南平市不同地势土壤含水率与土壤粒径分布的关系

通过对南平市丘陵地区平地和坡地2种地势土壤含水率和土壤粒径分布的空间变化进行分析,揭示南平市丘陵地区不同地势土壤水分与土壤结构之间的相关性,为南平市海绵城市建设提供理论依据。结果表明:平地和坡地2种地势土壤含水率较高,分别为30.43%、22.74%,且存在显著差异(P<0.05);空间分布上,平地土壤pH值、含水率和容重平均值均比坡地高。2种地势土壤均以粉粒为主,其次为砂粒,黏粒含量最低,坡地体积分形维数略高于平地,平地土壤均匀性较好。平地土壤含水率受极细砂的影响较显著;坡地土壤含水率与粉粒、极细砂均显著正相关,与砂粒含量呈显著负相关。2种地势土壤分形维数与粉粒均显著正相关,表明土壤分形维数受细颗粒含量的影响最为显著。

吸管法与扫描电镜法测定中国水蚀区典型土壤粒径分布对比

[目的]利用扫描电镜法(scanning electron microscopy,SEM)评估吸管法(pipette method,PM)对中国水蚀区不同土壤粒径分布(particle size distribution,PSD)的测定结果,以期为各典型土壤PSD的测定及其结果在土壤侵蚀模型中的应用提供参考。[方法]以5个水蚀二级区的典型土壤——黑土、褐土、黄土、紫色土和红壤为研究对象,利用SEM测定PM所得<100μm各粒级悬液的粒径分布,分析两种方法测得的粒径分布差异并探讨其原因。[结果]PM所得绝大多数土壤悬液中都存在粒径大于对应粒级的颗粒。随着悬液粒级减小,SEM所得相应粒级颗粒的数量百分比和体积百分比均降低。在<100μm悬液中,SEM测得黑土、褐土和紫色土颗粒集中于20~53μm,平均体积直径(mean volume diameter,MVD)较小;黄土和红壤颗粒集中于20~53,53~100μm,MVD较大。相比SEM,PM对黄土<100μm悬液PSD的测定结果差异不大,但高估了其余土壤<2μm黏粒含量,低估了黑土、褐土和紫色土20~53μm粒级含量及红壤20~100μm含量,所测各土壤平均重量直径(mean weight diameter,MWD)均小于SEM所测MVD。PM与SEM所测土壤PSD的差异使85.6%的土壤样品质地类型发生了变化。通过S曲线对PM所测PSD进行转换后可使质地类型不一致的样品占比下降至61.5%。[结论]以SEM结果为基准,PM对水蚀区各土壤粒径分布的测定普遍存在误差。两种方法之间的差异因土壤类型而异,主要与土壤矿物组成和黏土矿物类型有关。

基于土壤粒径分布模型的河北省土壤可蚀性研究

利用河北省第二次土壤普查成果中的土壤质地组成、土壤图及相应的理化性质属性资料,在验证双参数修正经验逻辑生长模型准确性的基础上,将卡庆斯基土壤质地分类系统转换为美国制;并采用公式法计算该省土壤可蚀性K值,编制具有准确几何位置可与地形图配准的土壤可蚀性K值空间分布图。同时,计算得出该省土壤可蚀性K值在0.25～0.4之间的易蚀性和较易蚀性土壤面积占总土地面积的58.6%。探讨了土壤可蚀性K值和K值图的应用。

陕西4种土壤粒径分布的分形特征研究

采用分形模型 ,研究了陕西 4种不同质地的土壤粒径的重量分布。结果表明 ,土壤结构具有明显的分形特征 ,其粒径分布分形维数为 0～ 3。分形维数与土壤中粘粒含量呈明显的线性相关 ,表现为粘粒含量越高的土壤 ,其分形维数也越高。分形维数不仅受粘粒含量的支配 ,还与土壤质地的均一程度有关 ,土壤质地均匀指数 Iu与分形维数也表现出一定的相关性 ,但相关性较弱。

围垦后不同土地利用方式对长江口滩地土壤粒径分布的影响

土壤粒径分布影响土壤水分、肥力等传输与保持,是土壤的重要物理性质。崇明东滩滩地围垦后,表层0～20 cm及20～40 cm土层土壤粒径分布受土地利用方式和利用年限的显著影响。不同土地利用方式下,土壤平均粒径为高潮滩<稻田<菜地<林地。不同围垦年限下,土地利用15 a间土壤平均粒径逐渐增加,但土地利用年限延长至38 a时,平均粒径显著降低。不同土地利用方式下土壤水分、植被覆盖和受风蚀程度,以及不同土地利用年限下土壤有机质含量与受风蚀影响程度,改变了粘粒和细粉粒等土壤细颗粒的含量,引起土壤粒径分布的差异。

