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腾格里沙漠两种白刺生境土壤粒度和养分的评价
1
作者 赵龙飞 秦富仓 +5 位作者 董晓宇 赵恺 董菲菲 马慧 弥宏卓 王志强 《水土保持通报》 北大核心 2025年第3期213-223,共11页
[目的]探究不同生境下灌丛土壤结构与养分的差异性,为沙漠地区综合治理及植被营建工作提供科学参考。[方法]选取腾格里沙漠东部沙地、盐碱地两种生境下白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆为研究对象,对其土壤粒径组成及土壤养分含量进... [目的]探究不同生境下灌丛土壤结构与养分的差异性,为沙漠地区综合治理及植被营建工作提供科学参考。[方法]选取腾格里沙漠东部沙地、盐碱地两种生境下白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆为研究对象,对其土壤粒径组成及土壤养分含量进行分析。[结果]①沙地、盐碱地白刺灌丛沙堆土壤粒径均以细砂为主,分别占总含量的55.03%~74.21%,44.71%~72.83%,土壤分选性均极好;②白刺灌丛沙堆在盐碱地(1.86~2.32)土壤分形维数显著高于沙地(1.62~1.72)。分形维数从白刺灌丛沙堆顶部到坡脚均呈现出减小的趋势,而随着土层深度的增加同样呈现减小的趋势。③盐碱地白刺灌丛沙堆土壤全氮(TN)(3.35~4.24 g/kg)、全磷(TP)(0.11~0.26 g/kg)、全钾(TK)(0.44~0.65 g/kg)显著高于沙地白刺灌丛沙堆土壤TN(1.48~3.43 g/kg)、TP(0.10~0.22 g/kg)、TK(0.30~0.61 g/kg)含量,且与细颗粒含量呈正相关性,与粗颗粒含量呈负相关。[结论]白刺灌丛对土壤环境的适应与改良能力在不同生境下具有不同的表现形式,沙地与盐碱地生境下白刺灌丛土壤颗粒组成与土壤养分含量存在相关性,因此可以通过增加土壤细颗粒含量改善土壤养分条件。 展开更多
关键词 白刺灌丛沙堆 土壤粒径 养分特征 分形维数
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超硫酸盐渍土固化强度及冻融特性试验研究 被引量：2
2
作者 李宏波 李盛 +2 位作者 于广云 丁永发 张轩硕 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期147-160,共14页
地基强度不足和盐–冻胀破坏是导致盐渍土地区渠道衬砌结构发生破坏的主要原因。为解决盐渍土强度不足的问题,降低盐渍土对环境温度的敏感性,首先,开展联合固化剂对超硫酸盐渍土强度的影响研究,并结合微观测试结果分析,构建联合固化剂... 地基强度不足和盐–冻胀破坏是导致盐渍土地区渠道衬砌结构发生破坏的主要原因。为解决盐渍土强度不足的问题,降低盐渍土对环境温度的敏感性,首先,开展联合固化剂对超硫酸盐渍土强度的影响研究,并结合微观测试结果分析,构建联合固化剂掺量与强度之间的关系,对固化效果作出评价;其次,借助压汞试验对微观孔结构进行分析;最后,通过冻融循环试验揭示盐–冻胀力及盐–冻胀量的变化规律。结果表明:固化盐渍土强度增长效果显著,水化产物增强了盐渍土颗粒间的胶结作用。当联合固化剂掺量从0增加至30%时,固化盐渍土的孔隙率逐渐降低,孔径从超大孔向中小微孔演变;模型计算得到的分形维数逐渐增大,其中,Menger海绵模型与Neimark模型表现为多尺度分形,在中孔隙(0.1μm≤孔径<1.0μm)范围分形特征不明显,由热力学模型计算得到的分形维数DT在合理区间2.824~2.849变化,很好地表征了孔隙表面的分形特征。冻融循环10次后,相较未固化盐渍土,固化盐渍土盐–冻胀量削减了117%;盐渍土盐–冻胀力波动范围随冻融次数的增加而逐渐增加,固化盐渍土盐–冻胀力转变为周期性衰减,掺入的联合固化剂有效弱化了盐渍土盐–冻胀力。结合工程实际,建议渠道地基加固中水泥∶粉煤灰∶硅灰∶脱硫石膏质量比为1.00∶1.67∶0.83∶1.00,联合固化剂掺量为30%。 展开更多
关键词 超硫酸盐渍土 固化强度 孔隙分形特征 盐–冻胀量 盐–冻胀力
