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

1

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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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

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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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桂西北岩溶区不同石漠化强度土壤颗粒分形特征研究

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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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川南坡地土壤颗粒分形特征、微生物和酶活性对退耕模式的响应 被引量：13

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作者 王景燕 胡庭兴 +1 位作者 龚伟 宫渊波 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2010年第5期750-755,共6页

对川南坡地的农耕地以及退耕成慈竹林、杂交竹林、桤木+慈竹混交林和弃耕地5年后土壤颗粒分形维数、微生物和酶活性变化进行了研究,探讨了分形维数与土壤肥力之间的关系。结果表明,退耕后土壤有机质、粘粒(<0.001 mm)含量、颗粒分形... 对川南坡地的农耕地以及退耕成慈竹林、杂交竹林、桤木+慈竹混交林和弃耕地5年后土壤颗粒分形维数、微生物和酶活性变化进行了研究,探讨了分形维数与土壤肥力之间的关系。结果表明,退耕后土壤有机质、粘粒(<0.001 mm)含量、颗粒分形维数、颗粒组成中物理性粘粒(<0.01 mm)与物理性砂粒(>0.01 mm)含量的比值、细菌、真菌、放线菌和总微生物数量以及蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性增加,呈现出慈竹林>杂交竹林>桤木+慈竹混交林>弃耕地>农耕地的规律。土壤颗粒分形维数、物理性粘粒与物理性砂粒含量的比值、有机质含量与微生物数量、酶活性之间相关性较好,颗粒分形维数及物理性粘粒与物理性砂粒含量的比值也具有较好的相关性。说明农耕地退耕对提高土壤粘粒含量、肥力水平及改善颗粒组成比例具有较好的作用;土壤颗粒分形维数可以作为坡地退耕后土壤肥力变化的评价指标;土壤颗粒组成中物理性粘粒与物理性砂粒含量的比值能反映土壤肥力特征,也可评价坡地退耕后土壤肥力的变化状况。 展开更多

关键词 退耕模式 植被恢复 颗粒分形维数 土壤肥力

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不同退耕年限林草地土壤颗粒分形特征研究 被引量：16

5

作者 华瑞 徐学选 +1 位作者 张少妮 赵传普 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期206-209,共4页

选用不同退耕年限林地、草地各3块,对0—60cm土壤进行土壤机械组成及分形维数研究,分析土壤颗粒特征与土壤基本性质之间的相关关系。结果表明:随着退耕年限的增加,土壤粘粒含量与颗粒分形维数有增长趋势,林地较草地变化显著;林、草地中... 选用不同退耕年限林地、草地各3块,对0—60cm土壤进行土壤机械组成及分形维数研究,分析土壤颗粒特征与土壤基本性质之间的相关关系。结果表明:随着退耕年限的增加,土壤粘粒含量与颗粒分形维数有增长趋势,林地较草地变化显著;林、草地中土壤颗粒分形维数随土层加深均降低,林地较草地降低明显;随着年限的增加,土壤基本性质得到改善,饱和含水率、总孔隙度、水稳性团聚体及有机质尤为显著;土壤颗粒分形维数与水稳性团聚体、饱和含水率、总孔隙度、有机质和粘粒含量均存在显著正相关关系。退耕还林还草可改善土壤基本性质,土壤质地有向粘性发展的趋势,土壤分形维数提高,其中以林地最为显著。 展开更多

关键词 退耕年限 林草地 土壤颗粒分形维数 相关关系

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荒漠-绿洲边缘区生态过渡带的土壤颗粒分形特征 被引量：23

