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[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 刘云鹏  王国栋  张社奇  党亚爱  
采用分形模型 ,研究了陕西 4种不同质地的土壤粒径的重量分布。结果表明 ,土壤结构具有明显的分形特征 ,其粒径分布分形维数为 0~ 3。分形维数与土壤中粘粒含量呈明显的线性相关 ,表现为粘粒含量越高的土壤 ,其分形维数也越高。分形维数不仅受粘粒含量的支配 ,还与土壤质地的均一程度有关 ,土壤质地均匀指数 Iu与分形维数也表现出一定的相关性 ,但相关性较弱。
[期刊] 中国农业科学  [作者] 孙梅  孙楠  黄运湘  徐明岗  王伯仁  张旭博  
【目的】通过探讨长期不同施肥后红壤粒径分布非均匀性和异质性的变化特征,揭示不同施肥模式对土壤粒径分布的影响,为农田土壤发育过程以及科学合理利用红壤提供理论支撑。【方法】以湖南省祁阳试验点红壤旱地长期定位试验(1990年至今)为依托,采用激光粒度分析仪测定1990年初始土样(O)与连续22年不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、有机无机配合施用(NPKM)和单施有机肥(M)4种施肥模式下小麦-玉米轮作系统中耕层土壤(0—20 cm)颗粒分布;应用多重分形理论以盒计维方法分析了土壤粒径分布多重分形参数的变化趋势;并对多重分形参数、土壤颗粒与土壤有机质进行相关性分析,阐明多重分形参数表征土壤粒径分布的...
[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 孙方虎   苗雨青   汪勇   洪炜林   顾纪祥   罗浩   余健   张平究  
研究长江下游沿江湖泊湿地的土壤颗粒组成、分形维数和土壤有机碳变化,有助于了解湿地土壤结构、质量和湿地碳库状况,为湿地生态恢复提供理论依据。结果表明:湖区湿地土壤以粉粒(72.57%~80.16%)为主,属粉壤土,质地较细。土壤有机碳含量(13.62~23.80 g/kg)与黏粒呈显著正相关,与砂粒呈显著负相关。菜子湖湿地土壤单重分形维数主要由黏粒含量来决定,其值从大到小依次为浅水>底泥>泥滩>草滩>农田。广义维数谱D (q)为反“S”型递减函数,且D0> D1> D2,呈非均匀分布;多重分形参数与土壤颗粒相关性显著,但与有机碳相关性不显著,其中细颗粒(粉粒和黏粒)含量对湿地土壤粒径分布多重分形参数有显著影响。研究显示,多重分形参数可揭示菜子湖湿地土壤性质,建议进行湿地植被恢复和改良耕作措施以改善土壤结构。研究结论可为湿地生态恢复和提升湿地土壤碳汇能力以及增加碳库稳定性提供科学参考。
[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...
[期刊] 农业现代化研究  [作者] 田卓    张帅普    王醒    方荣杰    郑金德  
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。
[期刊] 林业科学  [作者] 桂东伟  雷加强  曾凡江  穆桂金  李开封  
为探讨绿洲化进程中不同土地利用方式对土壤粒径分布属性的影响,基于塔里木盆地南缘策勒绿洲边缘的果园、棉田、沙拐枣林地等人为垦殖土地利用方式及自然状态骆驼刺覆被下0~20,20~40,40~60cm内的土壤粒径分布数据,利用分形理论及典范对应分析排序方法,分析各深度下不同土地利用方式土壤粒径分布特征变化状况,及其与土壤有机质等8项指标的相关性,进而判别并探讨绿洲边缘合理的土地利用方式。结果表明:粒径50.59μm范围内的细粒体积分数同粒径分布分维值显著正相关,与土壤有机质、全氮含量呈显著正相关,与密度呈显著负相关;具体分维值变化上,沙拐枣林地在各层均显著处于最低水平,其余样地总体上无显著差异,但果...