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巴东组泥岩重塑土湿胀特性宏细观跨尺度研究
3
作者 赵二平 张聪 +3 位作者 章涵 李森 蒋尚家 车德龙 《铁道建筑》 北大核心 2024年第7期143-148,共6页
针对泥岩地区高速铁路路基上拱问题,以郑万高速铁路沿线巴东组泥岩风化土为研究对象,开展不同初始含水率、干密度、上覆荷载及干湿循环次数条件下泥岩重塑土湿胀特性宏细观试验。基于多因素从宏细观角度对泥岩膨胀性进行了试验验证,对... 针对泥岩地区高速铁路路基上拱问题,以郑万高速铁路沿线巴东组泥岩风化土为研究对象,开展不同初始含水率、干密度、上覆荷载及干湿循环次数条件下泥岩重塑土湿胀特性宏细观试验。基于多因素从宏细观角度对泥岩膨胀性进行了试验验证,对维护膨胀土区域工程稳定性有一定借鉴作用。结果表明:泥岩重塑土无荷膨胀率随着初始含水率的增加线性减小,随着初始干密度的增加呈指数增长;上覆荷载作用抑制了泥岩重塑土的膨胀变形;干湿循环作用下,泥岩重塑土膨胀率及吸水量均随干湿循环次数的增多而总体上先增加后减小,强度劣化,泥岩内部结构由致密变为疏松,矿物颗粒吸水膨胀,试样内部大尺寸孔隙逐渐形成。 展开更多
关键词 高速铁路路基 泥岩 重塑土 干湿循环 湿胀特性 分形维数
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不同尺度下土壤粒径及分形特征 被引量：3
4
作者 刁二龙 曹广超 +3 位作者 曹生奎 袁杰 童珊 邱巡巡 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期212-220,共9页
[目的]土壤粒径及分形特征因研究尺度不同而存在差异,从不同尺度上探讨土壤粒径及分形特征异质性,以期明确尺度效应对土壤粒径及分形特征的影响。[方法]以黑河源区和八宝河小流域为研究区域,采用单因素方差分析方法对不同尺度土壤粒径... [目的]土壤粒径及分形特征因研究尺度不同而存在差异,从不同尺度上探讨土壤粒径及分形特征异质性,以期明确尺度效应对土壤粒径及分形特征的影响。[方法]以黑河源区和八宝河小流域为研究区域,采用单因素方差分析方法对不同尺度土壤粒径及分形维数进行差异显著性检验,利用Pearson相关分析研究不同尺度下土壤分形维数与环境因子的相关性,并使用地理探测器模型探究不同尺度下土壤分形维数环境驱动因素作用。[结果](1)黑河源区和八宝河小流域土壤粒径组成以粉粒和砂粒为主,随着研究尺度扩大到黑河源区,土壤黏粒、粉粒、砂粒和分形维数(D)空间变异性增强,土壤黏粒、粉粒和砂粒属于中等变异,分形维数属于弱变异;(2)不同土地利用类型土壤颗粒组分和分形维数因研究尺度不同而存在差异,与八宝河小流域相比,黑河源区3种土地利用类型土壤PSD频率曲线异质性增大,土壤质地呈粗化趋势;(3)皮尔逊相关分析和地理探测器结果均表明,土壤粒径对分形维数的影响明显大于其他因子,分形维数可以表征土壤质地情况。[结论]不同尺度下土壤粒径及分形维数存在明显的异质性,而这种异质性的产生是不同尺度环境因子综合作用的结果。 展开更多
关键词 尺度 土壤粒径 分形特征
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干湿循环作用下黄土厚度对其裂隙发育的影响 被引量：2
5
作者 焦少通 王家鼎 +4 位作者 张登飞 戚利荣 李帅 李琳 李珊 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-10,共10页
黄土体长期处于降雨和蒸发的湿热耦合环境,极易诱发土体裂隙产生,显著弱化土体的结构性和完整性,从而影响工程区域的建设。因此,对干湿循环作用下不同厚度的黄土开裂特性研究十分必要。该文通过室内干湿循环试验,记录试样的含水率变化... 黄土体长期处于降雨和蒸发的湿热耦合环境,极易诱发土体裂隙产生,显著弱化土体的结构性和完整性,从而影响工程区域的建设。因此,对干湿循环作用下不同厚度的黄土开裂特性研究十分必要。该文通过室内干湿循环试验,记录试样的含水率变化和裂隙发育情况,利用数字图像处理技术,结合分形维数对裂隙网络进行分析。试验结果表明,蒸发路径和含水量的不同导致土体水分蒸发速度不同,土体越厚,水分蒸发速度越慢。界面摩擦力影响土体开裂过程,土体越厚,裂隙发育越慢,裂纹网络复杂性越低。随着干化的进行,界面摩擦力逐渐降低,土体收缩明显,干湿循环效应导致土体颗粒重新组合,加快水分蒸发过程,土体表面会不断劣化。研究结果可为地质灾害防治提供指导。 展开更多
