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干旱半干旱地区的河流多发源于高寒山区,补给源复杂多样,广泛分布的季节性冻土的存在会阻碍降水和积雪融水入渗,使得积雪融水对径流的补给更加复杂;加之新疆气象水文站点多分布于低海拔区,给研究高寒山区水文过程带来困难。为了研究季节性土壤冻融过程对径流的影响,本研究选取季节性冻土广泛分布的开都河流域山区产流区为研究区。开都河流域的径流受以冰川/积雪融水、降雨和地下水共同补给。本研究首先利用研究区临近站点观测得到的土壤温湿度数据来分析季节性土壤的融化过程 ...
张飞云
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为明确土壤冻融过程中水分垂直迁移与其主要影响因素间的定量关系,以我国东北典型黑土为研究对象,通过单向冻融试验,进行了不同初始含水率、降温幅度和地下水位条件下土壤冻结过程中水分垂直迁移试验,定量分析了主要影响因素对黑土冻融过程中水分垂直迁移的影响规律。结果表明:(1)试样中温度变化先快后慢,最终试样内部温度随深度呈现稳定的温度梯度分布;(2)初始含水率对土壤的冻结影响较为明显,初始含水率越高,冻结经历时间越长,冻结过程中消耗的潜热量越大,冻结锋面形成越晚;(3)不同降温幅度使得土壤温度梯度差距较大,15 ...
刘红希, 范昊明, 许秀泉
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通过在古尔班通古特沙漠南缘开展的风沙土入渗试验,分析了荒漠灌木对根区土壤入渗的影响以及沙漠地区 季节性冻土水分入渗特性。结果表明:荒漠灌木-梭梭根区的稳定入渗率与孔隙度具有随着距离树干的增加而迅速下降,这 一关系可用指数函数表示,沙垄间:K = 3.9266e-0.2466L(R2 = 0.959),沙垄上:K = 8.4713e-0.0739L (R2 = 0.933);沙垄顶上的 稳定入渗率值为垄间相应位置处的3-6 倍。沙漠地区季节性冻土具有较高的入渗能力,沙漠冻结风沙土的稳渗率为 0.26-0 ...
汤英, 周宏飞, 周宝佳.
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以重金属Cd为单一污染源的棕壤作为供试土壤,设定-10,-20,-30 ℃三个温度作为冻结温度,10 ℃作为融化温度进行土壤冻融循环试验。通过测定冻融作用后土壤团聚体粒径组成、土壤质量平均直径、团聚体粒径中Cd的质量负载率以及土壤团聚体中Cd的赋存形态,研究冻融作用对棕壤团聚体稳定性及Cd在不同团聚体粒径中分布与赋存形态的影响。结果表明:土壤经过冻融作用后,>2 mm的团聚体比例显著增加(P<0.05),增加范围为38.4%~54.6%,土壤质量平均直径显著增加(P<0.05)。经过冻融作用后 ...
王梦露 +7 more
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古尔班通古特沙漠南部沙垄水分动态——兼论积雪融化和冻土变化对沙丘水分分异作用
2004年3月至2005年7月对古尔班通古特沙漠南部典型半固定沙垄土壤水分进行了系统监测,结合气象资料,特别是对冬季积雪和冻土资料的分析,认为该沙漠沙丘土壤水分时空变化规律在很大程度上受积雪融化和季节性冻土的影响.由于冬季稳定存在20~30 cm的积雪于春季融化,使得春季沙丘土壤含水率成为全年最高的季节,从而为早春植物的萌发生长创造了有利的条件.冬季1 m多深的冻土于早春时节由表及里开始消融,沙丘表面融化的雪水在坡面重力作用下,沿难以透水的冻土层上界自坡上向坡下发生迁移,在春夏季形成了垄间最高 ...
蒋进 +4 more
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Effect of seasonal freeze-thaw on soil anti-scouribility and its related
在股状水流侵蚀比较发育的黄土丘陵区,土壤可蚀性主要依赖于土壤抗冲能力。为了揭示季节性冻融对土壤抗冲性的影响,该文借助模拟冲刷试验,设置了裸地对照(CK)、黑麦草传统密度(LD)和加倍密度(HD)3种处理,测定并分析了冻融前后土壤物理性质及其抗冲性。结果表明,与冻融前相比,表层土壤容重、团聚体含量和根系密度在3个处理中均未发生显著变化(P<0.05),土壤黏聚力略有下降,而崩解速率在处理CK、LD和HD中分别增加了20.6%、18.8%和7.3%。冻融作用延后了3个处理的主要产沙时间 ...
李强 +5 more
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[目的] 冻融过程土壤呼吸在年土壤呼吸总量中占有重要比例,研究探讨土壤冻融过程中含水量、冻结温度和冻融循环次数对土壤碳矿化动态的影响。[方法] 以黑龙江省嫩江县鹤山农场九三水土实验站黑土为研究对象,开展室内冻融程度模拟试验,进行7次冻融循环,设置100%田间持水量(100%WHC)、60%田间持水量(60%WHC)和30%田间持水量(30%WHC)3种土壤含水量;10 ℃恒温处理(对照)、-5 ℃冻结处理(轻度冻结)和-15 ℃冻结处理(重度冻结)3种环境温度。[结果] 冻融循环次数 ...
张博 +6 more
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量化东北黑土区多种外营力作用的坡面复合土壤侵蚀过程,将为坡面水保措施的精确布置提供重要科学依据。基于野外模拟试验,分析了东北典型薄层黑土区(宾县)、中层黑土区(海伦市)和厚层黑土区(克山县)多营力叠加作用的坡面水蚀特征。野外模拟降雨的试验处理包括仅水蚀的试验处理(I)、冻融+水力叠加作用的试验处理(Ⅱ)和冻融+风力+水力叠加作用的试验处理(Ⅲ)。结果表明:与仅有水蚀作用的试验处理相比,冻融作用使典型薄层、中层和厚层黑土厚度区的坡面径流深度分别减小29.4%,39.3%,32.1 ...
何煦, 桑琦明, 郑粉莉, 王一菲
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融雪水土壤入渗量是干旱区沙漠重要的水平衡收入项.2012—2013、2013—2014年两个冬季对古尔班通古特沙漠南缘沙丘西坡、东坡和丘间地降雪前和融雪后的土壤含水率进行监测,根据水量平衡原理计算了沙丘西坡、东坡、丘间地和景观尺度上的融雪水土壤入渗量,并与采用筒测法的实测结果进行比较.结果表明:降雪前土壤含水率较低,未冻层非饱和土壤水对地表冻结层土壤水分的补给可忽略不计;融雪入渗水是表层土壤获得补给的主要水源;冻结期潜水既没有蒸发,积雪融化后潜水也没有获得补给;研究区西坡、东坡 ...
中国科学院大学 +5 more
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目的青藏高原草甸土对气候变化引起的季节性冻融频次改变尤为敏感,亟须揭示草甸土微生物活性对不同冻融循环次数的响应规律。方法选取青藏高原地区季节性冻融作用频繁的高寒草甸土为研究对象,通过非冻融与1、3、5、7、9次冻融循环模拟,对比分析典型土壤可溶性碳氮、微生物碳氮及气体碳氮的响应特征。结果1)与未冻融土壤相比,9次冻融循环后土壤微生物生物量碳显著降低23.64%,可溶性有机碳质量分数显著提升7.37%,CO2和N2O累积释放量分别增加71.09%和321.40%。2) 随着冻融循环次数增加,可溶性有机碳 ...
黄伟, 杨小艺, 李浩乐, 胡亚鲜
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