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西双版纳橡胶林土壤颗粒体积分形维数特征 被引量：13
1
作者 肖冬冬 史正涛 +2 位作者 刘新有 王连晓 冯泽波 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期817-823,共7页
土壤粒径分布影响土壤质地均匀程度和土壤肥力等,是重要的土壤物理特征之一。运用土壤颗粒体积分形维数模型计算了西双版纳不同林龄橡胶林土壤剖面各层(共计105个土壤样品)的分形维数D值。结果表明,分形维数D值介于2.636 2~2.885 0之间... 土壤粒径分布影响土壤质地均匀程度和土壤肥力等,是重要的土壤物理特征之一。运用土壤颗粒体积分形维数模型计算了西双版纳不同林龄橡胶林土壤剖面各层(共计105个土壤样品)的分形维数D值。结果表明,分形维数D值介于2.636 2~2.885 0之间,分形维数与<0.002 mm的黏粒体积百分含量呈极显著正相关关系,与0.002~0.05 mm的粉砂和0.05~2.00 mm的砂砾呈极显著负相关关系;不同林型的土壤颗粒体积分形维数随土层深度增加变化不同,10龄和22龄橡胶林土壤粒径分布曲线的波动性较32龄橡胶林的小,各层颗粒之间的差异性较32龄的大;分形维数和土壤黏粒体积百分含量与全钾含量和自然含水率都在p<0.05水平呈显著正相关关系,粉砂体积百分含量除与上述土壤基本性质呈显著负相关关系外,还与土壤有机质、全磷呈显著负相关,而分形维数和土壤黏粒体积百分含量与土壤有机质、全磷、全氮、土壤容重、总孔隙度的相关性未达到显著水平。 展开更多
关键词 橡胶林 不同林龄 体积分形维数 土壤理化性质
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不同放牧时间对荒漠草原土壤颗粒组成及分形维数的影响 被引量：3
2
作者 姜海鑫 周瑶 +2 位作者 胡科 丁占胜 马红彬 《草业学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期17-28,共12页
研究放牧时间对草原土壤颗粒组成和分形维数的影响,有助于了解放牧干扰下草地土壤质量和草地生态状况,为草地适时放牧提供理论依据。以宁夏荒漠草原为对象,设置禁牧封育(FY)、传统时间轮牧(FG)、延迟开始轮牧(YG)、提前结束轮牧(TG)、... 研究放牧时间对草原土壤颗粒组成和分形维数的影响,有助于了解放牧干扰下草地土壤质量和草地生态状况,为草地适时放牧提供理论依据。以宁夏荒漠草原为对象,设置禁牧封育(FY)、传统时间轮牧(FG)、延迟开始轮牧(YG)、提前结束轮牧(TG)、延迟开始并提前结束轮牧(YT)5种不同时间放牧处理,研究了不同放牧时间下荒漠草原土壤颗粒组成及分形维数的变化及其影响因素。结果表明:各处理下荒漠草原土壤质地以粉粒、极细砂粒和细砂粒为主,0~40 cm土层处理间土壤颗粒组成差异显著(P<0.05),土壤颗粒分形维数变化范围为2.11~2.75,且随土层加深逐渐增大。总体上土壤YG粉粒含量、分形维数最高;0~10 cm土层除FY最低外,其余土层粉粒含量与分形维数均以FG处理最低。土壤分形维数与粉粒含量呈极显著正相关(P<0.01),与极细砂粒和细砂粒含量呈显著或极显著负相关(P<0.01,P<0.05),土壤颗粒分形维数与有机碳、总孔隙度呈正相关,与容重、速效钾、毛管孔隙度呈负相关。研究认为,分形维数可表征荒漠草原土壤质地变化,延迟放牧改善了土壤颗粒组成及分形维数,有利于土壤质量发展,可作为荒漠草原适时放牧的参考依据。 展开更多
关键词 颗粒组成 分形维数 放牧时间 荒漠草原
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土壤颗粒的体积分形维数及其在土地利用中的应用 被引量：232
3
作者 王国梁 周生路 赵其国 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期545-550,共6页
