重庆山地血橙园土壤粒径分形特征

为了定量描述重庆山地血橙园土壤粒径分形维数特征,本试验以重庆山地血橙园内血橙-红薯、血橙-花生、血橙-玉米、血橙纯林、血橙-茄子5种模式下的土壤为研究对象,通过野外调查及室内分析试验,测定了不同模式土壤的粒径分布及理化性质,计算了分形维数,探讨了分形维数与土壤粒径分布及理化性质的关系,结果表明:血橙园不同模式下土壤质地可分为砂质粘壤土和壤质粘土两类,分形维数与土壤质地具有很好的一致性;土壤砂粒与分形维数达到显著相关(p0.05),土壤粘粒含量与分形维数达到极显著相关(p0.01),分形维数大小首先决定于粘粒含量、其次为砂粒含量和粉粒含量;分形维数与土壤容质量、毛管孔隙度呈正相关,与土壤pH值呈极显著正相关(p0.01),与非毛管孔隙度、总孔隙度、有机质、全氮、全磷、全钾含量呈负相关.土壤分形维数能客观表征血橙园土壤粒径分布,反映土壤肥力特征.     

庞泉沟流域土壤粒径分形维数特征

对庞泉沟流域不同海拔人工油松(Pinus tabulaeformis)林、天然油松林、人工华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)林、天然华北落叶松林、油松-辽东栎(Quercus wutaishansea)混交林、山杨(Populus davidiana)林、白桦(Betula platyphylla)林、云杉(Picea asperata)-华北落叶松混交林等林种10个典型林分共39份土壤样品的质地、分形维数以及土壤养分进行了研究。结果表明:研究区的土壤质地主要砂质壤土、粉砂壤土、壤质砂土及砂土,其比例分别为46.15%、25.64%、23.08%、5.13%。流域内砂粒、粉粒和黏粒含量平均值分别为62.34%、36.58%、1.08%,粉粒和黏粒变异程度高于砂粒。分形维数介于1.773 3~2.778 9,均值为2.509 0,标准差为0.192 5,土壤质地越粗,土壤粒径分形维数越小。土壤粒径分形维数与土壤砂粒含量呈极显著负相关关系(P0.01),与粉粒含量和黏粒含量均呈极显著正相关关系(P0.01)。流域内不同林分土壤pH值在6.25~8.09,天然林土壤表层有机质、全氮、速效钾含量显著高于人工林,碱解氮含量人工林显著高于天然林,所有林分土壤表层均缺乏有效磷。土壤粒径分形维数与pH呈极显著正相关关系(P0.01),与有机质呈极显著负相关关系(P0.01),与全氮、碱解氮、速效钾呈显著负相关关系(P0.05),与有效磷相关性不显著。分形维数越大,土壤pH越大,土壤肥力越小。因此,土壤粒径分形维数可以作为判断庞泉沟流域土壤质地差异与土壤养分差异的重要指标。     

冀西北清水河流域不同白桦林型土壤分形特征

为探明不同白桦林型土壤分形维数与土壤质地及土壤理化性质之间的关系,本研究选取冀西北清水河流域白桦(Betula platyphylla Suk)纯林、华北落叶松(Larix principis-ruppredhtii Mayr)×白桦混交林、山杨(Populus davidiana)×白桦混交林3种典型白桦林型,对林下土壤颗粒组成及养分进行测定,利用分形模型比较其土壤颗粒的分形特征,以及分形维数与土壤理化性质之间的关系。结果表明:(1)土壤分形维数介于2.388～2.563之间,3种白桦林型平均分形维数大小排序为:白桦纯林(2.474)>山杨×白桦混交林(2.453)>华北落叶松×白桦混交林(2.423)。(2)土壤分形维数随土层深度的增加呈增长趋势。(3)3种白桦林型林下土壤均为典型的粉砂壤土,土壤分形维数与粉粒和黏粒分别呈极显著与显著的正相关关系,而与极细砂粒则呈显著的负相关关系。(4)分形维数与土壤pH值呈显著正相关关系,而与有机质、全氮、碱解氮、速效磷含量均为极显著负相关关系。针阔混交林(华北落叶松×白桦混交林)分形维数相比其他2种林型较低,土壤养分含量显著高于其他2种白桦林型。因此,土壤分形维数可以作为判断土壤质地与土壤养分差异的指标。     

