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华北冲积平原壤质潮土的土壤粒径分形空间尺度分析
被引量：
11
1
作者
李晓鹏
刘建立
+2 位作者
张佳宝
王伟鹏
辛文文
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期118-124,共7页
土壤在一定空间尺度范围内具备分形特征已经为大多数研究所认同,然而这种空间自相似性的存在区间却容易被忽视。该文利用激光衍射法测定了华北冲积平原黄河沿岸43组壤质潮土的土壤粒径分布数据(共93个粒级),并以此为基础分析了该类土壤...
土壤在一定空间尺度范围内具备分形特征已经为大多数研究所认同,然而这种空间自相似性的存在区间却容易被忽视。该文利用激光衍射法测定了华北冲积平原黄河沿岸43组壤质潮土的土壤粒径分布数据(共93个粒级),并以此为基础分析了该类土壤颗粒分形特征的存在区间及其影响因素。结果表明,该类土壤大多只是在中小粒径级别均呈现严格的分形特征,在较粗砂粒尺度上不存在空间自相似性。分形特征存在区间会随黏粒含量增加呈现变小的趋势,而级配良好的土壤的自相似性空间范围也相对较宽。土壤颗粒的分形维数会受到土壤级配的不均匀系数、部分粒径较小颗粒的含量(<50μm但不包含5～20μm的颗粒)和有效粒径等的明显影响;但该分形维数与土壤容重和饱和导水率的关系却并不明显,这可能与该土壤在与结构和水力学性质关系密切的大颗粒尺度上并不具备分形特征有关。因此,研究土壤颗粒分形与土壤结构和水力学性质的关系时,应特别注意分形特征存在的空间尺度。
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关键词
土壤
分形维数
颗粒大小分析
潮土
分形尺度
激光衍射粒径
分析
法
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职称材料
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
2
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。
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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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职称材料
题名
华北冲积平原壤质潮土的土壤粒径分形空间尺度分析
被引量：
11
1
作者
李晓鹏
刘建立
张佳宝
王伟鹏
辛文文
机构
中国科学院南京土壤研究所土壤物理与盐渍土研究室
中国科学院南京土壤研究所封丘农业生态试验站
中国科学院大学
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期118-124,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(41001127)
国家自然科学基金资助项目(41171179)
南京土壤研究所知识创新工程领域前沿项目(ISSASIP1102)
文摘
土壤在一定空间尺度范围内具备分形特征已经为大多数研究所认同,然而这种空间自相似性的存在区间却容易被忽视。该文利用激光衍射法测定了华北冲积平原黄河沿岸43组壤质潮土的土壤粒径分布数据(共93个粒级),并以此为基础分析了该类土壤颗粒分形特征的存在区间及其影响因素。结果表明,该类土壤大多只是在中小粒径级别均呈现严格的分形特征,在较粗砂粒尺度上不存在空间自相似性。分形特征存在区间会随黏粒含量增加呈现变小的趋势,而级配良好的土壤的自相似性空间范围也相对较宽。土壤颗粒的分形维数会受到土壤级配的不均匀系数、部分粒径较小颗粒的含量(<50μm但不包含5～20μm的颗粒)和有效粒径等的明显影响;但该分形维数与土壤容重和饱和导水率的关系却并不明显,这可能与该土壤在与结构和水力学性质关系密切的大颗粒尺度上并不具备分形特征有关。因此,研究土壤颗粒分形与土壤结构和水力学性质的关系时,应特别注意分形特征存在的空间尺度。
关键词
土壤
分形维数
颗粒大小分析
潮土
分形尺度
激光衍射粒径
分析
法
Keywords
soils
fractal dimension
particle size analysis
Chao soil
fractal magnitude
laser diffraction particle size analysis
分类号
S152 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
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
2
作者
李毅
李敏
Si Bingcheng
贺缠生
机构
西北农林科技大学水利与建筑工程学院
萨斯喀彻温大学土壤科学系
兰州大学西部环境变化研究院/西部环境教育部重点实验室
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第23期82-91,共10页
基金
Supported by Key Program of National Natural Science Foundation in China (No. 91125010)
Basic Sci-Tech Fund in Northwest Agriculture and Forestry University (No. QN2009087)
China 111 Project (No.B12007)
文摘
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。
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
Keywords
fractal dimension, soils, particle size analysis, laser diffractometry, soil particle size distribution
分类号
S152.2 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
华北冲积平原壤质潮土的土壤粒径分形空间尺度分析
李晓鹏
刘建立
张佳宝
王伟鹏
辛文文
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
11
在线阅读
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职称材料
2
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)
李毅
李敏
Si Bingcheng
贺缠生
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
8
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