土壤具有自相似特征或尺度不变特征。许多研究表明,土壤质量(重量)分形维数是土壤内在属性之一。但是,在计算土壤质量分形维数的推导过程中需要做一些假设,而有些假设,如不同粒级的土壤颗粒具有相同的密度等假设,已受到一些学者的批评... 土壤具有自相似特征或尺度不变特征。许多研究表明,土壤质量(重量)分形维数是土壤内在属性之一。但是,在计算土壤质量分形维数的推导过程中需要做一些假设,而有些假设,如不同粒级的土壤颗粒具有相同的密度等假设,已受到一些学者的批评。此外,用传统的比重法测量土壤颗粒分布不仅工作量大,且操作结果更易受人为因素的影响。鉴此,本文提出了土壤体积分形维数的概念。通过对宜兴不同土地利用方式下178个土壤样品的体积分形维数的测定发现:土壤体积分形维数和土壤质量分形维数一样,都是土壤的固有属性;土壤颗粒体积分形维数与土壤颗粒体积百分含量具有显著的对数相关关系;对茶园、菜地和农田土壤剖面上土壤颗粒体积分形维数的变化分析表明,在茶园和菜地土壤剖面上,随着土壤剖面深度的增加,土壤粘粒体积百分含量增加,土壤颗粒体积分形维数也随之增加;在农田土壤剖面上,随着深度的增加,土壤粘粒体积百分含量和土壤体积分形维数也表现出基本保持一致的变化规律。此外,农业管理措施对土壤颗粒的组成会产生影响,使土壤粘粒体积百分含量发生变化,从而使土壤颗粒体积分形维数也随之变化,如菜地土壤体积分形维数随着种植年限的增加而出现下降趋势。 展开更多
关键词 土地利用 土粒 体积分形维数
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考虑裂纹分形维数的平行黏结模型细观参数标定的神经网络模型
4
作者 龚囱 戚燕顺 +4 位作者 缪浩杰 肖琦 熊良锋 曾鹏 赵奎 《岩土力学》 北大核心 2025年第1期327-336,共10页
针对试错法在平行黏结模型细观参数标定过程中存在繁琐耗时,且无法定量评价数值模拟与室内试验的裂纹匹配程度等局限性,统计并分析了近10年平行黏结模型细观参数取值范围,采用盒计数法获取了数值模拟试验、室内试验所得破坏后岩石表面... 针对试错法在平行黏结模型细观参数标定过程中存在繁琐耗时,且无法定量评价数值模拟与室内试验的裂纹匹配程度等局限性,统计并分析了近10年平行黏结模型细观参数取值范围,采用盒计数法获取了数值模拟试验、室内试验所得破坏后岩石表面裂纹分形维数。在此基础上,建立了以宏观弹性模量、宏观泊松比、峰值强度和裂纹分形维数等4个参数为输入层,黏结弹性模量、黏结法向与切向刚度比、黏结内聚力、黏结内摩擦角、黏结抗拉强度和摩擦系数等6个细观参数为输出层的神经网络模型,对比分析了考虑与不考虑裂纹分形维数时平行黏结模型细观参数标定效果。研究结果表明:(1)所建立的神经网络模型具有较好的收敛速度、预测精度与泛化性能,测试集输出数据与期望值误差约为3.34%。(2)将裂纹分形维数纳入神经网络模型后,数值模拟所得弹性模量、峰值应力与泊松比等宏观参数与室内试验结果的误差小于3.00%,优于不考虑裂纹分形维数标定结果。(3)该方法可定量保障数值模拟所得裂纹不规则性与室内试验结果的一致性,其在一定程度上可视为对现有神经网络模型细观参数标定结果的修正。研究成果可为提高平行黏结模型细观参数标定效果提供新思路。 展开更多
关键词 分形维数 颗粒流 平行黏结模型 参数标定 神经网络
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土壤颗粒分布体积分形维数与数量分形维数之间的关系(英文) 被引量：8
5
作者 李毅 李敏 +1 位作者 Si Bingcheng 贺缠生 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第23期82-91,共10页
土壤的体积颗粒分布(PSD)可用于同时确定数量分形维数(DN)和体积分形维数(DV)。以往的试验和理论研究均未直接比较DV和DN的关系。为建立DV和DN的关系并分析其参数的敏感程度,在中国各地取了12种不同质地土壤,利用激光粒度仪进行了测定... 土壤的体积颗粒分布(PSD)可用于同时确定数量分形维数(DN)和体积分形维数(DV)。以往的试验和理论研究均未直接比较DV和DN的关系。为建立DV和DN的关系并分析其参数的敏感程度,在中国各地取了12种不同质地土壤,利用激光粒度仪进行了测定。提出了含3个参数Rupper(颗粒半径的上限),Ri(第i个半径)和Rlower(半径下限)的DV-DN理论关系,该关系可说明为什么DN可能大于3。在未调整的幂定律范围内(PLR),DV的幂定律半径为38.6～85.8μm,DN的幂定律半径为53.2～358μm,估算的DV值(2.18～2.69)比DN值(2.38～3.19)小。调整后的PLR比未调整的窄。在调整的PLRs范围内,估算的DV值变化范围为2.11～2.56,而DN变化范围为2.28～3.02。调整和未调整PLRs得出的DV和DN的差异说明,Rupper,Rlower,Ri和Rlower/Rupper均可能影响DV与DN关系,有必要进行参数的敏感性分析。进行敏感性分析可基于敏感系数(C)来鉴别DV-DN关系中各参数改变所引起的DV和DN相对变化,从而找出对该关系影响最大的参数。就不同情况下计算的C值而言,Rupper是影响DN值的最重要参数,小的Rupper值可能导致估算DN的准确度降低。PLR范围越大,DN的估算越准确。根据DV估算DN的相对误差的绝对值在12%范围内,说明得出的DV-DN理论关系是正确的。 展开更多