浙北平原区土壤分形特征及其与土壤肥力的关系 ——以水稻土为例

对浙北平原区水稻土分形特征与土壤肥力的关系进行研究,为利用土壤分形维数表征土壤肥力提供基础依据.通过对土壤各粒级颗粒组成、肥力指标进行相关性分析,了解该地区土壤的分形特征,探究土壤分形特征与土壤肥力之间的关系.结果表明,该地区土壤颗粒粒级范围主要分布在2～250μm之间,占土壤颗粒组成的83.50％～98.36％.土壤分形维数(D)在2.43～2.76之间,D黏土>D粉黏土>D粉黏壤土;黏土、粉黏土和粉黏壤土分形维数之间呈显著性差异(P<0.05);土壤分形维数与粒级<2μm和2～20μm颗粒含量呈正相关,与粒级>20～50μm和>50～250μm颗粒含量呈负相关;不同深度土壤的分形维数D0～30 cm50μm)含量提高,导致土壤分形维数值降低,土壤分形维数值能有效反映土壤阳离子交换量、全钾和速效钾的特征.开展农耕活动时,可以采用间歇翻耕,缓解表层土壤长期处于松散状态,防止土壤养分过度流失.     

丘陵区土壤颗粒的分形维数及其应用

通过对四川省宜宾地区 2 3个耕层土样的颗粒组成分析 ,分别应用AR法和杨培岭法计算了不同质地的颗粒的分形维数 ,其结果是砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土和粘土分形维数的平均值依次递增。回归相关分析表明土粒分形维数与粒径 0 0 5～ 1 0 0mm颗粒含量关系显著负相关 ,与 0 0 1～ 0 0 5mm和 0 0 0 5～ 0 0 1mm颗粒含量关系不显著 ,与 0 0 0 1～ 0 0 0 5mm和小于 0 0 0 1mm颗粒 (粘粒 )含量呈极显著正相关 ;它们与有机质呈显著正相关 ,与土壤容重呈极显著负相关。分形维数可作为土壤质地的综合性的定量化指标     

岷江上游杂谷脑河流域典型耕作区土壤颗粒分维特征

【目的】对土壤颗粒分维特征定量化研究,为改良耕作区土壤结构和提高农业生产潜力提供基础数据支撑。【方法】选取岷江上游杂谷脑河流域3个典型耕作区,运用分形模型,研究该区域典型农耕区土壤颗粒分形维数特征。【结果】研究表明:土壤颗粒分形维数在2. 6279～2. 8705,不同土壤质地分形维数存在显著差异:粉壤土壤土砂壤土,表明土壤颗粒分形维数可以表征土壤质地差异;不同土地利用方式下分形维数的分布特征:退耕还林经果林原始林,土壤分形维数随土地利用类型的不同而发生规律性的变化;同一流域下不同土地利用类型的土壤颗粒分形维数与土壤深度成正比,不同深度土壤之间变化幅度较小且随深度增加逐渐稳定;土壤颗粒分形维数与黏粒(R2=0. 8125)和粉粒(R2=0. 7556)呈正相关,与砂粒(R2=0. 8932)呈负相关,表明土壤颗粒分形维数可表征土壤颗粒组成。【结论】土壤颗粒分形维数指标是表征土壤质地物理结构状况的重要参数。     

