黑土旱作耕地季节性冻融监测试验研究

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1、拓展平台黑土旱作耕地季节性冻融监测试验研究1234赵相军杨丽华冷艳杰郭芳1.内蒙古赤峰市巴林右旗水务局；2.内蒙古大学创业学院；3.中国水利水电科学研究院;4.内蒙古河套灌区乌兰布和灌域管理局[摘要]黑土地地处我国季节性冻土区.为进一步研究黑土地在冻融循环作用下土壤结构的变化以及对黑土地水土流失的影响，本文在内蒙古兴安盟突泉县境内黑土旱作耕地进行了野外土壤温度变化状况的试验测试研究，分析了自然状态下黑土地土壤温度的变化规律，得出该区冬季浅层土壤经历冻融循环的天数,得出试验区土壤冻结融化特性，为该区冻

2、土水热运移模拟提供实测数据，为该区农业发展及防治冻融作用下的水土流失提供理论依据。[关键词]黑土地旱作耕地冻融作用1引言国内外对冻土水热运移及土壤冻融作用物我国东北黑土区大部分位于季节性冻土理力学的研究已成为国际前沿学科关注热点，区，具有明显的大陆性季风气候特征，冻融作用但对工程冻土的研究较多，对农业冻土的研究[2]十分明显。黑土土质疏松，有机质含量丰富，是较少。Milly采用了以土壤基质势和温度为变量我国著名的粮食生产基地，号称“北大仓”。黑土的土壤水、汽、热偶合方程，用有限单元法模拟[3]地初冬

3、和初春地表土层的冻融作用及水热运了等温、非等温条件下的土壤水分运动；杨诗[4]移，使表土结构变异，团粒体冻融前后发生变秀、雷志栋等模拟了水平、垂直土柱冻结过程；[5]化，在外力（融雪径流冲刷及风力）的作用下极刘宗超对冻土系统演化的热学进行了分析；许易引起土壤侵蚀，导致黑土土层变薄，威胁我国顺国、汪仁和等研究了冻土水热偶合模拟问题[6][7]粮食生产安全。国内外对土壤冻融变异作用下等等，可见对土壤冻结水热规律研究成果很[1]的土壤侵蚀研究甚少，本文对该区旱作耕地土多。本文针对中国东北黑土区旱作耕作土壤

4、进壤冻结过程进行了野外监测试验研究，为进一行了野外土壤温度连续试验监测，分析了土壤步研究黑土地土壤冻融变异作用下的土壤侵蚀自然冻结过程，为该地区工程防冻、改善土壤结研究及黑土地可持续发展提供理论依据。构、防治土壤侵蚀工作提供参考。·42·农村牧区机械化农村牧区机械化20142007年年第第22期期（（总总第第11171期期））拓展平台2试验区概况向深度分别为：5cm、10cm、20cm、30cm、50cm、野外试验区位于中国东北黑土区内蒙古兴70cm、90cm、110cm，测试时段可以随意设置，考安

5、盟突泉县西北部旱作黑土耕地，地理坐标为虑试验区地温变化程度，设置为1h测量1次。东经E121°30′7″，北纬N45°21′18″，该区多年平测试时间为2010年11月3日至2011年1月均降雨量400mm，年平均气温5℃，年平均风速17日。3.3m/s，作物主要以玉米、黄豆等为主。土壤以黑钙4试验结果分析土为主。2010年11月至2011年1月进行研究区东北黑土区大部分处于季节性冻土区，土土壤冻结过程相关测试，试验测试内容为土壤温壤冬季逐日进入冻结期，春季土壤逐日进入融度变化过程。试验区土壤理化性

6、质见表1、表2。化期，观测期间土壤正处于浅层土冻结，深层土3试验测试方法逐日冻结，此过程浅层土壤整日处于冻结状态，在试验区布置地温测试系统（采用全自动冻土向深层稳定发展。2010年入冬开始对地温地温监测系统，8通道传感器，标定后绝对精进行观测，图1给出110cm深度内8个层面土度0.1℃），测量黑土地冻融循环期地温，测点纵壤温度由未冻结到冻结的连续变化曲线。表1研究区土壤理化性质特性表
   

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8、!表2研究区土壤颗粒机械组成表