论文部分内容阅读
研究土石山区土壤水文特征是开展山坡水循环机理研究和进行山区产汇流分析的前提和基础,不仅可以为山坡水文学的发展奠定理论基础,而且对山区区域环境治理具有重要的理论和现实意义,同时可以为太行山区水资源合理开发利用提供科学依据。本研究以崇陵流域作为研究区,通过野外试验和室内试验相结合的方法,开展相关研究工作。详细分析了研究区土壤物理性质和水动力学参数在植被、坡度条件下的变化规律及空间分布规律,土壤厚度和岩石风化层厚度统计特性、相关性和变异性、空间分布规律,土壤含水量影响因素及其与土壤含水量的响应关系。主要研究成果如下:(1)荆条、油松条件下土壤颗粒大小分布曲线相似;侧柏、刺槐条件下土壤颗粒大小分布曲线相似;土壤容重、毛管孔隙度、随着深度增加逐渐增大,而总孔隙度、非毛管孔隙度及渗透系数逐渐减小;随着坡度增大,容重、毛管孔隙度逐渐增大,而总孔隙度和非毛管孔隙度逐渐减小;空间分布上,容重、非毛管孔隙度及渗透系数在中部花岗片麻岩地区最大,其他地区小,而毛管孔隙度和田间持水量在石灰岩地区大,其他地区相对较小;(2)基于地统计学研究方法,分析了流域土壤厚度及岩石风化层厚度影响因素、统计特征、变化趋势、空间相关与变异性及空间分布规律;土壤厚度数据样本和岩石风化层厚度数据样本具有中等变异特性;土壤厚度和岩石风化层厚度最优半变异函数模型均为指数函数模型;在东西方向上,土壤厚度拟合曲线为倒U型,岩石风化层厚度拟合曲线为指数型,在南北方向上,土壤厚度拟合曲线为幂函数型,而岩石风化层厚度拟合曲线为倒U型;土壤厚度具有强空间相关性,而岩石风化层厚度具有中等强度相关性;在空间分布上,土壤厚度从西北部向东南部逐渐增大,而岩石风化层厚度则相反;(3)松林小区土壤含水量随着深度增加逐渐增大,荒坡小区土壤含水量随着深度增加先减小后增大,土壤含水量与降水量呈正相关关系,随着降水量增加土壤含水量逐渐增大;土壤含水量低于凋萎系数时,气温对土壤含水量影响较小,土壤含水量高于凋萎系数时,随着气温升高土壤含水量逐渐增大,气温对土壤含水量的影响强于降水。