壤质量评价方法
6.1.2 流域土壤质量评价
6.2 流域土壤质量分布特征
6.2.1 流域土壤质量分级特征
6.2.2 侵蚀区和沉积区土壤质量对比分析
6.2.3 流域土壤质量的空间分布
6.3 土壤质量对流域侵蚀—沉积的响应
6.4 小结
第七章 黑土层厚度和侵蚀泥沙过度沉积对玉米产量影响的模拟试验研究
7.1 黑土层厚度对玉米产量的影响
7.2 苗期侵蚀泥沙过度沉积对玉米产量的影响
7.3 模型构建与验证
7.3.1 玉米产量与黑土层厚度的关系模型构建与验证
7.3.2 玉米产量与苗期侵蚀泥沙沉积厚度的关系模型构建与验证
7.4 小结
第八章 流域土壤侵蚀—沉积对玉米产量的影响研究
8.1 流域玉米产量的空间分布特征
8.1.1 流域玉米产量基本特征
8.1.2 侵蚀区和沉积区玉米产量对比分析
8.1.3 玉米产量空间分布特征
8.2 玉米产量与土壤质量的关系分析
8.3 玉米产量对土壤侵蚀—沉积的响应
8.4 土壤侵蚀—沉积对玉米产量影响的机理分析
8.4.1 玉米产量与土壤理化性质的关系研究
8.4.2 玉米产量与土壤微生物学性质的关系研究
8.5 小结
第九章 主要结论与研究展望
9.1 主要结论
9.1.1 薄层黑土区流域和坡面尺度土壤侵蚀—沉积特征研究
9.1.2 土壤侵蚀—沉积对土壤理化性质空间分布的影响
9.1.3 土壤微生物学性质空间分布对土壤侵蚀—沉积的响应
9.1.4 流域土壤质量对土壤侵蚀—沉积的响应
9.1.5 黑土层厚度和侵蚀泥沙过度沉积对玉米产量影响的模拟试验研究
9.1.6 流域土壤侵蚀—沉积对玉米产量的影响研究
9.2 主要创新点
9.3 研究展望
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3878345
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