土壤大孔隙三维特征影响因素和测定方法研究进展

土壤大孔隙是优先流的主要通道，对土壤水分、空气和化学物质及污染物的优先运移起着重要作用，土壤大孔隙三维形态特征的量化分析及影响因素研究是目前大孔隙的研究重点，研究成果可为理解土壤水分运动机理及评估地下水污染等提供科学支撑。本文从大孔隙三维形态特征参数的定义（大孔隙体积、表面积、长度、数量、迂曲度、倾斜角度、路径数量、孔径、节点、连接度、圆度等），各参数测定方法及软件（Avizo 9.0、VG Studio MAX 2.2、Arc/Info 10.0、ImageJ等），大孔隙特征影响因素（根系、土壤动物、干湿及冻融交替、人为因素等）3个方面，综合介绍了土壤大孔隙三维特征的研究现状及进展，并基于此预测了今后的研究趋势，以期为今后大孔隙三维特征的深入研究提供参考。      

华北土石山区森林土壤大孔隙对土壤理化性质及根系的响应

土壤大孔隙是土壤水分、空气、化学物质及污染物优先运移的主要通道,对其形成机制的研究至关重要。以往对大孔隙的量化局限于传统方法,大孔隙三维形态特征的量化分析及其影响因素是目前大孔隙的研究重点。利用CT扫描及图像处理分析技术量化大孔隙三维形态特征参数,同时测定土壤基本理化性质及根长密度,分析土壤大孔隙三维特征对土壤理化性质及根系的响应。结果表明:土壤密度及土壤砂粒含量与大孔隙特征参数不存在相关关系;土壤有机质含量、土壤根长密度与大孔隙体积密度、大孔隙表面积密度、大孔隙数量密度呈现显著正相关关系,与大孔隙平均迂曲度呈现显著负相关关系。林木根系与土壤有机质对土壤大孔隙三维特征产生积极影响,表现为根系及土壤有机质含量越多,则大孔隙含量也越多,并具有更差的弯曲度。在今后对山地森林抚育管理、土壤水分运动机理及地下水污染评估等研究过程中不能忽略根系及土壤有机质差异对土壤大孔隙的重要影响。