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[期刊] 林业科学
[作者]
刘霞 姚孝友 张光灿 胡续礼 Heathman G C
为探索人为活动干扰下植物群落变化对土壤物理结构特征的影响,运用土壤分形学和水文学原理与方法研究沂蒙山林区7种植物群落下的土壤颗粒组成、分形维数、土壤孔隙度及其相关性。结果表明:在长期农业耕作等人为干扰下,玉米作物、板栗经济林和灌草丛群落下的土壤颗粒呈粗粒化特征,分形维数显著降低,土壤总孔隙度和毛管孔隙度下降,非毛管孔隙度增加,土壤物理结构呈现退化状态;而处于长期封禁保护下的森林群落,土壤颗粒分形维数较大,粉黏粒等细粒物质的含量较高,孔隙结构状况较好。研究区土壤颗粒组成具有石质山地典型的粗骨土结构特征,森林群落能显著增加土壤中粉黏粒等细粒物质的含量和对土壤空隙的填充能力,是其改善土壤物理结构的分...
[期刊] 林业科学研究
[作者]
朱梦雪 赵洋毅 王克勤 段旭 卢华兴 涂晓云
[目的]探究中亚热带不同演替森林群落土壤大孔隙及对结构分形特征的响应，为不同森林群落土壤大孔隙及生态功能予以数据支撑。[方法]选择滇中磨盘山演替初期的云南松林、演替中期的云南松阔叶树混交林和演替顶级的常绿阔叶林为对象，利用染色示踪法结合图像形态学分析，探讨土壤分形特征及其对大孔隙的影响。[结果]垂直剖面大孔隙数量和总孔隙度总体随土层加深而减小，水平方向孔隙半径越大，数量越少；不同林地间孔隙度大小依次为：云南松阔叶树混交林>常绿阔叶林>云南松林。孔隙面密度（Mz）随土层加深单调递减，孔隙复杂度（Dz）与其相反，常绿阔叶林Dz最大（2.006），云南松林最小（1.595），说明群落等级越高，结构越复杂，大孔隙扭曲变异度大。土壤分形特征表明，常绿阔叶林土壤结构较其余两种群落好，土层越深，土壤结构变差。相关分析显示，Mz与D_团（团聚体分形维数）有极显著正相关关系（P <0.05），不同径级团聚体含量和D团与土壤孔隙面密度的影响较显著。[结论]土壤大孔隙与结构随演替进程明显提高，演替顶级群落的土壤结构稳定性最佳，研究结果可为降低土壤水分、养分流失和提升森林群落的生态服务功能等森林多功能经营提供参考。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
刁二龙 曹广超 袁杰 程梦园 何启欣 高斯远 程国 童珊
【目的】以香日德—柴达木河流域4种不同土地利用方式下土壤为研究对象，研究不同土地利用方式下土壤颗粒组成及分形维数特征。【方法】采用野外采样和室内分析相结合的方法，采用单因素方差分析对流域不同土地利用方式下的土壤颗粒分形维数进行差异显著性检验，用Duncan法进行多重比较，并进一步分析土壤颗粒分形维数与环境因子相关性。【结果】①土壤有机质含量随土层深度的增加呈减少趋势，容重和pH变化规律与有机质相反，土壤颗粒组成均以粉粒、砂粒为主，粘粒含量较低；②不同土地利用方式下土壤颗粒分形维数大小为：乔木林地（1.91）＜灌木林地（1.94）＜草地（2.06）＜耕地（2.13），土壤颗粒分形维数均随土层深度的增加呈增大趋势；③土壤颗粒分形维数与粘粒和粉粒含量呈显著正相关，与砂粒含量呈显著负相关；土壤颗粒分形维数与土壤容重和含水量呈显著正相关，与土壤pH和有机质关系不显著。【结论】研究区4种不同土地利用方式下土壤颗粒分形维数较低，土壤颗粒分形维数与土壤颗粒组成呈显著相关性，一定程度上可以表征土壤质地。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
颜秋晓 高安勤 林昌虎 何腾兵
为探索梵净山珍稀植物梵净山冷杉、南方红豆杉和珙桐林下的土壤特征,采用野外调查采样和室内分析方法,对其土壤机械组成、pH、CEC、有机质、N、P、K元素含量进行测定,分析各林下土壤机械组成与土壤化学特性及其关系。结果表明:梵净山冷杉林下土壤颗粒组成为中砂>细砂>粗粉粒≈粘粒>细粉粒>中粉粒,为轻壤土;南方红豆杉林下土壤颗粒组成为细砂粒>粗粉粒>细粉粒≈中粉粒>中砂≈粘粒,为重壤土;珙桐林下土壤颗粒组成为细粉粒>粘粒≈粗粉粒>中粉粒>中砂>细砂,为重壤土。3种土壤均为酸性反应,全磷和全钾含量较低;梵净山冷杉林
