開題報告 不同土地利用類型對土壤水分、容重的影響

1、畢業(yè)論文（設計）開題報告題 目： 不同土地利用類型對土壤 水分、容重的影響姓 名： 姜 琴學 號： 08120801037 教 學 院： 地理與生命科學學院專業(yè)班級： 地理科學2008級指導教師： 薛曉輝（副教授） 畢節(jié)學院教務處制一、選題依據(jù)（包括選擇課題的背景、選題研究的理論及實踐意義） 畢節(jié)市是一個典型的喀斯特生態(tài)脆弱區(qū)，其土層較薄、水土流失嚴重、農(nóng)業(yè)土壤生產(chǎn)力較低。雖然該地區(qū)的降水資源豐富，但季節(jié)分布不均勻，且土壤的蓄水能力較差，易造成土壤干旱，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不利。土壤水分和容重是衡量土壤質量的重要指標之一，其受土壤母質、氣候、土地利用類型、人為活動等因素影響。土壤水分含量多少及其存在形式

2、，對土壤形成發(fā)育過程及肥力水平高低與自凈能力都有影響。水分是土壤物質遷移和運動的載體，也是土壤能量轉化的重要物質基礎。土壤水分還是自然界水分循環(huán)的一個重要環(huán)節(jié)，土壤水分的含量多少及其循環(huán)模式，對地表物質的再分配過程也具有重要的影響。因此，土壤水分無論在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、資源管理和水文循環(huán)控制等研究中都有重要的意義1。土壤容重是重要的土壤物理性狀，它直接影響著土壤水肥供應、通氣狀況及作物根系穿透助力等因素2。不同的地表植物的根系密度、長度、分泌物等對土壤的穿插、分割和顆粒的凝結作用不同，其枯落物量不同提供給土壤的有機質多少也差異較大，直接影響了土壤的容重大小。本研究是在畢節(jié)市郊采取不同土地利用條件下的土

3、壤剖面樣品，以105烘干法測定其水分含量，以環(huán)刀法測定表層土壤容重，研究不同土地利用條件對土壤剖面水分分布特征、儲水量以及表層容重的影響，對本地區(qū)土壤保水蓄水能力研究與質量評估有一定參考價值。二、選題研究現(xiàn)狀（包括目前國內(nèi)外對本選題的研究情況和有待解決的問題）我國西南地區(qū)是世界喀斯特地貌集中連片分布地區(qū)之一，獨特的地質環(huán)境不斷惡化，主要表現(xiàn)為旱澇災害頻繁、水土流失嚴重、石漠化擴展、地面塌陷、生產(chǎn)量底。土壤水分是是影響生態(tài)系統(tǒng)侵蝕過程、植被生長和恢復過程的主要因子，對整個生態(tài)系統(tǒng)的恢復和穩(wěn)定起著決定作用3。土壤容重的大小與土壤質地、結構、有機質含量、土壤緊實度、耕作措施等有關。砂土容重較大，粘土

4、容重較小。一般腐殖質多的表層容重較小4。前人對土壤水分和土壤容重進行了廣泛研究。在土壤水分研究方面，張笑楠等5在桂西北喀斯特峰叢洼地坡面土地利用對土壤水分影響中研究結果表明，喀斯特峰叢洼地剖面土壤水分隨土層加深，均值升高，次生林和灌叢林地土壤水分含量較高，經(jīng)濟林地各土層和觀測時段土壤含水量都顯著低于其他土地利用方式。連綱等6對黃土高原小流域的土壤水分研究表明，不同土地利用類型之間，土壤水分變化相對較大，大小次序為:壩地荒草地灌木林地坡耕地林地梯田。在不同景觀位置，土壤水分大小變化為：溝平地坡中坡下坡上坡頂。馬娟霞等7在黃土高原刺槐林地土壤水分進行研究表明，坡向、坡度、坡位3個立地因子對土壤水分

5、含量的影響依次為坡向為極顯著，坡度為顯著，坡位不顯著。土壤水分含量半陰坡最高，其次為半陽坡，陽坡最低。同一坡向坡度越小土壤水分含量越高。土壤含水量隨坡位的變化只在半陰坡才表現(xiàn)出從上到下有規(guī)律的增加，其它坡向沒有表現(xiàn)出此規(guī)律。馮廣龍8研究表明水分脅迫條件和不同灌溉方式影響籽料產(chǎn)量。張慶霞等9對馬鈴薯連作栽培的土壤水分研究表明不同連作年限土壤水分均在查閱文獻確定研究題目40-60cm層出現(xiàn)水分含量較低的干土層，干化程度隨連作年限的增加而加重。武阿峰等10對長武塬不同土地利用條件下對土壤水分深剖面研究表明，不同土地利用條件下土壤水分存在較大差異，其中春玉米地由于上年小麥收獲后直到春玉米播種前土地休閑

6、，土壤含水量顯著高于其他利用方式。還有土壤水分在其它方面的研究11-17。在土壤容重研究方面，連綱6等人對黃土高原小流域土壤容重研究表明，不同土地利用類型之間，土壤容重變異較小，其大小次序為：灌木林地荒草地梯田壩地林地坡耕地。在不同的景觀位置，土壤容重大小變化表現(xiàn)為：坡頂溝平地坡中坡下坡上坡頂。土壤容重對植物生長方面2。盡管前人對土壤水分和容重進行了廣泛的研究，但在土壤水分方面多限于土壤水分和土壤容重方面多限于對單一土地利用類型，對喀斯特地區(qū)不同的土地利用類型土壤水分和土壤容重的研究相對薄弱，本研究是在畢節(jié)市郊采取不同土地利用條件下的土壤剖面樣品，以測定其水分含量和土壤表層容重，研究不同土地利

