开题报告 不同土地利用类型对土壤水分、容重的影响.doc

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1、毕业论文（设计）开题报告题 目： 不同土地利用类型对土壤 水分、容重的影响姓 名： 姜 琴学 号： 08120801037 教 学 院： 地理与生命科学学院专业班级： 地理科学2008级指导教师： 薛晓辉（副教授） 毕节学院教务处制一、选题依据（包括选择课题的背景、选题研究的理论及实践意义） 毕节市是一个典型的喀斯特生态脆弱区，其土层较薄、水土流失严重、农业土壤生产力较低。虽然该地区的降水资源丰富，但季节分布不均匀，且土壤的蓄水能力较差，易造成土壤干旱，对农业生产不利。土壤水分和容重是衡量土壤质量的重要指标之一，其受土壤母质、气候、土地利用类型、人为活动等因素影响。土壤水分含量多少及其存在形式

2、，对土壤形成发育过程及肥力水平高低与自净能力都有影响。水分是土壤物质迁移和运动的载体，也是土壤能量转化的重要物质基础。土壤水分还是自然界水分循环的一个重要环节，土壤水分的含量多少及其循环模式，对地表物质的再分配过程也具有重要的影响。因此，土壤水分无论在农业生产、资源管理和水文循环控制等研究中都有重要的意义1。土壤容重是重要的土壤物理性状，它直接影响着土壤水肥供应、通气状况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、长度、分泌物等对土壤的穿插、分割和颗粒的凝结作用不同，其枯落物量不同提供给土壤的有机质多少也差异较大，直接影响了土壤的容重大小。本研究是在毕节市郊采取不同土地利用条件下的土

3、壤剖面样品，以105烘干法测定其水分含量，以环刀法测定表层土壤容重，研究不同土地利用条件对土壤剖面水分分布特征、储水量以及表层容重的影响，对本地区土壤保水蓄水能力研究与质量评估有一定参考价值。二、选题研究现状（包括目前国内外对本选题的研究情况和有待解决的问题）我国西南地区是世界喀斯特地貌集中连片分布地区之一，独特的地质环境不断恶化，主要表现为旱涝灾害频繁、水土流失严重、石漠化扩展、地面塌陷、生产量底。土壤水分是是影响生态系统侵蚀过程、植被生长和恢复过程的主要因子，对整个生态系统的恢复和稳定起着决定作用3。土壤容重的大小与土壤质地、结构、有机质含量、土壤紧实度、耕作措施等有关。砂土容重较大，粘土

4、容重较小。一般腐殖质多的表层容重较小4。前人对土壤水分和土壤容重进行了广泛研究。在土壤水分研究方面，张笑楠等5在桂西北喀斯特峰丛洼地坡面土地利用对土壤水分影响中研究结果表明，喀斯特峰丛洼地剖面土壤水分随土层加深，均值升高，次生林和灌丛林地土壤水分含量较高，经济林地各土层和观测时段土壤含水量都显著低于其他土地利用方式。连纲等6对黄土高原小流域的土壤水分研究表明，不同土地利用类型之间，土壤水分变化相对较大，大小次序为:坝地荒草地灌木林地坡耕地林地梯田。在不同景观位置，土壤水分大小变化为：沟平地坡中坡下坡上坡顶。马娟霞等7在黄土高原刺槐林地土壤水分进行研究表明，坡向、坡度、坡位3个立地因子对土壤水分

5、含量的影响依次为坡向为极显著，坡度为显著，坡位不显著。土壤水分含量半阴坡最高，其次为半阳坡，阳坡最低。同一坡向坡度越小土壤水分含量越高。土壤含水量随坡位的变化只在半阴坡才表现出从上到下有规律的增加，其它坡向没有表现出此规律。冯广龙8研究表明水分胁迫条件和不同灌溉方式影响籽料产量。张庆霞等9对马铃薯连作栽培的土壤水分研究表明不同连作年限土壤水分均在查阅文献确定研究题目40-60cm层出现水分含量较低的干土层，干化程度随连作年限的增加而加重。武阿峰等10对长武塬不同土地利用条件下对土壤水分深剖面研究表明，不同土地利用条件下土壤水分存在较大差异，其中春玉米地由于上年小麦收获后直到春玉米播种前土地休闲

6、，土壤含水量显著高于其他利用方式。还有土壤水分在其它方面的研究11-17。在土壤容重研究方面，连纲6等人对黄土高原小流域土壤容重研究表明，不同土地利用类型之间，土壤容重变异较小，其大小次序为：灌木林地荒草地梯田坝地林地坡耕地。在不同的景观位置，土壤容重大小变化表现为：坡顶沟平地坡中坡下坡上坡顶。土壤容重对植物生长方面2。尽管前人对土壤水分和容重进行了广泛的研究，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对单一土地利用类型，对喀斯特地区不同的土地利用类型土壤水分和土壤容重的研究相对薄弱，本研究是在毕节市郊采取不同土地利用条件下的土壤剖面样品，以测定其水分含量和土壤表层容重，研究不同土地利