关键词 分形维数 土壤 土壤颗粒大小分析 激光粒度仪 土壤颗粒分布
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深圳典型城市人工林绿地表层土壤颗粒分形维数特征
6
作者 刘海霞 史正军 +2 位作者 蔡艳 袁峰均 罗越 《中国城市林业》 2024年第3期34-40,共7页
城市人工林是城市绿色基础设施的重要组成部分,是城市景观植被和土壤生态系统的高度复合体。为探究城市人工林绿地土壤颗粒组成及结构与植被群落等环境因素的关系,以深圳市建成区绿地表层0~10 cm土壤为研究对象,测定研究区植被覆盖度和... 城市人工林是城市绿色基础设施的重要组成部分,是城市景观植被和土壤生态系统的高度复合体。为探究城市人工林绿地土壤颗粒组成及结构与植被群落等环境因素的关系,以深圳市建成区绿地表层0~10 cm土壤为研究对象,测定研究区植被覆盖度和土壤石砾含量、容重、有机质、颗粒组成并计算分形维数,分析土壤颗粒组成及分形维数与各指标的相关性;运用多水平线性混合模型(MLMs)确定土壤分形维数的影响因子,并分析影响因子与土壤分形维数的关系。结果表明:研究区绿地土壤以砂粒为主(62.09%~91.61%),其次是粉粒(0.97%~25.13%)和粘粒(0.82%~17.20%);土壤分形维数变化范围为2.52~2.76,土壤质地以砂质壤土(85.82%)为主,3种质地类型的土壤颗粒分形维数差异显著(P<0.01),从高到低依次为砂质黏壤土(2.74)>砂质壤土(2.64)>砂土(2.59);土壤颗粒分形维数与乔木郁闭度、草本盖度以及土壤有机质含量呈显著正相关(P<0.05),不同质地类型之间影响因子对土壤分形维数的影响程度不同,其中砂质壤土与总体规律一致,土壤分形维数随乔木郁闭度、草本盖度以及土壤有机质含量的增加呈上升趋势。综上可知,深圳城市人工林表层土壤分形维数受植被群落结构影响显著,并与土壤质地和土壤有机质关系密切,研究结果对指导城市人工林群落配置和改善土壤质量功能具有重要意义。 展开更多
关键词 城市人工林 土壤颗粒组成 分形维数 多水平线性混合效应模型
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不同配比下复配土的土壤颗粒组成、分形维数与质地变化特征 被引量：13
7
作者 程杰 王欢元 +2 位作者 解建仓 孟婷婷 石磊 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2020年第2期30-34,共5页
为探讨砒砂岩与沙复配成土后土壤颗粒及质地变化,采用不同比例的砒砂岩与沙(1∶1,1∶2,1∶5)复配成土进行了小区试验。对种植N年的砒砂岩与沙混合后的复配土颗粒特征及质地变化进行了分析。结果表明:(1)1∶1复配土中粉粒(0.002~0.05 mm... 为探讨砒砂岩与沙复配成土后土壤颗粒及质地变化,采用不同比例的砒砂岩与沙(1∶1,1∶2,1∶5)复配成土进行了小区试验。对种植N年的砒砂岩与沙混合后的复配土颗粒特征及质地变化进行了分析。结果表明:(1)1∶1复配土中粉粒(0.002~0.05 mm)含量较高,占49.37%,1∶2,1∶5复配土主要是砂粒(0.05~2 mm),含量分别为52.74%,75.55%。(2)复配土颗粒体积分形维数表现为1∶1>1∶2>1∶5>0∶1;(3)土壤体积分形维数和黏粒体积含量呈显著的正相关关系,而与粉粒和砂粒的体积含量相关性较小;(4)在风沙土中添加不同比例的砒砂岩后,砂土(0∶1)质地逐步发生从砂土—壤砂土(1∶2,1∶5)—砂壤土(1∶1)—粉砂壤(1∶1)的转变。结论表明:土壤颗粒越细粒,土壤颗粒体积分形维数越高,可很好地表征沙地质地结构变化;随着种植年限的增加,1∶1复配土地质地变化最为显著。砒砂岩中的黏粉粒改善了风沙土结构,表明砒砂岩可作为改良风沙土的材料。 展开更多
关键词 粒径 土壤颗粒体积分形维数 质地
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泥石流频发区不同土地利用类型下土壤分形维数与理化性质的关联度 被引量：4
8
作者 谢贤健 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期49-58,共10页