关键词 干湿循环 土体厚度 裂隙特征 分形维数 摩擦力
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青藏高原南部不同土地利用方式土壤可蚀性分析 被引量：3
6
作者 李笑雨 白金珂 王力 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2024年第4期68-74,共7页
为评估青藏高原南部不同土地利用类型土壤侵蚀风险,对该地区4种典型土地利用类型土壤进行大范围采样,测定土壤颗粒组成和有机碳质量分数,计算土壤分形维数和可蚀性因子K,对不同土地利用类型和不同土层土壤侵蚀风险进行定量化评估,并分... 为评估青藏高原南部不同土地利用类型土壤侵蚀风险,对该地区4种典型土地利用类型土壤进行大范围采样,测定土壤颗粒组成和有机碳质量分数,计算土壤分形维数和可蚀性因子K,对不同土地利用类型和不同土层土壤侵蚀风险进行定量化评估,并分析土壤粒度特征对土壤可蚀性因子的影响。结果表明:1)整体来看,研究区土壤可蚀性因子K介于0.022~0.036 t·hm^(2)·h/(hm^(2)·MJ·mm)之间,超过40%的样地土壤属于中可蚀性以上(K>0.033 t·hm^(2)·h/(hm^(2)·MJ·mm))土壤,存在较高的侵蚀风险;2)在不同土地利用方式间,土壤可蚀性因子表现为耕地>灌木林地>草地>乔木林地,其中耕地土壤可蚀性因子显著高于其他3种土地利用类型(P<0.05);3)垂直剖面上,由上到下3个土层(0~10、10~20和20~30 cm),中可蚀性以上土壤分别占到样点总数的26.47%、47.22%和55.89%,中低可蚀性以下(K≤0.033 t·hm^(2)·h/(hm^(2)·MJ·mm))土壤分别占73.53%、52.78%和44.11%,土壤可蚀性因子随土壤深度增加呈递增趋势;4)土壤粒度特征对可蚀性具有重要影响,土壤可蚀性因子K与砂粒含量呈指数型负相关关系,与黏粒含量和分形维数呈指数型正相关关系,均达到极显著水平(P<0.001)。研究结果可为降低青藏高原南部地区土壤侵蚀风险及提高水土保持效益提供重要参考。 展开更多
关键词 大尺度 土壤可蚀性因子K 土壤颗粒特征 土壤有机碳 分形维数 青藏高原
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石灰改良砂土的微观渗透机理研究 被引量：1
7
作者 黄虎 宋昌博 +2 位作者 高远 李睿航 郭利霞 《水电能源科学》 北大核心 2024年第12期101-105,共5页
为探究不同掺量石灰对砂土渗透性及微观结构的影响,对不同石灰掺量的砂土进行饱和渗透试验、扫描电镜试验和核磁共振试验,分析了改良砂土的渗透性与微观孔隙结构,并利用Image-Pro Plus6.0软件与核磁共振分形维数,研究了石灰改良砂土渗... 为探究不同掺量石灰对砂土渗透性及微观结构的影响,对不同石灰掺量的砂土进行饱和渗透试验、扫描电镜试验和核磁共振试验,分析了改良砂土的渗透性与微观孔隙结构,并利用Image-Pro Plus6.0软件与核磁共振分形维数,研究了石灰改良砂土渗透性与微观结构之间的关联特性。结果表明,适量石灰与砂土产生化学反应生成的胶凝物质使小颗粒聚集形成不规则团聚体,内部大孔隙被分割为小孔隙,孔隙粗糙度增大、孔隙分形维数增加,导致渗流通道变窄、迂曲度增大,宏观上渗透系数降低;而过量石灰的掺入则导致土体大孔隙面积与数量增加,分形维数减小,粗糙度降低,宏观上渗透系数则略有增大。 展开更多
关键词 渗透特性 扫描电镜 核磁共振 分形维数 石灰固化土
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黄河下游冲积平原试验区土壤水分特征曲线的传递函数研究
