冻融条件下黑土孔隙结构研究

全书共分五章。第一章绪论，系统介绍了土壤结构的概念和组成，回顾了冻融作用对土壤结构和土壤侵蚀的研究进展，总结了土壤结构的研究方法。第二章冻融条件下黑土原状土体孔隙结构特征，选取冻融循环次数、土壤含水率两个影响因素，进行室内模拟冻融循环试验，应用医用CT技术对冻融条件下原状土样的三维结构进行可视化和分析，获取孔隙结构特征的定量指标，进而分析冻融条件下不同冻融循环周期以及不同含水率对土壤大孔隙的影响。第三章冻融条件下重塑土孔隙结构特征，利用工业CT扫描技术对不同冻融循环次数处理下的重塑土柱进行扫描，并利用3DMA_Rock软件和ImageJ软件对土壤孔隙结构特征进行三维可视化和定量化研究，定量分析不同冻融循环处理下黑土孔隙结构的变化特征。第四章冻融条件下团聚体孔隙结构特征及其对团聚体稳定性的影响，选取冻融循环次数、土壤含水率两个影响因素，进行室内模拟冻融循环试验，利用上海光源同步辐射显微CT对冻融作用下不同含水率的5～7mm的大团聚体的三维结构进行分析，获取孔隙特征的定性、定量指标，进而探究不同冻融循环周期以及不同土壤含水率对土壤大团聚体孔隙结构特征的影响。第五章冻融条件下黑土孔隙特征对土壤抗冲性影响的研究，以东北典型黑土区黑土为研究对象，通过室内模拟融雪径流冲刷实验，研究不同冻融循环次数下，土壤抗冲系数、泥沙流失速率、侵蚀产沙量、不同粒级团聚体流失量和土壤抗剪力的变化趋势，并通过偏最小二乘回归法（PLSR），对冻融作用下的黑土抗蚀性和孔隙特征因子进行定量分析，确定对黑土抗冲性的主要影响因子。