玉米不同育苗方式下土壤团聚体及颗粒分形特征

稳定的土壤团聚结构对种子发芽、根系发育、作物生长以及有机碳保护有着重要的影响。农业管理措施对团聚体胶结剂质量和保存时间影响较大,必然影响土壤团聚体的形成和稳定,不同耕作和育苗方式作为重要的农业管理措施也必将对土壤团聚作用产生影响。选择玉米平作和垄作条件下6种育苗方式的土壤为供试材料,采用标准化平均质量直径和分形理论,探讨了土壤团聚体的稳定性、分形特征及二者之间的关系。结果表明,平作和垄作条件下6种育苗方式对土壤团聚体的稳定性影响不同,平作方式下,秸秆钵直播、包衣直播和垄作方式下,肥团育苗、秸秆钵育苗更有利于大于0.25 mm粒径较大团聚体的形成,对土壤形成稳定的结构具有积极意义;土壤团粒的分形维数与小于0.25 mm粒径含量呈极显著正相关,与0.5～1 mm、1～2 mm粒径含量呈极显著负相关,说明土壤团粒的分形维数越小,土壤团聚体稳定性越强。研究结果说明土壤团聚体的分形维数可以客观地表征土壤结构的稳定性,可以作为表征土壤结构和性质的重要参数,对于深入探讨分形学在土壤综合评价中具有重要意义。     

关中东部TSG全新世剖面粒度分形特征及古气候意义

利用分形理论计算可知,关中东部TSG全新世剖面的土壤粒度分布具有分形特征,剖面分形维数值在2.5443~2.7123之间,其中古土壤S0的分形维数均值最大。粒度分形维数的高值指示暖湿的气候,低值指示干冷的气候。分形特征所揭示的关中东部地区的环境演变过程为:全新世早期,粒度分形维数值相对偏低,风尘堆积占优势,为干旱寒冷的环境,成壤作用较弱;全新世中期,粒度分形维数值偏大,其平均值为2.6713,指示温暖湿润的气候,成壤作用较强;全新世晚期以来,粒度分形维数值降低,土壤颗粒粒径增大,气候变得相对干旱,成壤作用也减弱,但是全新世晚期的分形维数值高于末次冰期。     

根据颗粒大小分布估计土壤水分特征曲线:分形模型的应用

根据UNSODA数据库和文献中的 1 1种质地共 5 5 4个样品的颗粒大小分析和水分特征曲线资料 ,对Tyler Wheatcraft、Brooks Corey和Rieu Sposito三种分形模型在预测土壤水分特征曲线中的适用性进行了研究。结果表明 ,Brooks Corey形式的分形模型预测精度高于其它两种模型。同时本文还指出了这三种模型适用的土壤质地范围 ,即Brooks Corey模型对于中、粗质地的土壤预测效果好于另外两种模型 ,Rieu Sposito分形模型则适用于细质地土壤 ,Tyler Wheatcraft模型的预测误差界于二者之间 ,也适用于中、粗质地的土壤。     

基于Le Bissonnais法对黄土高原森林植被带土壤团聚体及土壤可蚀性特征研究

土壤团聚体的组成和稳定性是衡量土壤结构和质量的主要指标,本研究应用Le Bissonnais(LB)法的3种筛分方法[快速湿润筛分法(FW)、慢速湿润筛分法(SW)、湿润振荡筛分法(WS)]模拟不同条件(暴雨、小雨、扰动)对土壤团聚体的破坏,通过测定预处理后的团聚体特征来表征黄土高原植被恢复对土壤团聚体的影响,以期为黄土高原植被恢复与生态建设提供科学依据。结果表明:在LB法的3种处理方法下,FW处理(暴雨)对土壤团聚体结构的破坏程度最大,处理后土壤团聚体主要以0.2 mm为主;SW处理(小雨)对土壤团聚体的破坏最小,WS处理(扰动)居中。土壤团聚体的平均重量直径(DMW),在0~10 cm和10~20 cm土层均表现为SWWSFW。土壤团聚体平均几何直径(DGM)0~10 cm和10~20 cm土层均表现为SWFWWS,土壤团聚体分形维数(D)0~10 cm和10~20 cm土层均表现为WSFWSW。在SW处理下,不同植被类型中铁杆蒿群落、黄刺玫群落(样点6、9)土壤团聚体DMW、DGM值较大,可蚀性(K)较小,表明这两个群落的土壤团聚体更为稳定,在小雨环境下更有利于水土保持。对WS处理,侧柏群落、三角槭群落(样点1、2、3)的土壤团聚体更为稳定,可蚀性(K)值较小,因此在外界扰动环境下,侧柏群落、三角槭群落的土壤抗侵蚀能力更强。在FW处理下,侧柏群落、三角槭群落(样点2、3)土壤团聚体DMW、DGM值较大,可蚀性(K)值较小,表明在外界大雨环境下,侧柏群落、三角槭群落的土壤团聚体稳定性更强,土壤抗侵蚀能力更强。总体来说,对于不同环境,不同植被类型下土壤的团聚体稳定性和抗侵蚀能力差异较大,因此应针对不同的环境,采取不同的植被恢复措施来提高土壤团聚体的稳定性。     