8
作者 湛江 刘颜珲 +2 位作者 王琳 潘登 蔡金龙 《节水灌溉》 北大核心 2024年第6期54-62,共9页
黄河下游冲积平原区是我国重要的粮食生产基地和工业集聚地,该地区土壤水力学参数的获取,对于保障用水安全和指导农业生产具有重要意义。为建立黄河下游冲积平原区的土壤水分特征曲线传递函数(PTFs),以河南省兰考县闫楼乡作为黄河下游... 黄河下游冲积平原区是我国重要的粮食生产基地和工业集聚地,该地区土壤水力学参数的获取,对于保障用水安全和指导农业生产具有重要意义。为建立黄河下游冲积平原区的土壤水分特征曲线传递函数(PTFs),以河南省兰考县闫楼乡作为黄河下游冲积平原试验区,基于多元非线性逐步回归和单因素扰动方法,建立了包气带土壤水分特征曲线的PTFs,并分析了影响因素敏感性。研究结果显示,实测土壤水分特征曲线以及土壤理化性质参数呈现较强变异性,所建立的PTFs精度良好,具备应用推广价值。多元回归结果表明,土壤颗粒组成是本文PTFs的主要影响因素,其中黏粒含量对PTFs最为敏感,砂粒含量次之,粉粒含量最弱。在其余5个土壤理化特性中,对PTFs的相对敏感的因素是pH值和分形维数。研究表明,土壤物理化学性质与土壤水分特征曲线模型参数的关系复杂,并非一般线性或单调关系。尽管土壤物理化学性质参数可以提高PTFs精度,但土壤颗粒组成是影响土壤水分运动的根本原因,其作为构建PTFs的关键因素不可忽略。在实际应用中,PTFs使用者可根据所掌握数据的实际情况,结合影响因素敏感性,决定影响因素的取舍。 展开更多
关键词 黄河下游冲积平原 土壤水分特征曲线 土壤传递函数 多元逐步回归 分形维数 参数敏感性
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桂西北岩溶区不同石漠化强度土壤颗粒分形特征研究
9
作者 邹小阳 周旺 +2 位作者 孙文俊 肖克飚 刘涛 《农业科学研究》 2024年第2期64-70,96,共8页
桂西北岩溶区是我国亚热带岩溶区的代表性区域,石漠化危害严重。为研究桂西北岩溶区不同石漠化强度土壤颗粒分形特征及其与土壤理化性质的关系,选取都安瑶族自治县澄江乡、大化瑶族自治县百马乡和巴马瑶族自治县那桃乡3处典型岩溶区的... 桂西北岩溶区是我国亚热带岩溶区的代表性区域,石漠化危害严重。为研究桂西北岩溶区不同石漠化强度土壤颗粒分形特征及其与土壤理化性质的关系,选取都安瑶族自治县澄江乡、大化瑶族自治县百马乡和巴马瑶族自治县那桃乡3处典型岩溶区的土壤为研究对象,分析石漠化强度、土壤理化性质特征、土壤颗粒分形维数的变化及其相互关系。结果表明:土壤颗粒分形维数与石漠化强度之间呈显著负相关关系(P<0.05),土壤颗粒分形维数与土壤粒度分布、土壤容重、土壤含水量和土壤总孔隙度等土壤物理指标及土壤全氮、全磷、全钾和有机质质量比等土壤化学指标均存在显著相关关系(P<0.05)。土壤颗粒分形维数可准确反映桂西北岩溶区土壤的石漠化强度,这为定量表征石漠化土壤质量提供了一种新方法。 展开更多
关键词 桂西北岩溶区 土壤理化性质 土壤颗粒分形维数 分形特征
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不同土地利用类型下土壤粒径分形分析——以黄土丘陵沟壑区为例 被引量：175
10
作者 王德 傅伯杰 +2 位作者 陈利顶 赵文武 汪亚峰 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期3081-3089,共9页
土壤粒径分布影响土壤的水力特性、土壤肥力状况以及土壤侵蚀等,是重要土壤物理特性之一。在水蚀严重的黄土丘陵沟壑区,不同的土地利用类型对水土流失的阻截作用不同,因而进一步导致其土壤粒径分布的差异。对不同土地利用类型下土壤粒... 土壤粒径分布影响土壤的水力特性、土壤肥力状况以及土壤侵蚀等,是重要土壤物理特性之一。在水蚀严重的黄土丘陵沟壑区,不同的土地利用类型对水土流失的阻截作用不同,因而进一步导致其土壤粒径分布的差异。对不同土地利用类型下土壤粒径分布的分形和多重分形分析发现:黄绵土土壤粒径分布包含有3个无标度区间,分别为粘粒域、粉粒域和砂粒域;土壤粒径分布的分形维数D、粉粒域维数Dsilt、砂粒域维数Dsand、信息维数D1、信息维数/容量维数D1/D0与土壤细颗粒含量和有机质含量成显著的正相关关系;土地利用对分形维数D、粉粒域维数Dsilt、砂粒域维数Dsand、容量维数D0、信息维数D1、信息维数/容量维数比值D1/D0的影响较显著。这表明这些分形和多重分形参数可以作为反映土壤物理性质和土壤质量的潜在性指标,其实用性有待进一步探讨。 展开更多