7、用条件对土壤剖面水分分布特征、储水量以及表层容重的影响，对本地区土壤保水蓄水能力研究与质量评估有一定参考价值。三、研究内容与方法（一）、研究内容1、不同土地利用条件下土壤表层容重的变化；2、不同土地利用下土壤剖面水分的分布特征；3、不同土地利用类型对土壤储水量的影响。（二）、研究方法1、样品采集 在毕节市郊区选择乔木林、菜地、农地、果园地、撂荒地等样地。以环刀测定土壤表层容重和以土钻采取土壤剖面样品，每20cm采取一次土壤样品，直至母岩层。并带回实验室待测水分。并对样地的采样地点、采样日期2011年11月26日-2011年11月29日、植被类型、经纬度等作详细记录。2、指标的测定与计算指标测定

8、：土壤容重测定采用环刀法，土壤水分采用105烘干法；经纬度和海拔的测定：用GPS测定指标计算：1）土壤含水量的计算： Qm（%）=(W1-W2) /W2100%其中Qm为土壤质量含水量，W1为湿土质量，W2为烘干（105）土质量，W1-W2为土壤水质量.2） 环刀容积计算公式： V=2rh式中：V环刀容积（cm3），R环刀半径（cm），h环刀高度（cm），圆周率(3.1416） 按下式计内土壤容重：r=g/V式中：rs土壤容重（g cm-3），g土壤干重（g），V环刀容积（cm3）3） 土体各层水分储量：Wi=10Wcri.hi式中：Wi第i层土壤水分储量（mm），Wc第i层土壤含水量（%），

9、ri第i层土壤容重（g cm-3），hi第i层土壤的厚度（20cm）；i为土层数。土体总储水量为：S=Wi(i=1,2,3)式中：S为土体总储水量（mm）；Wi为各层土壤水分储量，i为土层数（三）、技术路线野外选择样地、采取土壤样品撰写论文整理并分析试验数据室内测定土壤容重和水分含量查阅文献确定研究题目（四）、研究的主客观条件（一）、研究的主观条件 由于我是学地理专业的具有本专业的系统的知识，我本人也比较喜欢土壤方面的，对土壤也比较了解。再加上有毕节学院地理与生命环境学院薛晓辉博士指导。并且有几次野外实习的经验对土样指标的采取有一定的了解，以及时间的充裕性。（二）、研究的客观条件1）有图书馆、

10、中国学术期刊全文数据、google以及 sogou；等网络条件。2）有土壤学实验室可以满足实验需求。五、研究进度安排2011年11月2011年12月：查阅文献，确定试验方案，准备相关试验材料及设备等,进行土壤采集,并完成开题报告；2012年1月2012年04月： 测定样品，整理并分析试验数据，并完成初稿。2012年05月：完成本科毕业论文，准备进行论文答辩。六、主要参考文献1 李天杰,赵烨,张科利,等.土壤地理学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.下层土壤容重对玉米植株养分吸收和分配的影响J.中国农业科学,2007,40(7): 1371-1

11、378.3 陈洪松，赵明安.黄土区坡地土壤水分运动与转化机理研究进展J.水科学进展，2003,14(4):513-520.4 李天杰,赵烨,张科利,等.土壤地理学M.第三版，北京：高度教育出版社，2004：61-62.5 张笑楠,王克林，张 伟，等.桂西北喀斯特锋丛洼地坡面土地利用对土壤水分的影响J.土壤通报,2009,40(6):1250-1254.6 连 刚，郭旭东，傅伯杰，等.黄土高原小流域土壤容重对及水分空间变异特征J.生态学报,2006,26(3):648-654.7 马娟霞，肖 玲，关帅朋，等.黄土高原刺槐林地土壤水分与立地因子关系的研究J.土壤通报,2010,18(6): 121

12、2-1217.8 冯广龙，刘昌明. 土壤水分对作物根系生长及分布的调控作用J.生态农业研究，1996，4(3):5-9.9 张庆霞,宋乃平,王磊,等.马铃薯连作栽培的土壤水分研究J.中国生态农业学报，2010,18(6):1212-1217.10 武阿锋，刘文兆.长武塬不同利用条件下土壤水分特征比较J.干旱地区农业研究，2009,27(5):133-136.11 李孝良,陈效民，周炼川，等.西南喀斯特石漠化过程对土壤水分特性的影响J.水土保持学报,2008,22(5):198-203.12 杜鹏飞，姜洪涛，袁小宇.北方农牧交错带不同土地利用方式下表层土壤含水量对比研究J.干旱区资源与环境,20

13、09,23(9):118-122.13 陈 林，王磊，张庆霞,等.风沙区不同土地利用类型的土壤水分灰色关联分析J.干旱区研究,2009,26(6):840-845.14 夏 雯，黄代民，催 晨，等.西南喀斯特地区土壤水分研究进展J.中国农学通报，2009，25(23)：442-446.15 宋颖帕，谢小立.土地利用方式对红壤坡地雨水利用和水量平衡的影响研究J.水土保持通报,2009,29(3):97-102.16 朱暗香，阎彦梅.地膜玉米对土壤水分利用的试验研究J.农业科技通讯， 2010:69-70.17 周择福，洪玲霞.不同林地土壤水分入渗和入渗模拟的研究J.林业科学,1997,33(1):9-17.七、指导教师意见指导教师签名：年 月 日注：本表一式两份，装入学生资料袋。