农田土壤颗粒尺寸分布分维及颗粒体积分数的空间变异性

盐渍土膜下滴灌过程中的土壤理化性质存在空间变异性,对灌溉管理有一定影响。该文根据3个不同尺度下土壤采样及颗粒尺寸分布（PSD）测定结果,探讨了土壤PSD分维和颗粒体积分数之间的定量关系,分析了各尺度和综合尺度下土壤PSD分维和颗粒体积分数的经典统计特征和地质统计特征,根据颗粒体积分数的半方差函数计算了不同尺度颗粒体积分数的分形维,并做出了等值线图。研究表明,土壤PSD分维与黏粒的体积分数呈正相关关系,黏粒体积分数增大引起PSD分维增加的原因在于细颗粒的比表面积比粗颗粒的大;各尺度土壤PSD分维及颗粒体积分数均无强变异特征;不同尺度下土壤PSD分形维的半方差函数中块金和基台值均非常低;50 m尺度土壤PSD分维和黏粒体积分数的等值线图具有类似的集中度和走势,而砂粒体积分数和粉粒体积分数则具有相反的集中度和走势。该研究说明土壤PSD分维和颗粒体积分数都有一定的尺度依赖性。     

地貌发育阶段判识方法研究——以泥河沟流域和枣子沟流域为例

为更加准确判识小流域地貌发育阶段,以黄土高原综合治理小流域——陕西省淳化县泥河沟流域和乾县枣子沟流域为例,分别应用盒分维方法和Horton分维方法进行水系分维值的计算,并利用面积高程积分和地貌信息熵进行验证。结果表明,泥河沟和枣子沟流域水系盒分维值分别为1.886和1.827。根据Strahler曲线积分值和地貌信息熵方法验证结果表明,盒分维方法计算的水系分维值对流域地貌发育阶段的判识更加准确、可靠;这2个流域地貌处于侵蚀发育阶段的壮龄期,其生态敏感性整体上处于较低水平,生态环境抗干扰能力增强并趋于更加稳定的状态。     

景观要素的分维数与其形状参数的二元线性回归模型

利用方格网法研究了景观要素的分线数（FD）与其形状参数的关系,并建立了分维数（FD）与长宽比（L／W）和面积周长比（A／P）的线性回归模型,讨论了该模型的景观生态学意义。     

榆中县土地利用的景观格局分析

利用SPOT遥感影像得到的榆中县土地数据,应用景观生态学原理和方法,分析了榆中县土地利用的景观格局。结果表明：榆中县20个乡（镇）土地利用的多样化指数相差较大,其中以兰州市区附近乡镇的多样化指数较大,即土地类型较多;土地利用形状指数小,乡（镇）之间相差较大;各乡镇之间分维数差异不明显。土地利用集中化程度和土地利用类型数量组合数据显示,榆中县土地利用类型以未利用地和耕地为主。     

兰州市市区景观生态格局特征分析

基于景观生态学理论,利用兰州市市区遥感影像数据和Fragstats软件,在GIS技术支持下,综合选取多样性、破碎度、均匀度、优势度、分离度等景观格局指数,从斑块格局、区域景观格局等方面进行景观生态研究.结果表明:兰州市市区林草地占总面积的45%,构成区域景观的基质;区域内景观多样性分布具有较好的空间结构,多样性指数城关区最高为1.447,均匀度七里河区最高为0.811;区域中人工景观斑块形状规则,分布均匀,自然景观分维数较高,其中荒草地分维数1.443;受人为影响,农业景观类型破碎度较高,大量耕地转变为建设用地和林地;城市人均绿地9.47m2,但绿地斑块分布散乱,生态效益低;各类型绿地斑块之间缺少较好的生态廊道,格局连接性较低;分离度城关区为0.015、七里河区为0.045、西固区0.037、安宁区为0.021.     