[期刊] 中国农业科学  [作者] 张世文  张立平  袁君  沈重阳  陈孝杨  叶回春  黄元仿  
【目的】探究多角度、多尺度全面揭示土壤颗粒大小分布特征的方法体系,探索更加简单而又可综合定量分析评价土壤质量及其演变过程的手段。【方法】以计算的土壤颗粒体积分形维数(Dv)作为分析对象,建立集分形理论、传统统计学、分离土壤颗粒Dv的双对数图和地质统计学等理论和方法为一体的表层土壤颗粒大小分布变化特征分析方法体系,并基于此从点和区域2个尺度系统全面地研究表层土壤颗粒大小分布变化特征。【结果】粒径50μm以内的土壤颗粒累积体积百分含量与Dv呈显著负相关,相关系数为0.63,土壤颗粒Dv值越小,土壤颗粒越粗;最大和最小D...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 李敏  李毅  
【目的】采用定量方法全面判断土壤颗粒分布(PSD)的内在结构,以提高利用土壤PSD函数估测土壤水动力参数的精度。【方法】利用激光粒度仪测定红胶土、土娄土、黑垆土和砂黄土4种黄土体积PSD,计算得出土壤颗粒数量PSD,然后基于分形理论研究了粒度的幂定律适用范围及相应的分形维数;在符合幂定律的粒度范围内进行多重分形计算,获得了土壤数量PSD的多重分形参数。【结果】分形分析结果表明,红胶土、土娄土、黑垆土和砂黄土4种土壤符合幂定律的颗粒半径的下限均接近0.5μm,而上限依不同土壤差别很大,相应的分形维数为2.17~3.43;多重分形分析表明,红胶土广义分形维数Dq值在整个q区间上变化最明显,显示出比...
[期刊] 中国农业科学  [作者] 门明新  赵同科  彭正萍  宇振荣  
利用河北省第二次土壤普查成果中的土壤质地组成、土壤图及相应的理化性质属性资料,在验证双参数修正经验逻辑生长模型准确性的基础上,将卡庆斯基土壤质地分类系统转换为美国制;并采用公式法计算该省土壤可蚀性K值,编制具有准确几何位置可与地形图配准的土壤可蚀性K值空间分布图。同时,计算得出该省土壤可蚀性K值在0.25~0.4之间的易蚀性和较易蚀性土壤面积占总土地面积的58.6%。探讨了土壤可蚀性K值和K值图的应用。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 邵一敏  赵洋毅  段旭  陈婷婷  万艳萍  冷鹏  
[目的]定量分析土壤优先路径的分布特征,为探究土壤优先流运动及土壤水资源管理提供参考。[方法]基于分形理论,以云南省楚雄市元谋县老城乡苴那小流域4种典型地类(林地、荒草地、农地、园地)为研究对象,在各地类区域内依据地形分别设置4个10 mX 10 m或10 mX 15 m的样方,利用染色示踪法提取和分析土壤染色特征参数,将染色影响半径分为≤1 mm、>1~≤2.5 mm、>2.5~≤5 mm、>5~≤10 mm和>10 mm等5个等级,研究各典型地类土壤优先路径分布特征及其与大孔隙的关系。[结果]4种地类各个土壤剖面的计盒维数基本均随土壤深度的增加而逐渐减少,不同影响半径的优先路径连通性以林地发育程度最好,其次是农地,园地最差;同一地类不同半径范围的优先路径连通性从大到小排列,园地依次为>1~≤2.5 mm、>5~≤10mm、>10 mm、≤1mm和>2.5~≤5 mm;荒草地和林地均为>1~≤2.5 mm、>2.5~≤5 mm、≤1 mm、>10 mm和>5~≤10 mm;农地为> 2.5~≤5 mm、>1~≤2.5 mm、≤1 mm、>10 mm和> 5~≤10 mm。