不同地区盐渍土土壤颗粒的分形特征

通过野外调查、室内试验、模型分析等方法研究了新疆石河子、新疆阿拉尔、内蒙临河、吉林白城、河北海兴及江苏盐城6个地区表层0～20 cm土壤颗粒分形维数、土壤质地、粒径组成及盐分含量变化特征.结果表明,各地区土壤质地以壤土为主,土壤颗粒分形维数为2.59～2.78,且呈自南向北、自东向西递增趋势;土壤颗粒分形维数与黏粒(<0.002 mm)相对含量呈极显著幂指数关系(y=2.3232x0.0583,r2=0.9819,P<0.01).受海拔、气候条件等因素影响,不同地区土壤颗粒分形维数与沙粒(0.05～2 mm)和粉粒(0.002～0.05 mm)相对含量、平均质量半径、土壤盐分之间相关性不同,但总体拟合决定系数低于0.2.土壤分形维数主要与黏粒相对含量有关,同时受海拔、气候等因素共同影响.     

大渡河干热河谷区核桃林下种植模式对土壤团粒结构分形特征的影响

以大渡河干热河谷区不同种植模式（包括:农耕地对照(NCK),核桃对照(HCK),核桃+甘蓝+甘蓝(HLL)、核桃+甘蓝+马铃薯(HLT)、核桃+大白菜+大豆(HDD)）为对象,研究了不同种植模式对干筛和湿筛条件下团聚体组成、结构体破坏率和团粒结构分形维数的影响,探讨了团粒结构分形维数综合值与土壤理化性质综合值的关系。结果表明,农耕地转变为核桃林和发展核桃林下种植对促进土壤团聚体形成,提高结构稳定性,降低结构体破坏率和团粒结构分形维数,以及改善土壤理化性质具有较好作用。干筛和湿筛条件下团粒结构分形维数分别随干筛和湿筛条件下>0.25 mm团聚体含量的增加而降低。土壤团粒结构分形维数综合值HCK＞NCK＞HDD＞HLT＞HLL,土壤理化性质综合值HLL＞HLT＞HDD＞NCK＞HCK。干筛和湿筛条件下团粒结构分形维数均与有机质含量、容重、非毛管孔隙、毛管孔隙、总孔隙、通气度、自然含水量、最大持水量、毛管持水量和田间持水量呈显著相关;土壤团粒结构分形维数综合值与土壤理化性质综合值呈显著相关。土壤团粒结构分形维数能较好表征大渡河干热河谷区农耕地转变成核桃林和发展核桃林下种植对土壤理化综合性质的影响。     

黄河三角洲地区典型土壤颗粒的分形特征

为了解黄河三角洲地区的生态环境状况,运用分形理论研究了黄河三角洲地区代表性土壤的分形特征,并对分形维数与渗透系数、有机质含量、含水量之间的相关关系进行探讨。结果表明,黄河三角洲地区土壤颗粒具有明显的分形特征,分形维数介于2.425～2.717之间,表现为土壤中粉粒、黏粒含量越高,其分形维数越大;在土壤剖面上,分形维数随土层深度的增加而逐渐增大;回归分析表明,分形维数与粉粒、黏粒含量均呈极显著正相关关系,与沙粒含量呈极显著负相关关系;分形维数可以作为土壤特性的定量化指标,分形维数与渗透系数呈极显著负相关关系,与土壤有机质含量、含水量均呈极显著正相关关系。     

黄土高原石灰性耕层土壤分形特征

以24个黄土高原石灰性耕层土壤样品数据为基础,运用分形模型研究了黄土高原石灰性耕层土壤颗粒的分形维数,探讨了利用土壤颗粒粒径分布的分形维数来定量表征黄土高原石灰性耕层土壤的特征。结果表明,24个黄土高原石灰性耕层土壤颗粒的分形维数D为2.5936～27094,分形维数表现为干润砂质新成土〉黄土正常新成土〉简育干润均腐土〉土垫旱耕人为土;土壤颗粒分形维数与〈0.001mm颗粒的含量呈显著正相关,土壤颗粒分形维数与土壤有机碳含量、全氮含量和碳/氮比相关性不显著;土壤有机碳含量与全氮含量呈显著正相关。     