为综合评价泥石流频发区不同土地利用类型下土壤的结构稳定性,本研究以蒋家沟为例,选取耕地、草地、林地为研究对象,裸地作为参照,基于分形理论分析了不同土地利用类型下土壤的分形特征,利用主成分分析方法,分析了影响土壤结构稳定性的... 为综合评价泥石流频发区不同土地利用类型下土壤的结构稳定性,本研究以蒋家沟为例,选取耕地、草地、林地为研究对象,裸地作为参照,基于分形理论分析了不同土地利用类型下土壤的分形特征,利用主成分分析方法,分析了影响土壤结构稳定性的主要影响因子,同时利用关联耦合度方法构建了土壤分形维数与理化性质间的耦合模型。结果表明,不同土地利用类型下土壤的分形维数介于2.71~2.75,0.5~2 mm土壤颗粒含量决定了不同土地利用类型下土壤的分形维数;土壤颗粒的分形维数与土壤碱解氮、容重、有机质含量显著相关,两者之间属于中等关联,土壤理化性质对分形维数的影响大小依次为容重>碱解氮>有机质;分形维数与理化指标的系统耦合度属于弱协调,未达到最佳状态;不同土地利用类型的系统耦合协调程度按大小排序为林地>草地>耕地>裸地。研究结果表明,增加植被覆盖和减少人为扰动有利于稳定的土壤结构形成。研究结论可以为流域植被恢复及土壤结构特征描述提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 蒋家沟 主成分分析 分形维数 土壤结构 系统 耦合 植被恢复
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不同放牧强度荒漠草原土壤粒径分形维数和养分特征研究 被引量：2
9
作者 郭振宁 镡建国 +2 位作者 孙世贤 庄玲 陈奕霏 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3698-3705,共8页
研究荒漠草原地区不同放牧处理土壤粒径、分形维数以及土壤养分之间的关系及动态变化,为该地区放牧制度制定及草原土壤侵蚀的恢复提供理论依据。本研究以荒漠草原地区4种不同放牧处理和1个对照组的样地为研究对象,分析放牧对土壤粒径、... 研究荒漠草原地区不同放牧处理土壤粒径、分形维数以及土壤养分之间的关系及动态变化,为该地区放牧制度制定及草原土壤侵蚀的恢复提供理论依据。本研究以荒漠草原地区4种不同放牧处理和1个对照组的样地为研究对象,分析放牧对土壤粒径、分形维数及养分的影响,并对三者的关系进行进一步分析。结果显示:(1)与对照组相比,随放牧强度增加,样地中土壤粘粒和粉粒含量呈现下降趋势,其中粘粒的下降比例在0.14%~0.88%,粉粒的下降比例在1.21%~4.65%之间,砂粒含量随放牧强度增加呈上升趋势,上升比例在1.07%~5.53%之间,围封禁牧能有效提高土壤细颗粒含量。(2)土壤分形维数随放牧强度的增加逐渐降低,分形维数D值在对照处理下最大,在极重度放牧下显著低于其他放牧处理。土壤分形维数与土壤粘粒和粉粒的关系为极显著正相关关系(P<0.01),与土壤砂粒的关系为极显著负相关关系(P<0.01),土壤颗粒组成是限制分形维数的重要因素,分形维数可以作为评价土壤质量的重要指标。在荒漠草原地区,适度地进行放牧能有效提高土壤质量,但应该控制在中度及以下范围。 展开更多
关键词 荒漠草原 放牧强度 土壤粒径 分形维数
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耕层土壤颗粒表面的分形维数及其与主要土壤特性的关系 被引量：130
10
作者 张世熔 邓良基 +1 位作者 周倩 伍国锋 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期221-226,共6页
四川 1 6个耕地表层的土壤颗粒表面分形维数D为 2 80 5～ 2 942 ,其中砂土2 82 1、壤土 2 870、粘壤土 2 91 6和粘土 2 939。统计分析表明D分别与国际制粗砂粒和细砂粒含量呈极显著负相关 ,与粉粒和粘粒含量呈极显著正相关 ;它与... 四川 1 6个耕地表层的土壤颗粒表面分形维数D为 2 80 5～ 2 942 ,其中砂土2 82 1、壤土 2 870、粘壤土 2 91 6和粘土 2 939。统计分析表明D分别与国际制粗砂粒和细砂粒含量呈极显著负相关 ,与粉粒和粘粒含量呈极显著正相关 ;它与粉粒、粘粒和有机质含量的偏相关关系达极显著水平 。 展开更多
关键词 土壤 颗粒表面 分形维数 容重 耕地表层 特性
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沙冬青灌丛地的土壤颗粒大小分形维数空间变异性分析 被引量：55
