不同复垦措施下铁尾矿的土壤颗粒多重分形特征

在铁尾矿复垦区,运用多重分形理论研究不同复垦措施的土壤多重分形特征,有助于表征重构土壤特征,并进而为分析重构土壤的性质奠定基础。以山西省运城市垣曲县国泰矿业有限公司泉子沟的铁尾矿为研究对象,对坡面5种复垦措施样地的表土层土壤粒径分布进行多重分形参数分析,并探讨了其与土壤性质和土壤抗蚀性的关系。结果表明:(1)铁尾矿复垦样地重构土壤粒径分布均具有明显的多重分形特征,且不同复垦措施间多重分形参数特征差异明显。与砂土基质相比,砂菌基质和裸尾矿基质的粒径分布集中程度D(1)和D(1)/D(0)较低,谱宽△ɑ琢较大,其质地非均匀性程度较高;与油松紫穗槐模式相比,刺槐连翘模式的集中程度D(1)和D(1)/D(0)在砂土基质中较高,在砂菌基质中没有明显差异;但在质地非均匀程度方面,油松紫穗槐模式高于刺槐连翘模式;裸尾矿基质与其余样地相比,粒径分布的集中程度D(1)和D(1)/D(0)较低,质地非均匀程度较高,但对称度△f与砂土基质差异不大;砂菌基质的粒径分布对称度△f最高,砂土基质和裸尾矿次之。(2)铁尾矿复垦样地粒径分布对称度△f与抗蚀性、饱和持水率、有机碳和全氮含量呈显著正相关;D(1)、D(1)/D(0)和△ɑ琢与抗蚀性和土壤性质的关系不显著。该研究结果可为铁尾矿复垦土壤重构和水土保持提供科学依据。

Multifractal Characteristics of Soil Particles in Iron Tailings under Different Reclamation Measures