海涂围垦区不同土地利用类型土壤颗粒分形特征

土壤颗粒分形特征是表征植被与土壤环境相互作用的重要因子。本研究以江苏沿海条子泥垦区长期撂荒地和水稻田两种土地利用类型为研究样地,探讨了土壤颗粒分形维数及其与土壤粒径分布、土壤理化性质之间的关系。结果表明：海涂围垦区土壤颗粒分形维数在2.16～2.21之间,不同土地利用类型间分形维数存在显著差异,表现为荒地土壤大于稻田土壤,农业垦殖降低了海涂垦区土壤颗粒分形维数。土壤颗粒分形维数与土壤黏粒、细粉砂粒和粗粉砂粒的颗粒含量呈极显著正相关,与极细砂粒、细砂粒和中砂粒的颗粒含量呈极显著负相关。粒径0.05 mm是影响海涂围垦区土壤颗粒分形维数变化的临界粒径。荒地土壤电导率和可溶盐阳离子含量均高于水稻田土壤,水稻种植有利于降低围垦区土壤盐分含量。土壤颗粒分形维数与土壤有机质含量和粒径>0.25 mm水稳性团聚体含量均呈显著正相关关系。土壤颗粒分形维数可以较好地反映土壤理化性质特征及变化过程,可以作为评价海涂围垦区盐渍土发育和演变规律的定量指标之一。     

民勤白刺灌丛沙堆演替过程中土壤粒径分形特征

通过野外采样与室内分析相结合,研究白刺灌丛沙堆在演替过程中土壤粒度与分形维数特征,分形维数与土壤粒级及土壤理化性质的关系。结果表明:1）民勤不同演替阶段白刺灌丛沙堆土壤均以细砂（46.71%～64.06%）为主;土壤分形维数变化为1.665～2.242,在白刺灌丛沙堆演替过程中分形维数呈现先升高后降低的趋势,衰退阶段达到最大值。2）分形维数与黏粒、粉粒、极细砂呈极显著正相关（P＜0.01）,与中砂呈极显著负相关（P＜0.01）,说明黏粉粒、极细砂含量越多,土壤分形维数越高。3）分形维数与有机质、全氮含量呈极显著正相关（P＜0.01）,与速效磷含量呈显著正相关（P＜0.05）,土壤分形维数可以用来评价土壤的养分状况。研究结果可为荒漠灌丛发挥防风固沙和土壤保育功能的定量化评价提供科学依据。     

污染水稻土中砷及其与土壤基本理化性质关系的研究

[目的]研究污染水稻土中砷及其与土壤基本理化性质的关系。[方法]在泉州和漳州污灌地区取水稻样品,同时采集对应的土壤耕层样品,研究污染水稻土中砷的形态及其与土壤基本理化性质的关系。[结果]土壤全砷含量与土壤游离氧化铁含量呈极显著线性正相关(R2=0.3777**,n=39),与土壤有机质、粘粒含量、CEC等理化性质的相关性不明显。而漳州采样区土壤全砷含量与土壤有效磷含量呈极显著线性正相关(R2=0.308 1**,n=19)。土壤全砷与土壤有效砷呈极显著性线性正相关(R2=0.544 0**,n=39)。土壤有效砷与土壤CEC呈极显著线性正相关(R2=0.5440**,n=39),与土壤游离氧化铁也呈极显著线性正相关(R2=0.7546**,n=39)。[结论]该研究为田间水稻生产砷污染的控制提供了指导。     