6

作者 陈小红 段争虎 何洪泽 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期97-101,共5页

通过实地采样和实验室分析，测定了黑河中游荒漠绿洲边缘区生态过渡带的土壤粒级分布、有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）、速效氮（AN）和速效磷（AP）的含量，并采用1993年杨培岭等提出的用粒径的重量分布代替数量分布的土壤分... 通过实地采样和实验室分析，测定了黑河中游荒漠绿洲边缘区生态过渡带的土壤粒级分布、有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）、速效氮（AN）和速效磷（AP）的含量，并采用1993年杨培岭等提出的用粒径的重量分布代替数量分布的土壤分形模型，计算了土壤颗粒分形维数；最后利用统计分析法，研究了颗粒分形维数与土壤粒级分布及各养分指标的关系。结果表明：从荒漠边缘向绿洲延伸的过渡带，土壤中砂粒含量占绝对优势，粉粒居中，黏粒最少，采样区土壤质地较粗；土壤颗粒分形维数在2．105～2．609之间变动，处于极低水平，与土壤各养分指标具有相似的变化趋势，除靠近绿洲区存在一个“生态裂谷”外，整体呈上升趋势：利用相关分析法得出，土壤颗粒分形维数与砂粒含量呈显著负相关，与黏粉粒及各养分指标均呈显著的正相关：利用回归分析法进行定量分析，砂粒含量每增加1g／kg，颗粒分形维数D降低0．0019个单位；粉粒和黏粒含量每增加1g／kg，颗粒分形维数D分别增加0．002和0．023个单位，对土壤颗粒分形维数变化幅度的影响依次为黏粒〉粉粒〉砂粒，分形维数对黏粒含量的变化最为敏感。因此，可以将土壤颗粒分形维数作为衡量荒漠一绿洲边缘区土壤养分变化状况的指标之一，用于反映荒漠绿洲区土壤的退化状况。 展开更多

关键词 荒漠-绿洲 生态过渡带 土壤颗粒分形维数

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丹江中游典型小流域土壤颗粒及分形特征 被引量：8

7

作者 徐国策 李占斌 +2 位作者 李鹏 张铁钢 成玉婷 《中国水土保持科学》 CSCD 2013年第5期28-35,共8页

在丹江鹦鹉沟小流域，利用网格状取样和典型样地取样相结合的方法，进行土样采集，共计采样点268个，研究土壤颗粒组成和分形特征，以及与土壤全氮之间的相互关系。结果表明：土壤粉黏粒质量分数随土壤深度的增加而增大，不同土层下土... 在丹江鹦鹉沟小流域，利用网格状取样和典型样地取样相结合的方法，进行土样采集，共计采样点268个，研究土壤颗粒组成和分形特征，以及与土壤全氮之间的相互关系。结果表明：土壤粉黏粒质量分数随土壤深度的增加而增大，不同土层下土壤粉黏粒质量分数平均值均表现为农地〉林地〉草地。经ANOVA分析，不同土地利用在10—40cm土层的粉黏粒质量分数存在显著差异（P〈0．05）。不同植被类型间土壤颗粒分形维数亦存在显著差异（P〈0．05），10～20cm土层的土壤颗粒分形维数更能代表不同土地利用的差异。土壤颗粒分形维数与坡度呈显著负相关（P〈0．05），与坡向和海拔无显著相关性。土壤全氮质量分数在0～20cm土层与中粗砂粒质量分数呈极显著正相关（P〈0．01），土壤颗粒分形维数和土壤全氮质量分数在20～60cm土层均与土壤粉黏粒质量分数呈极显著正相关（P〈0．01）。鹦鹉沟流域0～10cm土层的土壤粉黏粒储量为13．28万t，不同土地利用下0～10cm土层每m2土壤粉黏粒储量表现为农地〉林地〉草地，分别为74．71kg／m2、71．54kg／m2和70．23kg／m2。 展开更多