贵州省典型变质岩地区地表水系结构特征研究

变质岩地区土层深厚、半风化层极为发育,一旦植被遭到破坏,水土流失程度将大大加剧。研究该类地区的土壤侵蚀环境,准确量化复杂的流域地貌特征,对变质岩地区土壤侵蚀预测评价及水土保持规划具有重要意义。以贵州省雷山县作为变质岩地区的典型代表,从不同级别水道数目、平均长度、长度比、频度、密度及分支比等方面研究了该类地区的水系结构特征,结果表明:变质岩地区水道密度达6.80 km/km2,水道频度达21.19条/km2,水道平均分支比为4.373,水道平均长度比为2.053,水道分形维数为2.051。与喀斯特地区相比,变质岩地区水系具有水道密集、长度较短,分支能力较强、结构复杂,水系成熟、完善的特点。     

颗粒分维特征的影响

采用试验践踏与模拟降水控制试验，对１６个不同试验组合样区表土（０～１５ｃｍ）质地的机械组成进行分析，结果表明，随着践踏强度增加，土壤颗粒表现出不同程度的粗化趋势，降水具有双向调节的作用。利用分形模型计算了土壤粒径分形维数，计算结果表明，分形维数指标与践踏强度呈负相关关系。但分形维数递减幅度与模拟降水处理水平相关，在模拟降水处理水平依次为干旱、自然降水、平水、丰水时，粒径分形维数递减幅度依次为４．３３％，２．６１％，1.34和1.23％。降水与践踏的匹配关系，对形成确定的分形维数具有决定性作用。由于具有较高分形维数的土壤更易发生放牧侵蚀，若管理不善则会发展为荒漠化。因此，在此种意义上来说，土壤分形维数的测算对进一步研究放牧侵蚀机理和荒漠化形成过程可能具有推动作用。     

黏土颗粒表面分维模型的构建及其应用

构建了黏土颗粒物表面分维数学模型,并以高精度数字光学显微系统为基础,测算了部分黏土样品的颗粒表面分维,结果验证了表面分维数学模型的合理性,形成了一套简约的黏土颗粒表面分维分析方法。     

铀尾矿库茅草植物根系发育的分形特征

研究了非线性科学中的分形几何理论,并将其应用到植物根系发育的结构上,对铀尾矿库上采集的茅草（Lemongrass）植物根系分形特征进行了研究。用FractalFox软件计算了植物根系的分形维数,结果发现：这种植物根系分维数都介于1．3305～1．5214之间,说明这种植物根系分形特征明显。实验中还发现生长在水环境旁的根系分维数明显高于在干燥环境下的根系分维数,说明湿润的环境能促进植物根系发育。     

北京明长城森林景观空间结构的分形特征及稳定性

为了从整体上了解北京明长城沿线森林景观空间结构的分形特征及稳定性状况,基于分形理论,以北京市长 城普查数据和近期森林资源调查数据为主要数据源,以北京境内明长城两侧3 000 m 范围内的森林景观为研究对 象,在对研究区各景观类型的周长和面积统计的基础上,又对各景观要素类型斑块形状指数及周长-面积的标度和 频度关系进行了定量分析,并结合分维数以及稳定性指数对各景观要素类型的分形特征和稳定性进行研究分析。 结果表明,研究区内各景观要素类型斑块形状指数以及周长-面积的标度和频度关系是客观存在的。周长和面积 统计表明,研究区以有林地和灌木林地为主,二者面积比重之和达83.38%,而疏林地和无立木林地景观面积比重 较少,分别为0.76%和0.36%。平均斑块形状指数、分维数以及稳定性指数分析表明,农地和其他用地景观的斑块 形状最为不规则,复杂程度最高,空间占据程度最大,稳定性最低,而疏林地斑块形状最规则,稳定性最高。其中, 农地景观稳定性指数为-0.086 7,表现为在其复杂形态下的一种稳定性。从整体上看,研究区自然景观斑块形状 较人文景观更为规则,稳定性更高。地形地貌和人为干扰是影响景观斑块形状和稳定性的主要因子。