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广西典型喀斯特地区不同林地土壤粒度分布的单重与多重分形特征
1
作者 孙哲 马雄忠 陈宇航 《水土保持通报》 北大核心 2025年第1期10-19,共10页
[目的]揭示广西典型喀斯特地区不同林地土壤粒度分布的分形特征及其与土壤性质的关系,为石漠化地区林业可持续发展提供科学指导。[方法]测定桉树、马尾松人工林及天然次生林土壤的粒度分布与性质。采用分形模型计算各类林地土壤的单重... [目的]揭示广西典型喀斯特地区不同林地土壤粒度分布的分形特征及其与土壤性质的关系,为石漠化地区林业可持续发展提供科学指导。[方法]测定桉树、马尾松人工林及天然次生林土壤的粒度分布与性质。采用分形模型计算各类林地土壤的单重与多重分形维数,同时探讨土壤分形维数与土壤性质的关联。[结果]相较于天然次生林,桉树与马尾松人工林的容重小23%和15%,总孔隙度增大27%和17%,黏粒含量分别减少58%与42%,砂粒增多24%与14%,单重分形维数(D_(s))下降6%与4%,且有效磷、速效钾和全钙含量均减少(前者分别减少68%,49%,6%,后者分别减少42%,40%,25%)。[容量维度(D_(0))-关联维数(D_(2))],D_(q)值域的跨度(ΔD),奇异谱宽(Δα)是反映土壤粒度分布不同维度上异质性的多重分形参数。这3个参数数值上桉树(0.13,1.29,1.52)与马尾松(0.13,0.99,1.18)人工林均大于天然林(0.08,0.83,1.02)。此外,人工林土壤的多重分形参数与土壤养分含量存在更显著的相关性(p<0.05)。[结论]喀斯特地区的人工林的种植与经营不当,可能促使土壤细颗粒的流失和关键养分的枯竭,导致土壤粒度分布集中于小概率密集区,增加土壤粒度分布的异质性,进一步加速石漠化的过程。单重分形维数(D_s)能够反映喀斯特林区土壤肥力的退化程度,而多重分形参数还能精细揭示土壤粒径在微观层面上的非均匀分布特征,表明分形维数可作为喀斯特地区人工林土壤质量精准评价的潜在指标。 展开更多
关键词 喀斯特地区 人工林 土壤粒度分布 单重和多重分形维数 土壤养分
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青藏高原高寒草甸不同放牧方式下土壤粒径分形特征
2
作者 安海涛 孙彩彩 +4 位作者 董全民 杨晓霞 刘文亭 王晓丽 赵新全 《草地学报》 北大核心 2025年第4期1106-1113,共8页
为研究放牧方式对青藏高原高寒草甸土壤粒径的影响,本研究基于分形理论,选取青藏高原高寒草甸区4种放牧方式(牦牛单独放牧、藏羊单独放牧、牦牛和藏羊混牧、无放牧)为研究对象,利用激光粒度仪测定了土壤粒径体积分数,研究了土壤颗粒组... 为研究放牧方式对青藏高原高寒草甸土壤粒径的影响,本研究基于分形理论,选取青藏高原高寒草甸区4种放牧方式(牦牛单独放牧、藏羊单独放牧、牦牛和藏羊混牧、无放牧)为研究对象,利用激光粒度仪测定了土壤粒径体积分数,研究了土壤颗粒组成和分形特征对不同放牧方式的响应,揭示了不同放牧方式下土壤颗粒尺寸的空间分布规律。结果表明:各样地土壤颗粒组成均以粉粒、细砂粒和极细砂粒为主,且砂粒体积分数最高(49.3%~67.2%),其次为粉粒(26.1%~40.8%),黏粒体积分数最低(5.0%~10.0%)。牦牛藏羊混牧样地表层土壤细颗粒含量和单重分形维数均高于牦牛和藏羊单独放牧,而土壤容重却显著低于其他处理。相关性和主成分分析表明,单重分形维数与黏粒、粉粒和有机碳显著正相关,与砂粒极显著负相关。综上,在中度放牧强度下,青藏高原高寒草甸牦牛和藏羊混牧方式可以促进土壤颗粒的均匀分布,维持稳定的土壤结构,改良土壤质地。 展开更多
关键词 青藏高原 放牧方式 土壤颗粒组成 单重分形维数
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放牧强度对环青海湖地区高寒草地土壤理化性质及土壤粒径分形特征的影响
3
作者 孙彩彩 安海涛 +2 位作者 董全民 吕卫东 杨晓霞 《中国草地学报》 2024年第8期88-96,共9页
以青藏高原环青海湖地区高寒草地为研究对象,探讨放牧对土壤理化性质和土壤粒径分形特征的影响,并且分析了土壤单重分形维数与土壤理化性质及土壤粒径组成之间的关系。结果表明:(1)随放牧强度的增加,土壤质地变差,土壤黏粒、粉粒体积含... 以青藏高原环青海湖地区高寒草地为研究对象,探讨放牧对土壤理化性质和土壤粒径分形特征的影响,并且分析了土壤单重分形维数与土壤理化性质及土壤粒径组成之间的关系。结果表明:(1)随放牧强度的增加,土壤质地变差,土壤黏粒、粉粒体积含量逐渐减少,砂粒体积含量逐渐增加,且随着土层深度的增加,土壤砂粒体积含量逐渐增大。(2)放牧会提高土壤中全磷含量和pH值,但会降低0~10 cm土层土壤含水量。(3)随放牧强度的增加和土层的加深,土壤单重分形维数逐渐减小。(4)土壤单重分形维数随土壤黏粒和粉粒体积含量的增加而增大,随土壤全磷、土壤全氮和土壤pH值的增加而增大,而随土壤含水量和土壤容重的增加而减小(P<0.01)。综上,土壤单重分形维数能够表征青藏高原环青海湖地区土壤质地的变化,随放牧强度的增加,土壤黏粒、粉粒体积含量和单重分形维数均逐渐减小。该研究结果可为青藏高原环青海湖地区土壤状况评价提供一定的参考依据。 展开更多
关键词 高寒草地 环青海湖 放牧强度 土壤理化性质 土壤粒径组成 单重分形维数
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