关键词 土壤粒径分布 土地利用 分形特征 多重分形 土壤侵蚀
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土-水特征曲线的分形特性及其分析拟合 被引量：21
11
作者 陶高梁 孔令伟 +2 位作者 肖衡林 马强 朱志政 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2443-2447,共5页
为了建立一种参数有明确物理意义的土-水特征曲线拟合方法,基于分形理论,给出了一种直接通过土-水特征曲线实测数据求解分维数的计算方法,建议了一种土-水特征曲线拟合分析的分形模型。为验证所建议拟合方法的合理性,采用液压千斤顶制作... 为了建立一种参数有明确物理意义的土-水特征曲线拟合方法,基于分形理论,给出了一种直接通过土-水特征曲线实测数据求解分维数的计算方法,建议了一种土-水特征曲线拟合分析的分形模型。为验证所建议拟合方法的合理性,采用液压千斤顶制作了7个不同干密度黏性土试样,利用压力板仪测量了土-水特征曲线。基于土-水特征曲线实测值计算了分维数,在此基础之上对土-水特征曲线实测数据进行分析拟合。结果表明：分维数计算及拟合分析时,7个试样相关系数都集中在0.97～0.99之间,从而证明了土-水特征曲线具有良好的分形特性,建议的拟合方法效果较好。此外,研究发现,分维数、进气值随干密度几乎呈线性增加,据此建议了一种不同压实度下的土-水特征曲线预测方法,其预测结果与实测值吻合较好。 展开更多
关键词 土-水特征曲线 拟合分析 分形维数 分形模型
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湘西北小流域不同植被恢复区土壤微生物数量、生物量碳氮及其分形特征 被引量：49
12
作者 漆良华 张旭东 +3 位作者 周金星 彭镇华 岳祥华 黄玲玲 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期14-20,共7页
研究湘西北女儿寨小流域退化土地马尾松天然林(Ⅰ)、杉木人工林(Ⅱ)、杜仲人工林(Ⅲ)、油桐人工林(Ⅳ)、润楠次生林(Ⅴ)、毛竹杉木混交林(Ⅵ)及荒草灌丛(Ⅶ)7种典型植被恢复模式土壤微生物数量、生物量碳氮及分形特征。结果表明:细菌是... 研究湘西北女儿寨小流域退化土地马尾松天然林(Ⅰ)、杉木人工林(Ⅱ)、杜仲人工林(Ⅲ)、油桐人工林(Ⅳ)、润楠次生林(Ⅴ)、毛竹杉木混交林(Ⅵ)及荒草灌丛(Ⅶ)7种典型植被恢复模式土壤微生物数量、生物量碳氮及分形特征。结果表明:细菌是土壤微生物的主要类群,数量多达2.153×105～5.60×106cfu·g-1,占全部微生物比例为72.83%～92.77%;其次为放线菌数量,为7.57×104～3.89×105cfu·g-1,所占比例为6.44%～25.61%;真菌数量最少,为4.60×103～4.77×104cfu·g-1,所占比例仅0.79%～1.99%。荒草灌丛模式土壤微生物量碳、微生物量氮含量总体偏低;微生物量碳排序为Ⅴ>Ⅲ>Ⅵ>Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅶ,各模式依次比荒草灌丛模式高出38.99%～39.67%,30.90%～35.31%,23.86%～26.60%,10.17%～10.24%,5.89%～6.11%,0.27%～1.09%;微生物量氮排序为Ⅴ>Ⅵ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅳ>Ⅶ>Ⅰ,除马尾松天然林模式外,其他5种模式土壤微生物量N依次高于荒草灌丛43.46%～44.27%,29.10%～29.60%,22.91%～24.11%,5.20%～5.93%,2.20%～4.45%。微生物量碳与细菌数量空间分布的分形特征最明显(D=5.4465,R=0.6720,P=0.0085),其次为微生物量碳与放线菌数量(D=5.3584,R=0.6391,P=0.0139),再次为微生物量氮与细菌数量(D=3.6874,R=0.5932,P=0.0253),而微生物量氮与土壤放线菌数量的分形模型未达到显著水平(R=0.3321,P=0.2460),微生物量碳、微生物量氮与真菌数量之间均不存在分形关系。 展开更多
