典型黑土表層土壤壓縮與回彈特性.pdf

1、為系統(tǒng)研究典型黑土表層(0～10cm)土壤壓縮性、回彈能力、承載能力及其影響因素，采用土力學(xué)快速固結(jié)試驗法，分別測定了典型黑土區(qū)內(nèi)不同開墾年限耕地、不同恢復(fù)年限落葉松林地及不同模式退耕還林地表層土壤壓縮與回彈指標，分析開墾年限、恢復(fù)年限及退耕還林模式對典型黑土表層土壤壓縮與回彈特性的影響，并通過簡單相關(guān)分析、通徑分析等統(tǒng)計學(xué)方法，探索典型黑土表層土壤壓縮與回彈特性的影響因素;以期為進一步研究典型黑土表層土壤壓實過程中應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及黑土力

2、學(xué)性質(zhì)的演變規(guī)律奠定基礎(chǔ)。
　　結(jié)果表明:土壤孔隙比(e)、壓縮指數(shù)(Cc)、壓縮系數(shù)（a)和回彈指數(shù)（Cs)隨著開墾年限的增加而降低，Cc、a、Cs變化范圍分別為0.250～0.467、0.00121～0.00417kPa1、0.039～0.083;未經(jīng)開墾干擾天然次生林地土壤Cc、Cs顯著高于耕地土壤(p＜0.05）;Cc、a、Cs均與容重呈極顯著負相關(guān)(p＜0.01），與有機質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān)(p＜0.01）。土壤壓縮性與

3、回彈能力隨著開墾年限的增加逐漸降低，容重、有機質(zhì)含量對其影響最大。
　　隨著恢復(fù)年限的增加，土壤孔隙比、壓縮指數(shù)、先期固結(jié)壓力均有所提高，壓縮指數(shù)、先期固結(jié)壓力變化范圍分別為0.231～0.399、4.2～100.0kPa。落葉松林地土壤壓縮指數(shù)、先期固結(jié)壓力，均顯著高于耕地土壤(p＜0.05);隨植被恢復(fù)年限的增加，典型黑土表層土壤壓縮性、承載能力逐漸提高，耕性有所增強。土壤力學(xué)性質(zhì)指標與理化性質(zhì)之間，表現(xiàn)出顯著的相關(guān)性(p＜0

4、.05);壓縮指數(shù)與土壤黏粒比例、有機質(zhì)含量之間關(guān)系更為緊密(p＜0.01);先期固結(jié)壓力與土壤黏粒比例呈極顯著負相關(guān)(p＜0.01)。植被恢復(fù)導(dǎo)致土壤有機質(zhì)含量的增加;容重和黏粒比例的降低，是黑土表層土壤壓縮性增加、土壤承載能力增強的重要原因。
　　與耕地相比，3種不同模式退耕還林地當(dāng)中，小黑楊林僅顯著提高了土壤壓縮指數(shù)(p＜0.05)，家榆林顯著提高了土壤壓縮指數(shù)與回彈指數(shù)(p＜0.05)，而旱柳林對土壤壓縮指數(shù)、回彈指數(shù)、先

5、期固結(jié)壓力均有顯著提升（p＜0.05）;土壤壓縮指數(shù)、回彈指數(shù)及先期固結(jié)壓力變化范圍分別為0.222～0.321，0.030～0.051，2.0～50.2kPa;此外，壓縮指數(shù)、回彈指數(shù)、先期固結(jié)壓力均與土壤粉粒、粘粒含量之和表現(xiàn)出較強的相關(guān)性。
　　通徑分析表明:對土壤壓縮指數(shù)直接影響、間接影響總和最大的均為黏粒比例，對壓縮指數(shù)決定系數(shù)最大的因素也是黏粒比例;對土壤回彈指數(shù)直接影響最大的是含水率，間接影響總和最大的是黏粒比例，含