土地利用类型对土壤水分入渗特征影响研究开题报告

全文总字数：3762字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

选题意义：

土壤水分入渗是水分通过全部或部分地表向下流动进入土壤、在土壤中运动和存储, 形成土壤水的过程, 是降水、地面水、土壤水和地下水转化的中心环节，它控制地表水、地下水和土壤水库之间的水循环 ^[1], 与地表产流、土壤侵蚀、降雨后土壤水分再分配等问题密切相关^[2]。由于我国独特的地理环境，使得北方严重干旱缺水，抑制了北方地区农业发展。众所周知，农田灌溉就是水分入渗土壤的过程，进入土壤中的水分才是能被作物生长吸收利用的有效水分，因此我们可以说土壤水分入渗能力的大小直接决定了农田灌溉水利用效率的高低^[3]。本研究将对北方某一地区土地利用类型与土壤水分入渗特征的相关关系展开研究。

国内外研究进展：

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：

1.在集中管理的农业地区进行现场测量, 探讨土地利用类型对渗透特性的

3. 研究的方法与方案

研究方法：

本研究结果将通过室外试验和室内试验结合的方法得到。野外选择具有代表性的试验断面，使用圆盘式入渗仪进行原为渗透测量，同时测量前后做好每个样点土壤样本的保存和室内实验测量。再通过瞬态入渗法确定，即根据Haverampt等基于三维入渗过程建立的盘式入渗仪的入渗公式来计算渗透参数。最后利用经典统计方法来揭示土壤水分渗透特征与土地利用类型，及其环境因素的相关性。

技术路线：

实验方案：

1.选择四种具有代表性的土地利用类型，即即杨树种植林地 (林地)、灌木连续种植金银花10年以上 (灌木)、常规耕作 (耕地) 下的耕地和免耕地。在每个用地的中部，设计了一个南北方向96m长的采样样带。沿着采样样带，确定33个位置（每隔3米）作为原位测量位点位置。

2.在进行渗透测量之前，使用取土器（直径5 cm）测量初始土壤含水量（IWC；IWC₁₀，0–10 cm；IWC₂₀，10–20 cm），在渗滤计周围的3个位置采集0–10 cm和10–20 cm土层的扰动土壤样品。此外，在3个位置分别测量了0-10cm土层的土壤有机质（SOM）和土壤粒径分布。使用土环（体积100 cm³）测量土壤容重（BD）和饱和导水率（Ks），还在填充温度计周围的3个位置采集了0-10 cm的原状土样品。

3.在填充计放置之前，小心地从土壤表面去除小树枝、垃圾和粗矿物颗粒，并在土壤表面涂抹一层薄细砂，以实现圆盘基底和土壤表面之间的完全接触。

4.对于所有原位测量位点位置用圆盘式直径为22 cm的圆盘式渗滤仪测量原位渗透，渗透都是在-2 cm的压头下进行的。由于在现场进行渗透测量的几周内，不同位置的水温发生了变化，因此要使用温度计对渗透测量的每次运行时过滤器中的水温（t）进行记录。在渗透过程中，每隔1分钟手动记录鼓泡塔中的水量，直到2小时。

5.在某个位置完成渗透测量后，将扰动土壤样本收集在渗计的正下方，以测量最终土壤含水量（FWC）。

6.在105°C烘箱干燥24小时后，测定BD（g cm^-3）和土壤含水量（cm cm-3）。

7.使用Walkley-Black法测量土壤有机质（）,土壤粒度分布（）是在使用六偏磷酸钠溶液（0.5 mol/L）预处理后使用Mastersizer 2000通过激光衍射测定的,采用恒压头渗透计法测量Ks（cm min^-1）。

8.通过瞬态入渗法方程，计算本实验原位渗透特征。

9.使用经典统计方法，对实验相关数据（渗透特征参数，环境因子等）进行整合，对比不同土地利用类型，进行数据分析，得到实验结果。对比以往相关实验及文献，进行讨论，得出结论。

可行性分析：

1.实验地点已有充分了解，相关实验器材齐备，相关实验资料齐全。

2.本人有一定的相关专业知识储备，并且获得了指导老师的建议指导。大二到大三期间参与过土壤学方面的项目研究，测量过土壤理化指标。

4. 研究创新点

1.相比于之前的相关研究，此次实验在测定土壤含水量并没有像以往只测定了0—10cm的土壤的值，还将对10—20cm的土壤含水量进行测定，即对土壤更深地区进行初始含水量的测定。

2.本次研究我们会在进行原位渗透测量过程中将对温度进行了同步记录，重点探讨了温度在土壤水分渗透过程中是否有相关影响。

5. 研究计划与进展

2019.03-2019.04 进行相关实验

2019.04-2019.05 整理统计分析数据，论文撰写

2019.05-2019.06 完成论文并进行答辩