关键词 土壤颗粒分形维数 地形 土地利用 丹江流域

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喀斯特区小流域山坪塘淤积泥沙颗粒分布特征

8

作者 成六三 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2024年第6期176-182,共7页

山坪塘淤积泥沙的粒径特征是反演流域土壤侵蚀环境的重要信息载体。为探究喀斯特区小流域山坪塘淤积泥沙特征及其来源,采用野外泥沙分层与取样、室内测试和数学统计等方法,分析研究山坪塘淤积泥沙颗粒剖面的分布特征。结果表明:1)山坪... 山坪塘淤积泥沙的粒径特征是反演流域土壤侵蚀环境的重要信息载体。为探究喀斯特区小流域山坪塘淤积泥沙特征及其来源,采用野外泥沙分层与取样、室内测试和数学统计等方法,分析研究山坪塘淤积泥沙颗粒剖面的分布特征。结果表明:1)山坪塘淤积泥沙粒径成分主要以黏粒和中粉粒为主,其平均比例之和占总比的68.64%,且它们变异系数最小,其他粒径按平均比例占总比的顺序为粉粒13.69%、极细砂粒9.21%、细粉粒5.59%、细砂粒2.02%、粗砂粒0.82%和大砂粒0.05%;2)山坪塘淤积泥沙粒径剖面分3个层次,>0~30 cm,泥沙粒径较单一,以粉粒以下的为主,可指示控制流域内土地利用转型;>30~60 cm,泥沙粒径级配较好,各粒径类型基本都有分布,粗砂粒和大砂粒也有少量分布;>60~85 cm,泥沙粒径类型分布较均匀,相比上一层次,粗砂粒和大砂粒的比例有所增加,则可指示控制流域内存在暴雨事件;3)在深度60 cm处,山坪塘淤积泥沙特征粒径参数和分形维数数值都是剖面最大值,为剖面的转折点,该点可表明控制流域内水动力条件有变化。山坪塘淤积泥沙颗粒剖面分布特征与控制小流域内土地利用和水沙运移状况关系密切。 展开更多

关键词 颗粒分形维数 粒径分析 反演 土壤侵蚀强度

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合肥膨胀土颗粒分形特性研究 被引量：4

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作者 高可可 逄焕平 +1 位作者 孙志彬 侯超群 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第8期1065-1069,共5页

文章对合肥膨胀土做无荷载膨胀试验,分别选取原状土、浸水3h、浸水24h及浸水72h土样进行电镜扫描;基于ArcGIS软件对环境扫描电子显微镜(environmental scanning electron microscope,ESEM)图像进行三维信息的提取,分析不同浸水时间下原... 文章对合肥膨胀土做无荷载膨胀试验,分别选取原状土、浸水3h、浸水24h及浸水72h土样进行电镜扫描;基于ArcGIS软件对环境扫描电子显微镜(environmental scanning electron microscope,ESEM)图像进行三维信息的提取,分析不同浸水时间下原状膨胀土的微结构、颗粒(团聚体)三维分形维数。结果表明:随着浸水时间增加,膨胀土的膨胀速率逐渐减小,并趋于0;而颗粒自相似性变差,即颗粒三维分形维数逐渐减小。 展开更多

关键词 膨胀土 浸水时间 环境扫描电子显微镜 微观结构 颗粒分形维数

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广元市不同土地利用类型土壤的分形特征 被引量：18

10

作者 李进峰 宫渊波 +2 位作者 陈林武 程永珍 张发会 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2007年第5期167-170,182,共5页

以8个植被类型、2个农地和2个退耕地的土壤颗粒组成数据为基础，运用分形模型计算这12个土地利用类型土壤颗粒的分形维数，研究了土壤颗粒分形维数与土壤性状的关系。结果表明：（1）12个土地利用类型表层土壤颗粒的分形维数介于2．8185... 以8个植被类型、2个农地和2个退耕地的土壤颗粒组成数据为基础，运用分形模型计算这12个土地利用类型土壤颗粒的分形维数，研究了土壤颗粒分形维数与土壤性状的关系。结果表明：（1）12个土地利用类型表层土壤颗粒的分形维数介于2．8185～2．9249之间。与退耕地和玉米地相比，各林地土壤颗粒分形维数小；与1990年的2．8633相比，2006年土壤颗粒分形维数（2．8592）减小；各团聚体分形维数规律不明显。（2）决定土壤颗粒分形维数大小的首先是〈o．002mm的含量，其次是0．05～0．25mm和0．0020．02mm的含量；决定团聚体分形维数大小的粒级含量由大到小的顺序是：2～5mm，0．5～1mm和1～2mm，其余粒级含量对分形维数影响较小。（3）土壤颗粒分形维数与团聚体分形维数可作为侵蚀指标，前者与土壤可蚀性因子相关关系显著，后者也可作为渗透蓄水指标。（4）在坡耕地基础上的退耕地比生态退化后的营林地具有更有利于水土保持的土壤分形特征。 展开更多

