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《南京农业大学》 2014年
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改良材料对土壤入渗和水分特征影响的试验研究

李爱平  
【摘要】:城市绿地作为城市内唯一承担自然“纳污吐新”的负反馈调节系统,在改善城市生态环境和美化城市景观方面起着重要作用。而作为城市绿地基盘的城市绿地土壤,却遭受到城市化过程带来的环境压力及人为活动的严重干扰,理化性质严重退化,土壤质量明显降低。这些变化将直接影响到树木、花草的正常生长,导致水土流失、水资源枯竭、风沙灾害等生态环境问题的发生,进而影响绿地质量和城市绿化效果。城市绿地土壤质量退化又以土壤物理性质退化尤为严重,主要表现为土壤紧实、结构性差、容重大、通气孔隙少、有效水分的储存少、保水保肥能力差,雨季渍水,无雨则旱的现象也越来越普遍。因此,城市土壤物理性质的改良已经刻不容缓。目前对城市绿地土壤的改良主要向土壤中添加不同的结构改良剂,其中添加有机废弃物不仅能改良土壤理化性状,还能增加土壤养分含量。本文以有机废弃物绿化植物废弃物为主,结合砂子、脱硫石膏、聚丙烯胺(PAM)为原材料混合于土壤中,进行室内模拟试验,研究各有机、无机改良材料单独使用或混合使用对土壤入渗和水分特征的影响,并得到以下试验结果:(1)利用Kostiakov入渗模型(I=Kt1-α)、幕函数(F=atb)及Van Genuchten万程相应的拟合土壤累积入渗量、湿润峰位移及水分特征曲线,达到较好拟合效果,各处理决定系数R2均在0.99以上。(2)砂子能够增加土壤入渗、促进湿润峰的下移,但土壤持水能力及有效水分均明显降低,保水、蓄水能力弱;随着砂子含量的增加,土壤的入渗能力增强,湿润峰下移快,而持水性能减弱,有效水含量减少;砂子粒径对土壤入渗也有一定的影响,但对土壤有效水的影响不明显,入渗性能随着砂子粒径的减少而减弱,湿润峰前进变缓。(3)绿化植物废弃物不仅能提高土壤入渗及湿润峰下降深度,而且能改善土壤持水性能以及有效水含量。而单独使用绿化植物废弃物作为土壤改良材料对土壤入渗的影响不明显,但能显著改善土壤持水性能及有效水含量。(4)改良剂脱硫石膏对于土壤结构有很好的改良效果,增强土壤入渗,增加有效水含量;(5)PAM虽然抑制土壤水分入渗,但也减弱入渗能力的衰减速度,而且由于自身的强大吸水能力进而能够增加土壤水分含量,但其释水能力弱,降低了土壤有效水含量。综合以上分析,对黏重的城市绿地土壤进行掺砂处理,可以提高土壤通气透水性能,但砂土的保水能力弱。而将绿化植物废弃物、脱硫石膏以及PAM共同施于土壤,不仅加快土壤水分的入渗,而且减弱入渗的衰减速度,维持一定的土壤入渗能力,同时土壤持水能力得到有效提高,有效水分也能较好的蓄存于土壤中,值得在城市绿化土壤改良中进行应用。
【学位授予单位】:南京农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:S152.7

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