长期施肥对小麦-玉米轮作土壤微团聚体组成和分形特征的影响

通过对华北平原小麦-玉米轮作农田生态系统18 a田间施肥试验,研究了长期不同施肥处理对耕层(0～20 cm)土壤微团聚体组成及分形维数(D)的影响,并探讨了特征微团聚体组成比例(PCM,<20μm/(250～20)μm)、微团聚体测定中<20μm与2000～20μm粒级含量的比值(RMD,<20μm/(2000～20)μm)和D与土壤肥力之间的关系。施肥处理包括化肥NPK不同组合(NPK、NP、NK、PK),全部施用有机肥(OM),1/2有机肥+化肥NPK(1/2OMN)及不施肥(CK)共7个处理。各施肥处理均能降低土壤PCM、RMD和D,提高土壤有效养分含量和酶活性。各处理土壤PCM、RMD和D均为OM处理最低,且有机肥与化肥NPK配施低于单施化肥各处理,而化肥处理中NPK均衡施用的降低效果最好。土壤PCM、RMD和D与作物产量、有机质和碱解氮含量及酶活性之间相关性较好,且PCM、RMD和D三者两两之间也具有较好的相关性。说明施用有机肥、有机肥与化肥NPK配施及化肥NPK均衡施用是改善微团聚体组成、降低PCM、RMD和D及提高土壤保肥和供肥能力的关键;PCM、RMD和D均可作为评价长期施肥作物系统土壤肥力的综合性定量指标。     

江苏省水田土壤强度分维研究

选择不同地区水田土壤进行试验，应用分形和分维理论，计算土壤强度的分维，表明水田土壤强度变化曲线是一种无规分形曲线，提出用析线法反映ｌｎＰＳＤ的曲线趋势及折点频率的概念。     

中印大中型城市城镇用地扩展模式分析

采用分形理论来识别中印大中型城市城镇用地的2种扩展模式,结果表明中国大中型城市在近一阶段以边缘式扩展为主的城市增多,而印度大中型城市在近一阶段以边缘式扩展为主的城市减少;中国城市形态在近一阶段向着更为不规则不紧凑的方向发展,而印度城市在近一阶段向更好的趋势发展.     

辽宁阜新地区土地荒漠化演变的分形描述

土地荒漠化是人类所面临的重大环境问题,针对阜新地区的荒漠化土壤,采用分形理论研究了其机械组成的分形特征,从而揭示土地荒漠化的演变规律,同时分形特征也体现了荒漠化的形成机制。研究结果表明,正在发展沙化区的自组织程度要高于相对稳定沙化区,土地荒漠化的演变首先是从沙土的骨架变化开始,而后经过环境、气候和人类活动等的影响向混合复杂型沙土转变。     

石灰岩区土壤分形特征及其与土壤性质的关系

研究了岩溶坡地不同生态系统土壤颗粒组成和团粒结构的分形特征.结果表明,土壤颗粒组成分形维数与黏粒及物理性黏粒含量显著正相关,与砂砾含量显著负相关.团粒结构分形维数与水稳性团聚体含量显著负相关,与团聚体湿筛后的破坏率显著正相关,即分形维数愈高,>0.25 mm水稳性团聚体和水稳性大团聚体含量愈低;团粒结构的分形维数与土壤有机质有负相关趋势,与土壤阳离子交换量显著负相关,与土壤体积质量(容重)呈正相关趋势.次生灌丛岩溶生态系统退化后,土壤黏粒减少,体积质量上升,土壤水稳性团聚体含量及其稳定性下降,土壤颗粒组成分形维数降低,土壤团粒结构分形维数则呈上升趋势.颗粒组成分形维数与团粒结构分形维数对土壤质量和岩溶生态环境状况的反映是一致的.     

绿洲农田土壤粒径分布特征及其影响因素分析──以策勒绿洲为例

以塔里木盆地南缘策勒绿洲为例,重点探讨了绿洲农田土壤粒径分布特征及其主要影响因素。基于2008年9月对策勒绿洲范围内农田表层土壤粒度测定数据,首先通过土壤粒径分布体积分形维数分析,表明绿洲农田土壤粒径分布差异性显著,并根据分析结果提出假设,认为农田利用年限及空间位置的不同是土壤粒径分布产生差异性的主要因素;其次利用排序方法对影响因素的贡献率进行定量分析,并与分维值结果进行相互验证。研究结果表明在影响土壤粒径分布差异性方面,利用年限为主导因素,其相对贡献率达67%。因此,保证农田长期合理的耕作管理方式将有助于土壤粒径分布属性的稳定及改善。