| 题名 | 南亚热带丘陵赤红壤水分循环研究 |
| 作者 | 郭庆荣 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 1998 |
| 授予单位 | 中国科学院、水利部水土保持研究所 |
| 授予地点 | 陕西 |
| 导师 | 李玉山 |
| 学位专业 | 土壤学 |
| 中文摘要 | 本文在对南亚热带丘陵赤红壤结构特征及水分物理性质系统分析的基础上，深入研究了丘陵赤红壤物理退化过程和机理；借助水量转化理论和水平平衡原理，运用水均衡模型，在对南亚热带丘陵赤红壤区降雨量、水面蒸发和农田蒸散量、降雨入渗和地表径流、深层补给量、土壤水分无能无力和贮水量动态、SPAC中的水分运移等系统研究的基础上，分析了南亚热带丘陵赤红壤水分循环及水量平衡特征，填补了区域研究空白。对于指导丘陵区合理利用土壤资源、防治土壤退化，对与指导丘陵赤红壤区名特优果树和粮油旱作物的土壤水分管理，对于充分发挥丘陵赤红壤区土壤资源优势和水热气候优势，具有重要的理论和生产实践意义。具体如下： 1. 分析了南亚热带丘陵赤红壤，在自然植被演替成为次生植被，或被人工开垦利用种植旱作作物和果树后，存在不同程度的农学意义上的物理退化现象，即表土砂质化(砂粒含量相对增加，粘粒含量相对减少)，土壤孔隙性变差(总孔隙减少，较大孔径的孔隙减小，容重增加)，土壤团聚体稳定性下降(较大粒团聚体减少)，表土稳渗率下降，土壤有持水量减小，贮水库容小，有效贮水库容更小。研究了丘陵赤红壤物理退化的机理，其主要是土壤养分贫瘠化的结果，其中又以有机质下降的影响为最大。 2. 建立了丘陵赤红壤产流的数学模型。分析了南亚热带丘陵赤红壤地表径流的动态变化特征及其影响因素。在4—9月，每次降雨产生的径流量变化范围为0.2—51.04mm，径流率变化范围为1.0%--25.3%，10—3月一般不产生地表径流。并得出地表流量与降雨量的拟合关系式R0=0.0259Pn1.4034，径流率与土壤表层初始含水量的拟合关系式为R0=9.8788W7.7702，而降雨强度对径流量的影响要比降雨量、土壤表层初始含水量小得多。 3. 以修正的彭曼公式为基础，建立了南亚热带丘陵赤红壤区蒸散量的计算模型，分析了丘陵赤红壤蒸散量的动态变化特征。揭示了丘陵赤红壤区年降雨总量和3—10月的降雨量足以满足蒸散的需要；而11—2月的降雨量不足以满足蒸散需求，蒸散将消耗土壤水库贮水的规律。 4. 运用达西定律和水量平衡原理，对丘陵赤红壤区非饱和带土壤水分含量进行了模拟，模拟值与实测值之间的平均误差不超过4%，可靠程度是非常满意的。丘陵赤红壤水分含量呈现季节性变化，3—9月，整个剖面的水分含量都接近或超过田间持水量；10—2月，整个剖面水分含量均下降，尤以0—20cm、20—40cm土层水分含量下降得比较大，有的月份降低到凋萎湿度以下。0—100cm土层的贮水量是很丰富的；而有效贮水量却比较小，有效贮水量也表现明显的季节性变化，湿季其所占贮水量的比例为30.09%--40.36%，旱季为12.16%--33.69%。 5. 南亚热带丘陵赤红壤区，无论是以荔枝、芒果、还是以龙眼作为试验对象，SPAC中水分势能分布规律为：水分从土壤到植物根表皮、进入根系通过植物茎到达叶片，水分势能降低分别为0.9063—1.7428Mpa、0.2818—0.6979Mpa、0.2904—1.8707Mpa；水分从叶部汽化扩散到大气中去，水分势能降低分别达15.15—15.37Mpa、15.4491—58.4036Mpa、14.5824—56.9536Mpa，则水流在SPAC中运移时，其能量主要消耗在由叶部到大气这一环节上。SPAC中的水流阻力分布规律是：SPAC的水阻力中，叶—气系统的水注阻力最大，占SPAC水流总阻力的93.65%--98.03%、95.68%--99.03%、90.13%--98.71%；植株体的水流阻力居其次，占总阻力的1.97%--6.35%、0.97%--4.32%、0.08%--9.87%；土壤阻力最小，占总阻力的比例小到可忽略不计，则叶一气系流的水流阻力是决定SPAC中水流速率的主导因素。 6. 南亚热带丘陵赤红壤区，果园水量平衡特征是：3—9月为正，10—2月为负。果园土壤水库具有季节性的调节作用，3—4月为蓄水阶段，5—9月为土壤水分的贮存阶段，10—2月为土壤供水阶段。 7. 南亚热带丘陵赤红壤区，因降雨、蒸发、蒸散年内分配不均，及有效贮水量少，而存在旱季土壤水分亏缺现象。水分亏缺对一年生秋播作物的生长发育及产量有一定的影响，在干旱年份里，水分亏缺的影响非常严重，黄豆几乎是失收，鱼藤枝叶干枯，木薯枯枝落叶严重，采用覆盖保水措施增产效果显著。而岭南名特优果树(芒果、龙眼、荔枝)的生长发育完全能适应丘陵赤红壤的水分条件，水分亏缺对其的影响甚小。 |
| 公开日期 | 2011-06-30 ; 2011-07-14 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.iswc.ac.cn/handle/361005/3993]  |
| 专题 | 水土保持研究所_水保所知识产出(1956-2013) |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 郭庆荣. 南亚热带丘陵赤红壤水分循环研究[D]. 陕西. 中国科学院、水利部水土保持研究所. 1998. |
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