11
作者 贾晓红 李新荣 +3 位作者 张景光 张志山 王新平 谭会娟 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第9期2827-2833,共7页
通过土壤颗粒大小分形维数对土壤质地定量分析表明,土壤颗粒大小分形维数与沙粒含量（＞0.1mm）呈显著的线性负相关,与粘粉粒含量（＜0.05mm）呈显著的线性正相关关系（p＜0.0001）,沙粒和粘粉粒含量每增加1﹪,分形维数则降低或升高0.02... 通过土壤颗粒大小分形维数对土壤质地定量分析表明,土壤颗粒大小分形维数与沙粒含量（＞0.1mm）呈显著的线性负相关,与粘粉粒含量（＜0.05mm）呈显著的线性正相关关系（p＜0.0001）,沙粒和粘粉粒含量每增加1﹪,分形维数则降低或升高0.022个单位,沙粒增加导致分形维数的降低和粘粉粒增加导致分形维数升高幅度一致,所以土壤颗粒分形维数可以作为评价土地沙质荒漠化程度的定量指标之一.荒漠地带以沙冬青为优势种的沙生植被地段,地表土壤颗粒粗粒化和50～70cm土层土壤颗粒的细粒化,为该区有限降水的深层渗漏提供了基质,为沙冬青的存活提供了保障,一定程度上支持了一些专家提出的概念模型,验证了粗质土壤质地支持以灌木为主的群落的假说.但从空间变异性分析来看,荒漠区沙冬青群落因地表物质的吹蚀和堆积过程频繁以及灌丛沙堆发育程度引起的分枝形态差异,导致了土壤颗粒含量空间变异尺度并未集中在冠幅范围,并不支持灌丛在沙漠生态系统对降尘等细粒物质拦截所形成的＂沃岛＂作用.正是因为以沙冬青为优势种的沙生植被地段土壤颗粒组成的高度空间异质性,并且空间变异的范围并不局限于灌木冠幅范围和冠幅间的裸地,没有为其它植物种的入侵创造土壤基质条件,才使得沙冬青群落在该区稳定存在,为荒漠残遗植物种--沙冬青的迁地保护和干旱沙区植被恢复过程中合理地利用土壤资源,以避免营林失败等问题提供了理论依据. 展开更多
关键词 沙冬青 沙生植被 土壤颗粒大小分形维数 空间变异
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丘陵区土壤颗粒的分形维数及其应用 被引量：39
12
作者 廖尔华 张世熔 +1 位作者 邓良基 项虹艳 《四川农业大学学报》 CSCD 2002年第3期242-245,281,共5页
通过对四川省宜宾地区 2 3个耕层土样的颗粒组成分析 ,分别应用AR法和杨培岭法计算了不同质地的颗粒的分形维数 ,其结果是砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土和粘土分形维数的平均值依次递增。回归相关分析表明土粒分形维数与粒径 0 0 5～... 通过对四川省宜宾地区 2 3个耕层土样的颗粒组成分析 ,分别应用AR法和杨培岭法计算了不同质地的颗粒的分形维数 ,其结果是砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土和粘土分形维数的平均值依次递增。回归相关分析表明土粒分形维数与粒径 0 0 5～ 1 0 0mm颗粒含量关系显著负相关 ,与 0 0 1～ 0 0 5mm和 0 0 0 5～ 0 0 1mm颗粒含量关系不显著 ,与 0 0 0 1～ 0 0 0 5mm和小于 0 0 0 1mm颗粒 (粘粒 )含量呈极显著正相关 ;它们与有机质呈显著正相关 ,与土壤容重呈极显著负相关。 展开更多
关键词 丘陵区 土壤颗粒 分形维数 土壤结构 土壤有机质 土壤容重
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基于3种不同土壤粒径分级制度的毛乌素沙地樟子松林地土壤体积分形维数差异研究 被引量：13
13
作者 邓继峰 丁国栋 +4 位作者 李景浩 邓舸 张若菡 周永斌 殷有 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期35-40,共6页