[期刊] 西南农业学报
[作者]
甘磊 张静举 黄太庆 陈晓冰 马蕊 张金莲 陈廷速
【目的】开展不同耕作措施下土壤孔隙结构研究,为土地合理耕作及耕地水土保持提供参考。【方法】以广西甘蔗地为研究对象,在常规耕作和三年免耕条件下,利用CT(Computed tomography)扫描技术,通过相关插件计算获得甘蔗地土壤孔隙数量、孔隙体积和表面积,土壤弯曲度、孔隙连通性和水力半径等孔隙结构,并进行三维重建和可视化。【结果】耕作区的孔隙面密度大于免耕作区;耕作区的孔隙度均值(1.069%)和孔隙数均值(1194个)都小于免耕区的孔隙度均值(1.195%)和孔隙数均值(1519个);由弯曲度和连通
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张超 刘国彬 薛萐 宋籽霖 张昌胜
【目的】研究黄土丘陵区坡耕地退耕后不同植被根际土壤微团聚体及颗粒的分形特征,为该地区植被恢复中土壤质量评价和生态恢复的持续健康发展提供科学依据。【方法】通过室内分析,运用分形理论,研究黄土丘陵区墩山小流域天然草地、人工草地和人工灌木等6种植被根际土壤微团聚体以及颗粒组成的分形特征。【结果】黄土丘陵区坡耕地退耕后,不同植被对土壤微团聚体以及颗粒组成影响不同。无论是根际还是非根际,天然草地0.25—0.05 mm、0.05—0.01 mm微团聚体含量以及土壤团聚状况、团聚度均高于人工灌木和人工草地,而0.25—0.05 mm、0.05—0.01 mm土壤颗粒含量以及分散系数、分散率低于人工灌木和人...
关键词：
黄土丘陵区 根际 微团聚体 分形维数
[期刊] 资源科学
[作者]
孙改清 李素英 赵园园 王冉 任丽娟 常英 王继伟
为研究土壤分形维数是否会影响草原植物生长，本文多角度地剖析了草原土壤分形维数与植物生物量的相关性。２０１２年在锡林浩特地区采集了８８个土样，分别计算分形维数值，采用线性回归、相关性分析等统计方法，分析土壤分形维数与土壤各粒级颗粒含量、植物生物量之间的关系。结果表明：（１）土壤分形维数与粗砂粒含量存在显著负相关，与细砂粒含量不相关，与粉粒、黏粒含量呈显著正相关，说明土壤分形维数对于各粒级含量的反映程度不同，主要反映黏粒含量；（２）根据植物的形态特征和适应方式，将草原植物划分为不同类型的功能群，生活型功能群中多年生丛生禾草、小半灌木、一、二年生植物的生物量与土壤分形维数呈正相关（Ｒ值分别为０．３４．．．
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
郭晓朦 姚云 何丙辉 秦伟
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0.2500.050 mm,含量在33.21%22.55%。土壤微团聚体中的优势粒级是0.2500.050mm,次级优势粒级是0.0500.010mm。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
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
任婷婷 王瑄 陈雯静 邱野
为研究不同土地利用方式对土壤颗粒的影响,解决土壤形态和过程复杂等问题。采用激光粒度分布仪对辽宁省铁岭市泉河流域的坡耕地、果树台田、人工林地和天然次生林4种利用类型土壤粒径含量进行测定,利用分形法对其特征进行分析,并建立坡耕地、果树台田、人工林地和天然次生林4种不同的土地利用方式土壤颗粒分形维数与土壤粘粒含量的曲线关系模型。结果表明:不同土地利用类型中坡耕地主要以粉粒为主,天然次生林和人工林地均主要以细砂粒为主,果树台田主要以极细砂粒为主;土壤颗粒的分形维数主要是由土壤中粘粒含量决定的,分形维数大小依次为:果树台田分形维数<林地分形维数<天然次生林分形维数<坡耕地分形维数。土壤粘粒含量与土壤颗粒...