关键词 植被恢复模式 土壤微生物数量 微生物量碳 微生物量氮 分形特征
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黄土区露天煤矿排土场重构土壤颗粒组成的多重分形特征 被引量：66
13
作者 王金满 张萌 +2 位作者 白中科 杨睿璇 郭凌俐 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期230-238,共9页
排土场复垦土壤是由人为方式通过不同重构工艺构成的复杂整体,其由不同颗粒组成、具有不规则形状的特性,其核心工作是重构一个适合植被生长的土壤结构。为了更好地对排土场重构土壤结构进行定量表征,该文通过引入土壤多重分形理论,对山... 排土场复垦土壤是由人为方式通过不同重构工艺构成的复杂整体,其由不同颗粒组成、具有不规则形状的特性,其核心工作是重构一个适合植被生长的土壤结构。为了更好地对排土场重构土壤结构进行定量表征,该文通过引入土壤多重分形理论,对山西平朔矿区安太堡露天煤矿排土场4种重构土壤方案(含砾石黄土母质覆盖、含煤矸石黄土覆盖、全黄土母质覆盖、含料姜土黄土覆盖)的2 mm以下土壤粒径分布进行了多重分形参数计算,计算参数包括广义维数谱D(q)、多重分形奇异性指数α(q)以及多重分形谱函数f(α(q))等,并对不同分形参数之间的关系进行了计算。通过研究发现:该研究区大型露天煤矿排土场重构土壤颗粒组成具有明显的多重分形特征,D(0)、D(1)、D(1)/D(0)、Δα和Δf反映了土壤颗粒分布的非均匀质特征;该研究区黄土重构剖面的土壤粒径分布范围较小、测度集中程度较高、离散程度较小,土壤粒径组成非均匀性低;多重分形参数之间具有较好的相关性,可以简化选择D(0)、D(1)/D(0)和Δα或D(0)、D(1)和Δf 3个参数实现对黄土区重构土壤颗粒组成分布的定量表征;黄土重构剖面0～90 cm内土壤多重分形参数变化明显,黄土区表层土壤覆盖厚度应在90 cm以上,煤矸石和砾石对重构土壤颗粒的离散程度有一定的影响,应排弃在90 cm以下土层。该研究可为黄土区露天煤矿排土场土地复垦以及重构土壤质量的量化提供理论依据。 展开更多
关键词 土地复垦 土壤 重构 露天煤矿 多重分形特征 黄土区
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基于非均匀性和分形维数的黄土优先流特征定量分析 被引量：21
14
作者 潘网生 许玉凤 +2 位作者 卢玉东 高礼安 姚兴 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期140-147,共8页
该文以陕西泾阳南塬边坡黄土为例开展示踪剂试验,通过改进的优先流入渗深度和入渗量非均匀性系数,研究黄土优先流的入渗量、入渗深度、含水率、孔隙率、分形等参数的相互关系及其内在规律。结果表明:1)入渗量越大,优先流入渗深度的非均... 该文以陕西泾阳南塬边坡黄土为例开展示踪剂试验,通过改进的优先流入渗深度和入渗量非均匀性系数,研究黄土优先流的入渗量、入渗深度、含水率、孔隙率、分形等参数的相互关系及其内在规律。结果表明:1)入渗量越大,优先流入渗深度的非均匀性越明显;2)初始含水率越高,优先流发育程度越低,而湿润锋迹线的分形维数越小;3)黄土孔隙率越大,优先流入渗深度的非均匀性越明显,且入渗深度值波动范围也相对较大;4)同一类型的黄土,其试验尺度大小对湿润锋迹线的分形维数没有明显影响;5)在0.5倍黄土优先流最大入渗深度范围内,分形特征值越大,优先流非均匀程度越强,优先流越发育;6)在没有明显优先流渗流通道情况下,90 mm地表灌溉水量,其最大入渗深度不超过120 cm。考虑正常蒸发和没有裂缝的前提下,地表灌溉水并不容易直接导致地下水位上升。由此推断,优先流在地表水向地下水转换过程中发挥着重要作用。同时,优先流对黄土滑坡的影响不容忽视。研究可为深入揭示黄土优先流渗流特征与黄土优先流滑坡的内在联系提供依据。 展开更多