4种地类中,荒草地优先路径数量最多,其次是林地和农地,园地最少;荒草地和园地在同一土壤深度上优先路径数量由大到小依次为≤1 mm、>1~≤2.5 mm、>2.5~≤5 mm、>5~≤10 mm和>10 mm,林地为>1~≤2.5 mm、≤1 mm、>2.5~≤5 mm、>5~≤10 mm和> 10 mm,农地为>1~≤2.5 mm、>2.5~≤5 mm、≤1 mm、>5~≤10 mm和> 10 mm。土壤中大孔隙数量随土壤深度的增加而逐渐减少,且孔隙半径为>1.5~≤2.0 mm和>2.0~≤3.7 mm的大孔隙数量与稳定出流速率具有极显著相关性(P<0.01)。[结论]优先路径分布具有自相似性,可用分形分析中的计盒维数对优先路径在土壤中的分布特征进行表征;优先流的发生与土壤中大孔隙的分布和数量关系密切,大孔隙分布密集区更易发生优先流。
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 蔡煜  王景燕  龚伟  吕向楠  舒正悦  闫思宇  赵昌平  
在四川盆周低山丘陵区柑橘Citrus reticulata林下养鸡Gallus domesticus,研究不同养鸡密度(0,600,1 200和2 400只·hm-2)对表层(020 cm)土壤团聚体组成、分形维数、理化性质、微生物数量和土壤酶活性的影响,探讨分形维数与土壤理化性质、微生物数量及土壤酶活性的关系。结果表明:林下养鸡使>0.25 mm粒径团聚体(干筛)和>0.25 mm粒径水稳性团聚体(湿筛)含量分别增加1.9%5.0%和7.3%24.5%,且随养鸡密度的增加而增加。土壤分形维数为2.174
[期刊] 中国农业科学  [作者] 冯晓琳   张楚天   许晨阳   耿增超   胡斐南   杜伟  
【目的】土壤无机碳对于调节全球碳循环有重要作用,然而我国区域尺度上土壤无机碳的分布特征及影响因素尚不明确。对陕西省土壤无机碳时空分布和关键影响因子进行研究可为明确无机碳在陆地生态系统碳循环中的作用和地位提供参考和依据。【方法】收集陕西省1980s和2010s两期的65个和142个土壤样本以及相关的地形因素、气候条件、土地利用类型、植被状况和土壤性质数据,采用方差分析和随机森林(Random Forest,RF)模型分析土壤无机碳含量的时间和空间分布特征,并探讨土壤无机碳含量变化的影响因素。【结果】陕西省1980s各区域的土壤无机碳含量表现为:陕北>关中>陕南;与1980s相比,2010s陕北土壤无机碳含量下降了31.5%,关中地区基本保持不变,陕南小幅度上升。1980s到2010s,0—100 cm剖面上不同土层无机碳含量的降幅范围为20.6%—27.7%,其中以0—20和80—100cm土层降幅最大。随机森林模型分析表明,年平均降水量、容重、pH是影响1980s和2010s土壤无机碳含量变化的重要因素,在年平均降水量450—650 mm时土壤无机碳含量最高;土壤无机碳含量随着pH的增加而增加;低容重土壤无机碳含量高于高容重土壤。【结论】总体来看,陕西省土壤无机碳含量呈现从北向南逐渐降低的趋势。与1980s相比,2010s陕西省表层土壤和陕北地区整个土壤剖面无机碳含量显著下降,1980s和2010s陕西省土壤无机碳含量主要受年平均降水量、pH、容重的调控。
[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] 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] 华中农业大学学报  [作者] 胡大为  胡小芳  
采用数字显微系统测定了部分华南地区土壤中粘土颗粒群粒径分布分形维数值,提出了土壤中粘土颗粒群粒度分布分形维数的几何法计算模型,并就这种分形维数与土壤比表面积和土壤透气性等性质的关系作了初步探讨。
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