绿洲边缘不同土地利用方式下土壤粒径分布特征

为探讨绿洲化进程中不同土地利用方式对土壤粒径分布属性的影响,基于塔里木盆地南缘策勒绿洲边缘的果园、棉田、沙拐枣林地等人为垦殖土地利用方式及自然状态骆驼刺覆被下0～20,20～40,40～60cm内的土壤粒径分布数据,利用分形理论及典范对应分析排序方法,分析各深度下不同土地利用方式土壤粒径分布特征变化状况,及其与土壤有机质等8项指标的相关性,进而判别并探讨绿洲边缘合理的土地利用方式。结果表明:粒径50.59μm范围内的细粒体积分数同粒径分布分维值显著正相关,与土壤有机质、全氮含量呈显著正相关,与密度呈显著负相关;具体分维值变化上,沙拐枣林地在各层均显著处于最低水平,其余样地总体上无显著差异,但果园相对处于高位水平;自然状态下骆驼刺样地随着土壤深度增加分维值有增加的趋势,其对土壤养分的持有力也逐渐优于其余样地。在水资源相对有保障前提下,在绿洲边缘发展果园或棉田有利于土壤粒径分布及其余属性的提高,相反,则应保持原有的自然植被状况,而对自然植被进行替代的沙拐枣林地则会加剧土壤退化。

绿洲农田土壤粒径分布特征及其影响因素分析--以策勒绿洲为例

以塔里木盆地南缘策勒绿洲为例,重点探讨了绿洲农田土壤粒径分布特征及其主要影响因素。基于2008年9月对策勒绿洲范围内农田表层土壤粒度测定数据,首先通过土壤粒径分布体积分形维数分析,表明绿洲农田土壤粒径分布差异性显著,并根据分析结果提出假设,认为农田利用年限及空间位置的不同是土壤粒径分布产生差异性的主要因素;其次利用排序方法对影响因素的贡献率进行定量分析,并与分维值结果进行相互验证。研究结果表明在影响土壤粒径分布差异性方面,利用年限为主导因素,其相对贡献率达67%。因此,保证农田长期合理的耕作管理方式将有助于土壤粒径分布属性的稳定及改善。

塔里木盆地南缘绿洲农田土壤粒径分布分形特征及影响因素研究

本文以塔里木盆地南缘策勒绿洲为例,基于农田表层土壤样品的体积粒径分布数据,通过分形理论重点探讨绿洲农田这一主要土地利用类型下土壤粒径分布特征及变异状况,并根据粒径分布分形维数变化对其主要影响因素进行研究。结果表明:绿洲范围内农田土壤分维值存在显著性差异,其值介于2.11～2.27之间,总体偏低;土壤粒径分布分维值与小于50μm粒径土壤颗粒体积含量及土壤有机质含量呈显著正相关;农田利用年限的差异性对土壤粒径分布产生重要影响,而农田分布位置的差异性则对土壤粒径分布未体现出规律性影响。因此,保证农田长期合理的耕作管理方式将有助于土壤粒径分布属性的稳定及提高。

黑河中游典型土地利用方式下土壤粒径分布及与有机碳的关系

土地利用方式是影响土壤粒径分布、土壤有机碳及其组成含量的重要因素。研究显示:黑河中游典型土地利用类型下,不同土壤粒径分布和土壤总有机碳(TOC)、活性有机碳(AOC)、非活性有机碳(NOC)的含量存在差异。剖面上TOC、AOC、NOC含量较高的旱地、水田、中覆盖度草地与含量较低的戈壁、裸土地、沙地、盐碱地相比,<1μm、1—5μm、5—10μm、10—50μm的粒径含量较高,而50—250μm、250—1000μm的含量较低,这种变化以50μm为分界,分析表明<50μm的粉粒和粘粒可起到固碳作用,而50—250μm、250—1000μm的砂粒起碳损失作用。统计结果表明,以50μm为分界,水田、戈壁、中覆盖度草地剖面上TOC、AOC、NOC与1—5μm、5—10μm、10—50μm呈正相关,与50—250μm、250—1000μm呈负相关。分析发现,粉粒和粘粒与土壤TOC、AOC、NOC的关系较显著,是影响和控制团聚体形成和稳定的重要因素。增加地表植被覆盖度、退化生态系统的植被恢复、农田耕种、防风固沙措施是提高土壤有机碳、粘粒和粉粒含量的方式,也为土壤团聚体的形成和稳定提供基础。