基于3种不同土壤粒径分级制度的毛乌素沙地樟子松林地土壤体积分形维数差异研究

基于中国制、美国制和国际制3种不同土壤粒级分级方法对沙地樟子松林地土壤体积分形维数进行计算,以揭示不同粒径分级制度对樟子松林下土壤体积分形维数测定的影响,并探讨各粒径分级制度内在的联系。粒径组成及土壤体积分形维数分析、计算采用激光衍射技术方法进行测定。结果表明,1)樟子松林地土壤颗粒组成以砂粒为主,占总体积的75%左右、粉粒其次,占总体积的15%左右、粘粒含量相对较少,占总体积的3%左右;2)土壤体积分形维数排序为中国制(D_(CHN))国际制(D_(INT))美国制(D_(US));3)D_(CHN)、D_(INT)和D_(US)与土壤粘粒和砂粒含量呈显著相关(P0.05),但是与土壤粉粒含量相关性较差(P0.05);4)D_(CHN)、D_(INT)和D_(US)之间呈极显著正相关关系P0.01),且线性回归方程可实现三者之间的转化。综合分析3种土壤粒级分级方法均能有效反映土壤颗粒分布信息,且相较于D_(CHN)和D_(INT),D_(US)与土壤颗粒含量的相关性较好,粒径范围较宽阔,D值差异较大,实用性较好,是计算樟子松林地土壤体积分形维数的较优选择。     

黑河上游高寒草地土壤粒径及分形研究

采用Mastersizer 2000(激光粒度分析仪)测定黑河上游八宝河流域高寒草地土壤粒径,计算其分形维数,并分析其与粘粒、粉粒和砂粒间关系。结果表明:八宝河流域土壤质地均一,以粉土或粉壤土为主。土壤分形维数在2.556~2.717间变化,变化幅度小。土壤分形维数与砂粒含量呈负相关,与粉粒含量呈正相关,与粘粒含量呈显著对数关系。分形维数小于2.81,说明八宝河流域内植被覆盖良好,未有明显的植被退化。     

青土湖干涸湖底2种典型固沙植物群落土壤粒径分布分形特征与养分关系研究

以石羊河流域下游青土湖干涸湖底人工梭梭林和白刺灌丛沙包土壤为研究对象,通过分析2种植物群落5种立地条件土壤粒径分布和分形特征及其与土壤养分的关系,揭示了湖底2种典型植物群落土壤粒度的分布特征。结果表明:1）研究区固沙植被0~10 cm土壤颗粒以细砂粒为主,没有粗砂粒,其中白刺灌丛沙包表层极细砂含量、土壤颗粒物分形维数较梭梭林和对照区高。2）土壤颗粒分形维数与各粒级颗粒百分含量的关系差异较大,分形维数与黏粒、极细砂含量呈显著正相关,与细砂、中砂含量呈显著负相关,但是与粉粒含量关系不显著。土壤颗粒分形维数越大,土壤所含的细粒物质越多。3）土壤分形维数D值、黏粒、粉粒含量与有机质（SOM）、全N（TN）呈正相关性,土壤颗粒物的分形维数越大、土壤黏粒、粉粒含量越高,则土壤有机质、全N含量越高。综合分析,固定白刺灌丛表层土壤沙化程度相对较低,其他类型风蚀严重,因此,应积极采取生物措施和工程措施开展生态修复防治风蚀和盐尘暴的发生。     

龙脊梯田不同土地利用方式下土壤粒径分形特征北大核心CSCD

分析龙脊梯田不同土地利用方式土壤粒径分布规律,为龙脊梯田森林水源涵养、稻田耕作管理提供参考依据。以龙脊梯田竹林、杉木林、混交林和稻田四种土地利用方式为研究对象,测定土壤颗粒粒径和基本物理性质,计算土壤粒径分形参数,基于主成分分析、相关分析和逐步回归分析探讨土地利用方式对土壤粒径分形特征的影响。结果表明,杉木林粘粒含量最高,竹林砂粒含量最高,不同土地利用方式下的土壤粒径均主要分布在2~200μm,约占79.4%。多重分形维数中容量维D(0)、信息维D(1)、关联维D(2)值依次为杉木林>混交林>稻田>竹林,信息维/容量维D(1)/D(0)和单重分形维数D值依次为杉木林>竹林>稻田>混交林,奇异谱函数的谱宽△α和对称度△f均为混交林最大、稻田最小。D和△f分别与土壤粘粒和砂粒含量相关性最密切(P<0.01),D(0)和D(1)/D(0)与土壤粉粒含量相关性最密切(P<0.05)。土地利用方式可通过影响土壤机械组成来改变分形参数的大小,杉木林的土壤D、D(0)、D(1)、D(2)、D(1)/D(0)值均最大。     