关键词 土地利用类型 颗粒分形维数 团聚体分形维数 土壤性状

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黄土区不同施肥对土壤颗粒及微团聚体组成的影响 被引量：23

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作者 孙彩丽 薛萐 +1 位作者 刘国彬 丁少男 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期550-561,共12页

采用野外采样与室内分析方法,运用颗粒体积分形理论,研究了15年长期不同施肥处理对黄土区农田土壤颗粒组成、微团聚体分布及有机碳的影响。结果表明,施肥处理对0—20 cm土层影响较大,不同施肥处理土壤颗粒及微团聚体的优势粒级均为0.02 ... 采用野外采样与室内分析方法,运用颗粒体积分形理论,研究了15年长期不同施肥处理对黄土区农田土壤颗粒组成、微团聚体分布及有机碳的影响。结果表明,施肥处理对0—20 cm土层影响较大,不同施肥处理土壤颗粒及微团聚体的优势粒级均为0.02 0.05 mm。有机肥(M)、磷肥(P)、有机肥和氮肥配施(MN)、有机肥、氮肥和磷肥配施(MNP)处理可显著提高0—20 cm土层0.1 0.2 mm土壤颗粒的百分含量,有机肥和磷肥配施(MP)以及MNP处理有利于该土层大粒径土壤微团聚体的形成。氮肥和磷肥配施(NP)处理的土壤分散率最大,M处理最小。不同施肥处理土壤颗粒体积分形维数差异不显著。相关性分析表明,0—20 cm及20—40 cm土层土壤颗粒体积分形维数与粘粒(<0.002 mm)和细粉粒(0.002 0.02 mm)呈极显著正相关,与粗粉粒(0.02 0.05 mm)和细砂粒(0.05 0.2 mm)极显著负相关;土壤团聚度与<0.05 mm各粒径土壤团聚体显著或极显著负相关,与>0.05 mm各粒径土壤团聚体显著或极显著正相关。0—20 cm土层土壤有机碳与0.01 0.05 mm各粒径土壤团聚体显著或极显著负相关,与0.1 0.5 mm各粒径土壤团聚体极显著正相关。 展开更多

关键词 土壤颗粒 微团聚体 颗粒体积分形维数 团聚度 分散率

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基于分形理论的地下滴灌灌水器水力特性研究 被引量：6

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作者 陈艳 白丹 +1 位作者 任长江 周文 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期47-52,共6页

为了研究滴头工作压力和土壤物理特性对地下滴灌灌水器流量的影响,采用分形理论分析各种级配土壤的分形特征;以土壤颗粒质量分形维数、灌水器工作压力、土壤容积密度、土壤初始含水率为试验因素,运用混合水平均匀设计方法进行试验。结... 为了研究滴头工作压力和土壤物理特性对地下滴灌灌水器流量的影响,采用分形理论分析各种级配土壤的分形特征;以土壤颗粒质量分形维数、灌水器工作压力、土壤容积密度、土壤初始含水率为试验因素,运用混合水平均匀设计方法进行试验。结果表明,粘粒含量大小是土壤分形维数的主要影响因素,土壤分形维数随着粘粒含量的增加而增大;PLASSIM公司地下滴灌灌水器流量随土壤分形维数的增大而减小,即土壤质地越细地下滴灌滴头流量就越小;通过试验所建立的包含有土壤分形维数因素的地下滴灌灌水器流量计算经验公式的普适性较高。 展开更多

关键词 地下滴灌 分形特征 土壤颗粒质量分形维数

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