基于中国制、美国制和国际制3种不同土壤粒级分级方法对沙地樟子松林地土壤体积分形维数进行计算,以揭示不同粒径分级制度对樟子松林下土壤体积分形维数测定的影响,并探讨各粒径分级制度内在的联系。粒径组成及土壤体积分形维数分析、... 基于中国制、美国制和国际制3种不同土壤粒级分级方法对沙地樟子松林地土壤体积分形维数进行计算,以揭示不同粒径分级制度对樟子松林下土壤体积分形维数测定的影响,并探讨各粒径分级制度内在的联系。粒径组成及土壤体积分形维数分析、计算采用激光衍射技术方法进行测定。结果表明,1)樟子松林地土壤颗粒组成以砂粒为主,占总体积的75%左右、粉粒其次,占总体积的15%左右、粘粒含量相对较少,占总体积的3%左右;2)土壤体积分形维数排序为中国制(D_(CHN))>国际制(D_(INT))>美国制(D_(US));3)D_(CHN)、D_(INT)和D_(US)与土壤粘粒和砂粒含量呈显著相关(P<0.05),但是与土壤粉粒含量相关性较差(P>0.05);4)D_(CHN)、D_(INT)和D_(US)之间呈极显著正相关关系P<0.01),且线性回归方程可实现三者之间的转化。综合分析3种土壤粒级分级方法均能有效反映土壤颗粒分布信息,且相较于D_(CHN)和D_(INT),D_(US)与土壤颗粒含量的相关性较好,粒径范围较宽阔,D值差异较大,实用性较好,是计算樟子松林地土壤体积分形维数的较优选择。 展开更多
关键词 粒径分级 沙地樟子松 体积分形维数
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分形理论盒维数与第二相颗粒相体积的关系研究 被引量：1
14
作者 何振娟 王录全 +3 位作者 彭小明 庾正伟 冷茂林 杨天华 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期16-20,共5页
本文采用分形理论中的盒维数法开展了复合材料中第二相颗粒分布均匀性评价研究,理论计算了两种颗粒分布情况下(颗粒均匀分布、横向与纵向的颗粒间距比为1.5的分布)盒维数值与第二相颗粒相体积的关系。结果表明:两种分布情况下,不论第二... 本文采用分形理论中的盒维数法开展了复合材料中第二相颗粒分布均匀性评价研究,理论计算了两种颗粒分布情况下(颗粒均匀分布、横向与纵向的颗粒间距比为1.5的分布)盒维数值与第二相颗粒相体积的关系。结果表明:两种分布情况下,不论第二相颗粒相体积值高或低,每种分布的盒维数均为同一值,但两种分布的盒维数值不相同,这说明盒维数法可评价出第二相颗粒的分布均匀性,与其相体积无关;且研究表明分形方程中的ln K与相体积的对数呈线性关系;第二相颗粒相体积相同时,横向与纵向颗粒间距比为1.5分布时的ln K与颗粒均匀分布时的ln K也呈线性关系。 展开更多
关键词 分形理论 盒维数值 第二相颗粒 相体积
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宁南山区困难立地土壤颗粒分形维数与土壤理化性质的关系 被引量：1
15
作者 安钰 韩新生 +4 位作者 郭永忠 王月玲 万海霞 董立国 许浩 《宁夏农林科技》 2023年第9期57-64,共8页
以宁南山区困难立地10个不同样地土壤为研究对象,研究困难立地不同样地土壤颗粒分布特征及土壤理化性质变化特征,分析土壤分形维数与土壤颗粒分布,以及土壤理化性质的相关性。研究结果表明,研究区不同样地土壤颗粒分布之间存在显著性差... 以宁南山区困难立地10个不同样地土壤为研究对象,研究困难立地不同样地土壤颗粒分布特征及土壤理化性质变化特征,分析土壤分形维数与土壤颗粒分布,以及土壤理化性质的相关性。研究结果表明,研究区不同样地土壤颗粒分布之间存在显著性差异(P<0.05),主要以粉粒为主,其变化范围在49.10%~69.00%之间,土壤质地较粗;土壤粉粒含量随土层深度的增加而增加,砂粒含量呈下降趋势,而黏粒含量的变化规律不明显。土壤分形维数变化范围为2.516~2.609,整体处于较低水平;在垂直方向上,土壤分形维数随着土层深度的增加呈增加趋势,且不同土壤深度间存在显著性差异(P<0.05)。土壤分形维数与土壤黏粒、粉粒含量存在显著正相关关系,与土壤砂粒含量存在显著负相关关系。土壤分形维数与土壤pH值呈显著正相关,与土壤容重、有机质、全氮、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾均无显著相关性,与全磷呈显著负相关。综上,土壤分形维数与粉粒含量、土壤pH值及全磷的相关性最好,可在一定程度上表征研究区土壤的部分理化性质,为宁南山区困难立地的植被恢复与管理提供重要的理论依据和数据参考。 展开更多
关键词 困难立地 土壤颗粒 分形维数 土壤理化性质
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复垦对土壤颗粒组成、分形维数、团聚体影响 被引量：14
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作者 李涵韬 余健 +1 位作者 方凤满 王菲 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期11-16,21,共7页