7、用條件對土壤剖面水分分布特征、儲水量以及表層容重的影響，對本地區(qū)土壤保水蓄水能力研究與質量評估有一定參考價值。三、研究內(nèi)容與方法（一）、研究內(nèi)容1、不同土地利用條件下土壤表層容重的變化；2、不同土地利用下土壤剖面水分的分布特征；3、不同土地利用類型對土壤儲水量的影響。（二）、研究方法1、樣品采集 在畢節(jié)市郊區(qū)選擇喬木林、菜地、農(nóng)地、果園地、撂荒地等樣地。以環(huán)刀測定土壤表層容重和以土鉆采取土壤剖面樣品，每20cm采取一次土壤樣品，直至母巖層。并帶回實驗室待測水分。并對樣地的采樣地點、采樣日期2011年11月26日-2011年11月29日、植被類型、經(jīng)緯度等作詳細記錄。2、指標的測定與計算指標測定

8、：土壤容重測定采用環(huán)刀法，土壤水分采用105烘干法；經(jīng)緯度和海拔的測定：用gps測定指標計算：1）土壤含水量的計算： qm（%）=(w1-w2) /w2100%其中qm為土壤質量含水量，w1為濕土質量，w2為烘干（105）土質量，w1-w2為土壤水質量.2） 環(huán)刀容積計算公式： v=2rh式中：v環(huán)刀容積（cm3），r環(huán)刀半徑（cm），h環(huán)刀高度（cm），圓周率(3.1416） 按下式計內(nèi)土壤容重：r=g/v式中：rs土壤容重（g cm-3），g土壤干重（g），v環(huán)刀容積（cm3）3） 土體各層水分儲量：wi=10wcri.hi式中：wi第i層土壤水分儲量（mm），wc第i層土壤含水量（%），

9、ri第i層土壤容重（g cm-3），hi第i層土壤的厚度（20cm）；i為土層數(shù)。土體總儲水量為：s=wi(i=1,2,3)式中：s為土體總儲水量（mm）；wi為各層土壤水分儲量，i為土層數(shù)（三）、技術路線野外選擇樣地、采取土壤樣品撰寫論文整理并分析試驗數(shù)據(jù)室內(nèi)測定土壤容重和水分含量查閱文獻確定研究題目（四）、研究的主客觀條件（一）、研究的主觀條件 由于我是學地理專業(yè)的具有本專業(yè)的系統(tǒng)的知識，我本人也比較喜歡土壤方面的，對土壤也比較了解。再加上有畢節(jié)學院地理與生命環(huán)境學院薛曉輝博士指導。并且有幾次野外實習的經(jīng)驗對土樣指標的采取有一定的了解，以及時間的充裕性。（二）、研究的客觀條件1）有圖書館、

10、中國學術期刊全文數(shù)據(jù)、google以及 sogou；等網(wǎng)絡條件。2）有土壤學實驗室可以滿足實驗需求。五、研究進度安排2011年11月2011年12月：查閱文獻，確定試驗方案，準備相關試驗材料及設備等,進行土壤采集,并完成開題報告；2012年1月2012年04月： 測定樣品，整理并分析試驗數(shù)據(jù)，并完成初稿。2012年05月：完成本科畢業(yè)論文，準備進行論文答辯。六、主要參考文獻1 李天杰,趙燁,張科利,等.土壤地理學m.第三版，北京：高等教育出版社，2004：76-77.2 李朝海,梅沛沛,王 群,等.下層土壤容重對玉米植株養(yǎng)分吸收和分配的影響j.中國農(nóng)業(yè)科學,2007,40(7): 1371-1

11、378.3 陳洪松，趙明安.黃土區(qū)坡地土壤水分運動與轉化機理研究進展j.水科學進展，2003,14(4):513-520.4 李天杰,趙燁,張科利,等.土壤地理學m.第三版，北京：高度教育出版社，2004：61-62.5 張笑楠,王克林，張 偉，等.桂西北喀斯特鋒叢洼地坡面土地利用對土壤水分的影響j.土壤通報,2009,40(6):1250-1254.6 連 剛，郭旭東，傅伯杰，等.黃土高原小流域土壤容重對及水分空間變異特征j.生態(tài)學報,2006,26(3):648-654.7 馬娟霞，肖 玲，關帥朋，等.黃土高原刺槐林地土壤水分與立地因子關系的研究j.土壤通報,2010,18(6): 121

12、2-1217.8 馮廣龍，劉昌明. 土壤水分對作物根系生長及分布的調控作用j.生態(tài)農(nóng)業(yè)研究，1996，4(3):5-9.9 張慶霞,宋乃平,王磊,等.馬鈴薯連作栽培的土壤水分研究j.中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2010,18(6):1212-1217.10 武阿鋒，劉文兆.長武塬不同利用條件下土壤水分特征比較j.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2009,27(5):133-136.11 李孝良,陳效民，周煉川，等.西南喀斯特石漠化過程對土壤水分特性的影響j.水土保持學報,2008,22(5):198-203.12 杜鵬飛，姜洪濤，袁小宇.北方農(nóng)牧交錯帶不同土地利用方式下表層土壤含水量對比研究j.干旱區(qū)資源與環(huán)境,2009,23(9):118-122.13 陳 林，王磊，張慶霞,等.風沙區(qū)不同土地利用類型的土壤水分灰色關聯(lián)分析j.干旱區(qū)研究,2009,26(6):840-845.14 夏 雯，黃代民，催 晨，等.西南喀斯特地區(qū)土壤水分研究進展j.中國農(nóng)學通報，2009，25(23)：442-446.15