关键词 入渗 土壤 分形维数 黄土 优先流 示踪试验 渗流特性
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分形理论在研究非饱和土力学性质中的应用 被引量：43
15
作者 徐永福 黄寅春 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期635-638,共4页
试验室内确定非饱和土的力学性质有许多困难,土体结构与其力学性质密切相关,土体结构可以用分形模型描述,分形理论能很好地用来估算非饱和土的力学参数。文中由非饱和土孔隙分布的分形模型导出了非饱和土的水分特征曲线、渗透系数、剪... 试验室内确定非饱和土的力学性质有许多困难,土体结构与其力学性质密切相关,土体结构可以用分形模型描述,分形理论能很好地用来估算非饱和土的力学参数。文中由非饱和土孔隙分布的分形模型导出了非饱和土的水分特征曲线、渗透系数、剪切强度的表达式,并与已经有的经验公式和试验数据进行了比较,验证了本文的理论结果。 展开更多
关键词 分形 分维 非饱和土 水分特征曲线 渗透系数 强度
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土壤图像孔隙轮廓线分形特征及其应用 被引量：17
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作者 郭飞 徐绍辉 刘建立 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期6-10,共5页
孔隙轮廓线分形维数是用来描述孔隙本身所具有的分形特征,它反映了土壤孔隙与固体颗粒接触界限的不规则性。该文采用数字图像处理技术研究了中国科学院封丘农业生态实验站内3种不同质地土壤样本图像的孔隙轮廓线分形特征。结果表明:土... 孔隙轮廓线分形维数是用来描述孔隙本身所具有的分形特征,它反映了土壤孔隙与固体颗粒接触界限的不规则性。该文采用数字图像处理技术研究了中国科学院封丘农业生态实验站内3种不同质地土壤样本图像的孔隙轮廓线分形特征。结果表明:土壤孔隙轮廓线分形特征与土壤质地之间存在着一定的相关关系,即土壤质地越细(黏粒含量越高)分形维数取值越大。同时,根据这3种土壤的孔隙轮廓线分形维数,结合不同分形方法分别预测了它们的水分特征曲线,并与实测的土壤水分特征曲线进行了比较。 展开更多
关键词 土壤 图像处理 孔隙轮廓线 分形维数 分形模型 水分特征曲线
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不同地貌类型及土地利用方式下土壤粒径的分形特征 被引量：24
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作者 宋孝玉 李亚娟 +1 位作者 李怀有 沈冰 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2009年第9期155-160,167,共7页
【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）... 【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），60～100cm）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侧定，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】粘粒含量列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壤剖面上表现出相同的变化规律。土壤质量分形维数与地貌和土地利用类型有关。【结论】：上壤质量分形维数和土壤粘粒含量可以作为反映土壤物理性质和质量的潜在性指标。 展开更多