徐州市铜山县柳新采煤塌陷复垦区的井工采煤区土地塌陷及复垦对土壤颗粒组成、土壤结构、容重等造成严重影响。借助激光粒度仪检测了塌陷地及其复垦土壤颗粒粒径分布,分别采用干筛和湿筛法对团聚体进行了筛分。运用分形原理研究了土壤... 徐州市铜山县柳新采煤塌陷复垦区的井工采煤区土地塌陷及复垦对土壤颗粒组成、土壤结构、容重等造成严重影响。借助激光粒度仪检测了塌陷地及其复垦土壤颗粒粒径分布,分别采用干筛和湿筛法对团聚体进行了筛分。运用分形原理研究了土壤的分形维数,并采用团聚体平均直径、破坏率、水稳性团聚体含量等指标分析了复垦对团聚体稳定性的影响。结果表明,土壤颗粒组成在塌陷地和未塌陷地区总体表现为上层到下层黏粒含量逐渐增加、粉粒逐渐减少;复垦对土壤颗粒组成进了重新分配,层次间表现明显紊乱特征。土壤分形维数变化范围在2.00~2.20之间,平均分形维数表现为未塌陷地〉复垦土壤〉塌陷地,分别为2.193、2.164、2.086,复垦土壤表现为复垦14 a〉复垦24 a〉复垦1 a。复垦过程中土壤水稳性团聚体比例、团聚体平均直径均有很大程度提高,且复垦时间越长,提高越大,水稳性团聚体破坏度逐渐降低,团聚体稳定性也逐渐增强。统计分析表明,土壤颗粒分形维数、土壤团聚体稳定性与土壤颗粒组成具有一定的相关性。复垦重建过程改善了塌陷地土壤状况,土壤颗粒组成、分形维数及团聚体结构趋于向正常土壤方向转变。 展开更多
关键词 采煤塌陷地 复垦土壤 土壤颗粒组成 分形维数 土壤团聚体
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青花椒种植对土壤颗粒组成及分形维数的影响 被引量：1
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作者 周于波 龚伟 +4 位作者 王景燕 唐海龙 赵昌平 黄帅 林梅 《四川农业大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期457-462,共6页
【目的】为青花椒林土壤管理及退耕还林中经济林树种选择提供参考。【方法】以农耕地退耕形成的弃耕地和青花椒林为研究对象,研究不同退耕方式(青花椒地、弃耕地)以及青花椒种植年限(2、5、9、14 a)对土壤颗粒组成、分形维数(D)、理化... 【目的】为青花椒林土壤管理及退耕还林中经济林树种选择提供参考。【方法】以农耕地退耕形成的弃耕地和青花椒林为研究对象,研究不同退耕方式(青花椒地、弃耕地)以及青花椒种植年限(2、5、9、14 a)对土壤颗粒组成、分形维数(D)、理化性质和微生物数量的影响,探讨了分形维数与土壤肥力之间的关系。【结果】青花椒林和弃耕地土壤中粉粒(0.02~0.002 mm)和黏粒(<0.002 mm)含量、<0.02 mm与>0.02 mm粒级含量的比值(RPC)、分形维数、孔隙度、持水量、养分含量(弃耕地有效磷和速效钾除外)和微生物数量均高于对照农耕地;随着青花椒种植年限的延长,以上各指标均增加,且相同年限的青花椒林高于弃耕地。土壤颗粒分形维数和<0.02 mm与>0.02 mm粒级含量的比值与土壤物理性质、养分含量和微生物数量显著相关(P<0.05)。【结论】坡地退耕种植青花椒对提高小粒级土壤颗粒含量和改善土壤肥力状况的效果优于弃耕地;土壤颗粒分形维数和<0.02 mm与>0.02 mm粒级含量的比值均可表征坡地退耕后土壤肥力的变化状况。 展开更多
关键词 青花椒 颗粒组成 分形维数 土壤肥力
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山东省不同土地利用方式土壤颗粒组成及其分形维数特征 被引量：19
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作者 张海廷 时延庆 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2018年第1期126-131,138,共7页