黄土残塬沟壑区不同人工林土壤团粒分形维数与基本特性的关系

【目的】研究土壤团粒分形维数及其与团粒基本特征之间的关系,为防止土壤退化及减少土壤侵蚀提供理论指导。【方法】在黄土残塬沟壑区,利用分形理论对刺槐纯林、油松纯林、侧柏纯林3种纯林和油松×刺槐、油松×侧柏、油松×狼牙刺3种混交林林地及天然草地土壤表层团粒的分形特征进行了分析。【结果】刺槐纯林土壤团粒分形维数最小;0~10 cm土层土壤分形维数为2.252 5~2.757,与>5 mm和0.5~2 mm两粒级土壤团粒含量呈极显著相关,与其他粒级土壤团粒含量相关性不显著;10~20 cm土壤团粒分形维数为2.5294~2.7017,与>5 mm粒级团粒含量呈显著性负相关,与其他粒级土壤团粒含量相关性不显著。【结论】土壤团粒分形维数与粒径>0.25mm土壤水稳性团粒总量、稳定性系数、重量平均粒径、几何平均粒径均呈负相关。     

不同坡长扰动土壤微团聚体及颗粒组成的分形特征

为研究径流小区紫色土在不同坡长下人为扰动地表后土壤微团聚体及颗粒组成的分形特征,通过野外采样与室内分析相结合的方法,研究了在20、40和60m坡长下扰动地表与自然坡长下土壤微团聚体及颗粒组成的分形特征及其与土壤理化性质的关系。结果表明:土壤颗粒组成中的优势粒级是0.250~0.050 mm,含量在33.21%~22.55%。土壤微团聚体中的优势粒级是0.250~0.050mm,次级优势粒级是0.050~0.010mm。扰动地表下的土壤分形维数小于自然坡长下的分形维数,坡长越长分形维数越高。坡长越长土壤养分含量越高,即:604020m,3种坡长扰动地表处理下的土壤养分均小于自然坡长下的土壤养分。土壤分形维数同土壤容重呈极显著正相关(P0.01),同土壤全量养分呈极显著相关(P0.01),扰动地表下的土壤分形维数同土壤孔隙度呈显著或极显著相关(P0.01或P0.05)。土壤微团聚体机及颗粒组成的分形维数能较好地反映紫色土区土壤的理化性状,更加直观的体现人为扰动地表后土壤理化性质及土壤性状的变化,为紫色土区土壤质量评价和农业评价提供科学依据。     

不同林龄栓皮栎林下土壤颗粒分形及养分特征研究

运用土壤粒径组分质量分布原理与分形理论,通过野外调查与室内试验分析,对太行山南麓地区4种林龄栓皮栎林下土壤粒径分形特征与养分特征进行研究。结果表明,1)不同林龄栓皮栎土壤颗粒质量分布差异明显,随栓皮栎林龄增加,黏粒、粉粒含量呈上升趋势,沙粒含量随林龄增加而减少;2)4种林龄栓皮栎林下0~40cm土壤粒径分形维数D在1.35~2.61之间,均值为2.14,其分形维数与土壤黏粒、粉粒含量呈正相关关系,与沙粒含量呈负相关关系;3)不同林龄栓皮栎的土壤理化性质存在差异,速效磷与有机质含量40 a生高于10 a生,全氮含量差异不明显,土壤中全氮、速效磷、有机质含量均与分形维数D呈正相关关系。