关键词：
土壤颗粒 分形维数 粘粒含量 相关分析
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
蔡位子 刘怡颖 江俊 欧阳霖 杨沄瑾 卢煜强 侯俊伟 齐龙 王海林
土壤孔隙是水气运移和生物运动的通道，在调节土壤肥力和生态功能中起着至关重要的作用。土壤孔隙结构的量化研究是认识土壤结构、明晰孔隙结构与宏观功能关系的前提。然而，受土壤自身复杂性的限制，目前土壤孔隙结构检测技术普遍存在精确度低、重复性差和操作复杂等问题。针对获取和量化土壤孔隙结构中的重点和难点，归纳了现有方法的优缺点、潜在误差源及应用场景。现有方法总体可分为两大类：间接法和直接观察法，间接法是利用土壤中水、气、声、热等特性获得孔隙直径、体积或孔固体表面积等信息，主要包括水分特征曲线法、压汞法、气体吸附法、声波法、热脉冲-时域反射法、变压法、回归分析法等；直接观察法可以通过几何可视化来直接观察土壤孔隙空间，并借助图像处理技术，从图像中提取大量的定量形态学和拓扑描述符进行评估，例如切片观察法、扫描电子显微镜技术、计算机断层扫描技术、核磁共振技术等。对表征土壤孔隙结构的定量化方法进行了总结，梳理了近5年常规统计法、地统计学和分形理论在土壤孔隙结构定量化研究上的应用和成果。最后对今后田间原位土壤孔隙结构检测的发展方向进行了展望，尝试为土壤孔隙结构的现场检测装置研发提供理论参考和新思路。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
马雅莉 高荣 刘喜东 肖建明 郭锦梅 齐昆 赵学庆 冯娜 张晨晨 李剑 杨涛 乔江波 石长春
【目的】以白于山区困难立地为例，探究不同植物群落的土壤碳氮磷空间分布及其生态化学计量特征的垂直分布规律，探明白于山区不同植物群落的土壤养分特征，为该区生态治理及植被恢复提供科学依据。【方法】以荒草地、苜蓿Medicago sativa草地、油松Pinus tabuliformis、大果榆Ulmus macrocarpa、沙棘Hippophae rhamnoides乔灌林地为研究对象，分析5种典型植物群落0～60 cm土层的土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）含量及化学计量比特征的差异性。【结果】1）白于山区不同植物群落的土壤有机碳、全氮和全磷含量均随土层深度的增加而降低，具有表聚效应，表现出乔木林地（油松、大果榆）>灌木林地（沙棘）>草地（荒草地、苜蓿草地）的规律。2）植物群落类型及土层深度对土壤C、N、P含量及化学计量比均会产生一定影响，二者交互效应不显著，限制程度为植被群落>土层深度。3）土壤C、N、P、C/P、N/P远低于全国平均值，C/N均接近或高于我国陆地土壤和森林土壤的平均值，表明相对于其他元素来讲，土壤P元素相对充足，且该地区土壤有机碳固持能力较低，植物生长过程中更易受N元素限制。4)N与N/P,C与N/P、C/P的相关关系极显著（P C。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张社奇 刘云鹏 刘建军 王国栋
为了全面了解人工林地的生态环境状况,采用分形理论,研究了黄土高原油松人工林地不同深度土壤颗粒的分形特征。结果表明,在油松人工林凋落物和根系等的作用下,人工林能够提高林地土壤的团聚能力,降低土壤的分形维数;不同深度油松人工林地的土壤颗粒分形维数在土壤剖面趋于均一,而且小于同种质地的其他土壤;土壤颗粒分形维数可以反映森林土壤粒径分布的变化,因而可作为评价森林土壤生态特征的指标。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
吴昊阳 牛健植 王迪 邱啟璜 杨涛 杨书鉴
【目的】为明确辽东山区冰缘地貌土壤大孔隙结构特征及其与团聚体稳定性和可蚀性之间的响应关系，探究林地大孔隙分布规律及土壤稳定性和土壤抗侵蚀能力。【方法】选择辽东老秃顶子保护区的典型落叶阔叶林、暗针叶林、针阔混交林林地下的土壤为研究对象，结合土柱水分穿透试验和Poiseulle方程计算大孔隙数量、半径等指标，通过湿筛法测定团聚体组成和土壤稳定性等指标。【结果】（1）不同林地类型大孔隙分布特征差异明显，与针叶林相比，阔叶林和针阔混交林大孔隙半径范围大，数量多。且针阔混交林土壤孔隙结构随土壤深度变化稳定；（2）林地土壤可蚀性因子K值整体分布在0.016～0.043之间，阔叶林<针阔混交林 1.9 mm后，单位面积大孔隙数量越多，半径越大，土壤抗侵蚀能力越差。【结论】土壤大孔隙分布特征与土壤稳定性和可蚀性关系密切，孔隙尺度上，0.3～1.9 mm径级范围内，大孔隙数量与土壤稳定性和抗蚀能力呈正相关；径级> 1.9 mm后，单位面积大孔隙数量及半径的增加降低土壤结构的稳定性和抗侵蚀能力；针阔混交林土壤大孔隙结构稳定性更高，可为辽东地区冰缘地貌区林分管理和土壤抗侵蚀能力评价提供科学指导和理论依据。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
宋孝玉 李亚娟 李怀有 沈冰
【目的】研究不同地貌类型及土地利用方式下土壤粒径的分形特征,为黄土高原沟壑区土壤侵蚀的防治和种植业结构调整提供理论指导。【方法】对甘肃省南小河沟流域不同地貌(塬面、坡面、沟道)、不同土地利用方式(耕地、林地、荒地等)的土壤进行分层(0~20,20~60(或20~40,40~60),60~100 cm)取样,采用筛析法和吸管法相结合的方法,对样品的土壤颗粒含量和质量分形维数进行测定,利用土壤粒径分形原理,研究土壤分形维数与土壤质地、地貌类型和土地利用方式的关系。【结果】粘粒含量对土壤质量分形维数有显著影响,砂粒和粗粉粒含量的影响较小。土壤粘粒含量与土壤质量分形维数在不同地貌类型及土地利用方式的土...
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