关键词 土壤粒径分布 分形特征 地貌类型 土地利用方式
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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 被引量：39
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作者 龚伟 颜晓元 +1 位作者 蔡祖聪 王景燕 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1141-1148,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 长期施肥 微团聚体组成 特征微团聚体 分形维数 土壤肥力
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青土湖干涸湖底2种典型固沙植物群落土壤粒径分布分形特征与养分关系研究 被引量：11
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作者 李易珺 杨自辉 +3 位作者 郭树江 王强强 王多泽 王飞 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期62-67,共6页
以石羊河流域下游青土湖干涸湖底人工梭梭林和白刺灌丛沙包土壤为研究对象,通过分析2种植物群落5种立地条件土壤粒径分布和分形特征及其与土壤养分的关系,揭示了湖底2种典型植物群落土壤粒度的分布特征。结果表明:1)研究区固沙植被0~10... 以石羊河流域下游青土湖干涸湖底人工梭梭林和白刺灌丛沙包土壤为研究对象,通过分析2种植物群落5种立地条件土壤粒径分布和分形特征及其与土壤养分的关系,揭示了湖底2种典型植物群落土壤粒度的分布特征。结果表明:1)研究区固沙植被0~10 cm土壤颗粒以细砂粒为主,没有粗砂粒,其中白刺灌丛沙包表层极细砂含量、土壤颗粒物分形维数较梭梭林和对照区高。2)土壤颗粒分形维数与各粒级颗粒百分含量的关系差异较大,分形维数与黏粒、极细砂含量呈显著正相关,与细砂、中砂含量呈显著负相关,但是与粉粒含量关系不显著。土壤颗粒分形维数越大,土壤所含的细粒物质越多。3)土壤分形维数D值、黏粒、粉粒含量与有机质(SOM)、全N(TN)呈正相关性,土壤颗粒物的分形维数越大、土壤黏粒、粉粒含量越高,则土壤有机质、全N含量越高。综合分析,固定白刺灌丛表层土壤沙化程度相对较低,其他类型风蚀严重,因此,应积极采取生物措施和工程措施开展生态修复防治风蚀和盐尘暴的发生。 展开更多
关键词 青土湖 固沙植物 土壤粒径 分形特征 土壤养分
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基于CT数字图像的土壤孔隙分形特征研究 被引量：22
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作者 何娟 刘建立 吕菲 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期662-666,共5页
通过CT扫描获得了河南封丘地区3种不同质地潮土样本的高精度图像,利用数字图像分析方法识别出土壤孔隙及其轮廓线,然后用计盒法确定了表征土壤孔隙形态不规则性的分形维数。在此基础上,通过不同形式的分形模型预测了土壤水分特征曲线。... 通过CT扫描获得了河南封丘地区3种不同质地潮土样本的高精度图像,利用数字图像分析方法识别出土壤孔隙及其轮廓线,然后用计盒法确定了表征土壤孔隙形态不规则性的分形维数。在此基础上,通过不同形式的分形模型预测了土壤水分特征曲线。结果表明,河南封丘地区不同质地潮土的孔隙分形维数(包括面积和轮廓线分维)差异不明显;预测水分特征曲线时,针对不同质地的土壤选择适宜的分形模型才能得到较好的模拟结果。 展开更多
关键词 CT 分形维数 土壤孔隙 水分特征曲线
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