选取山东省120个不同土壤剖面,应用分形理论研究不同土地利用方式的土壤颗粒分形特征以及与土壤养分的相关关系。结果表明:(1)不同土地利用方式土壤铵态氮、硝态氮、速效磷、全磷、全氮、有机质含量均表现为林地和草地显著高于耕地和农... 选取山东省120个不同土壤剖面,应用分形理论研究不同土地利用方式的土壤颗粒分形特征以及与土壤养分的相关关系。结果表明:(1)不同土地利用方式土壤铵态氮、硝态氮、速效磷、全磷、全氮、有机质含量均表现为林地和草地显著高于耕地和农地(p<0.05),其中林地和草地土壤铵态氮、硝态氮、速效磷、全磷、全氮、有机质含量差异均不显著(p>0.05)。(2)不同土地利用方式土壤粒径分布中,黏粒含量占主导地位,黏粒含量百分比45.98%~67.12%,粗砂粒含量相对较低。(3)不同土地利用方式土壤颗粒分布的分形维数随着土层深度增加逐渐增大,0—10cm土层土壤颗粒分布分形维数变化幅度较小,而40—50cm变化幅度较大。(4)回归分析表明不同土地利用方式土壤颗粒分形维数与土壤粒径呈显著或极显著的线性负相关。(5)相关分析表明不同土地利用方式土壤分形维数均与土壤有机质含量呈显著负相关,与土壤铵态氮、硝态氮、速效磷、全磷、全氮呈正相关。综上所述,不同土地利用方式下土壤颗粒组成差异较大,草地和林地相对于耕地和农地大颗粒含量明显增多,小颗粒明显减少,土壤颗粒分布的分形维数可以作为表征土壤肥力的状况指标。 展开更多
关键词 土地利用方式 土壤颗粒 分形维数
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湖北郧县黄坪村黄土-古土壤序列体积分形维数特征及其环境意义 被引量：2
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作者 刘涛 庞奖励 +4 位作者 黄春长 查小春 周亚利 毛沛妮 胡慧 《山东农业科学》 2018年第4期73-78,共6页
本研究运用体积分形维数模型计算了湖北郧县黄坪村(HPC)剖面土壤体积分形维数,剖面分形维值介于2.52~2.78,古土壤S_0的分形维数值最大,马兰黄土L_1最小,剖面整体分形维数值的大小关系为D_(S0)>D_(Lt)>D_(L0)>D_(L1)。研究发现... 本研究运用体积分形维数模型计算了湖北郧县黄坪村(HPC)剖面土壤体积分形维数,剖面分形维值介于2.52~2.78,古土壤S_0的分形维数值最大,马兰黄土L_1最小,剖面整体分形维数值的大小关系为D_(S0)>D_(Lt)>D_(L0)>D_(L1)。研究发现,分形维数值与粘粒含量呈正相关,与粗粉砂含量呈负相关,与磁化率和CIA值成正比,说明分形维数也可以指示成壤环境的演变,即分形维数值的高值,指示气候较为暖湿,反之指示的是气候较为干冷。HPC剖面的分形特征揭示了汉江地区的气候变化历史:晚更新世时期,L_1的分形维数仅为2.61,说明气候较为冷干,成壤作用微弱;全新世早期,L_t的分形维数相对L_1增至2.71,说明气候条件改善,气温回暖;全新世中期,S_0的分形维数相对于L_t增至2.75,表明气候暖湿,成壤作用强烈;全新世晚期,L_0的分形维数相对于S_0降至2.70,说明汉江地区气候转凉。 展开更多
关键词 体积分形维数 粒度组成 磁化率 CIA值 沉积环境
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岷江上游干旱河谷土壤粒径分布分形维数特征 被引量：68
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作者 伏耀龙 张兴昌 王金贵 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期120-125,共6页
具有分形特征是土壤的客观属性之一,为了探讨分形维数与土壤性质之间的关系与影响因素。运用土壤体积粒径分布分维模型计算了岷江上游干旱河谷不同土地利用方式下土壤表层(0～20cm)161个样品的分形维数,分析了分形维数的空间变化特点及... 具有分形特征是土壤的客观属性之一,为了探讨分形维数与土壤性质之间的关系与影响因素。运用土壤体积粒径分布分维模型计算了岷江上游干旱河谷不同土地利用方式下土壤表层(0～20cm)161个样品的分形维数,分析了分形维数的空间变化特点及其与粒度组成、有机质和土壤养分之间的相关性。土壤粒径分布分形维数可以作为表征土壤结构和性质的重要指标。结果表明:不同土地利用方式下土壤的粒径分布具有不同的分形特征,分形维数在2.5011～2.7825之间,粉壤土>壤土>砂壤土,耕地大于灌林地。土壤颗粒体积分形维数与黏粒(<0.002mm)和粉粒(0.002～0.05mm)的体积百分含量以及土壤全钾含量呈极显著正相关关系,与砂粒(>0.05mm)的体积百分含量呈极显著负相关关系,而与土壤有机质,全氮,全磷,速效磷和速效钾含量的相关性未达到显著水平。研究结果可以为研究区植被恢复和土地利用开发提供一定的依据。 展开更多
关键词 土壤 质地 分形 粒径分布 体积分形维数 岷江上游
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