黄土丘陵区土壤粒径分布单重分形和多重分形特征

利用单重分形和多重分形方法定量分析黄土丘陵区土壤粒径分布(PSD)特征,同时分析土地利用方式对PSD分形参数的影响。结果表明:研究区PSD呈现出非均匀分布,具有多重分形特征,PSD多重分形谱f(α)-α为不对称的上凸曲线。容量维数D0与土壤质地相关性不明显,信息维数D1、关联维数D2和多重分形谱宽Δα均与粘粒体积分数呈极显著正相关(P<0.01)。土地利用方式对粘粒、粉粒、砂粒体积分数和Dsilt值有显著影响(P<0.01)。多重分形分析为详细描述PSD提供了精确的方法和途径。

广西英罗港红树林区木榄群落土壤粒径分布的分形特征

应用分形理论分析了广西英罗港红树林区小榄Bruguiera gymnorrhiza群落土壤粒径分布的分形特征。基于土壤粒径-重量分布资料计算,土壤粒径分布分形维数介于2.78-2.90之间。分形维数的大小与土壤中的细粘粒、盐分和有机质的含量呈显著正相关,与砂粒的含量呈显著负相关。不同质地的土壤,其粒径分布的分形维数呈现砂壤<轻粘土<中粘土的变化。土壤的质地类型、含盐量、有机质含量等是决定土壤粒径分布分形维数的主要因子。

陕西杨凌土壤粒径分布体积分形维数特征分析及预测

基于Mastersizer2000激光粒度仪测定的土壤颗粒体积分布信息,研究了杨凌地区土壤粒径分布体积分形维数与土壤基本物理特性之间的关系,建立了该地区土壤粒径分布体积分形维数的估算函数。结果表明,杨凌地区0～20cm和20～40cm土层土壤粒径分布体积分形维数的平均值分别为2.649 1和2.626 2;0～20cm和20～40cm土层土壤粒径分布体积分形维数都与粘粒质量分数的相关性最为显著,与砂粒质量分数的相关性次之;建立的估算函数预测精度较高,其中0～20cm和20～40cm土层土壤粒径分布体积分形维数预测值的相对误差分别介于-0.298%～0.726%和-0.179%～0.772%之间。

陕北黄土丘陵沟壑区土壤粒径分布分形特征

将激光衍射技术和分形分析结合,多重分形分析应用多重分形参数Rényi维数谱,研究土壤粒径分布(PSD)分形特征。结果表明:土壤PSD分形维数D在2.28～2.47之间,D与土壤黏粒含量线性相关。计算黏粒、粉粒和砂粒分形维数D黏粒、D粉粒和D砂粒,三者之间存在D黏粒<D粉粒<D砂粒的关系,分别用D黏粒、D粉粒和D砂粒计算分裂概率,发现小团粒具有较小的分裂概率。因此,分裂概率具有尺度依赖性,并随着土壤粒径的减小而降低。多重分形分析表明,由PSD获取的Rényi维数谱为反S型递减函数,与理论的多重分形Rényi维数谱相似,说明土壤PSD具有多重分形特征。

三峡库区典型消落带土壤粒径分布及分形特征

为揭示三峡库区典型消落带土壤的独特性,通过野外调查和实验室定量分析,研究了消落带典型区阶地土壤粒径分布和分形特征。结果表明:该典型消落带土壤分形维数在2.80左右;共有3种质地的土壤,分别是壤质黏土、粉砂质黏土、黏壤土,两种黏土的分形维数不存在显著差异,黏土和壤土的分形维数差异显著且分形维数以黏土的较大。土壤粒径随高程增加表现为由尖峰胖尾分布向尖峰分布变化,在降水和江水的双重作用下,较高高程处小颗粒土粒含量较低,而较低高程处小颗粒土粒含量较高。淹水年限为3a和1a的不同植被类型下消落带土壤分形维数不存在显著差异。

藏北高寒草原土壤粒径分布分形维数特征

基于样带采样方法,应用土壤颗粒的体积分布计算了藏北高寒草原44个土壤样品的粒径分布分形.结果显示,研究区的土壤质地主要是砂土、壤质砂土和砂质壤土,其所占比例分别为29.55％、38.64％和27.27％.分形维数介于1.979 ～2.743,均值为2.492.随着土壤质地向壤土、粉壤土、砂质壤土、壤质砂土、砂土的变化,分形维数逐渐增小;研究区土壤中砂粒、粉粒和粘粒的平均含量为77.65％,18.2％和4.15％,粉粒和粘粒变异程度高.土壤粒径分形维数与土壤颗粒含量之间的关系显著,其与砂粒含量呈负相关,而与粉粒和粘粒含量呈正相关.研究结果表明：土壤粒径分布分形维数可以作为判断藏北高寒草原土壤质地差异的重要指标.

荒漠草原3种典型群落类型下土壤粒径分布与微生物量碳氮的关系

为了探讨不同群落类型的土壤粒径分布（PSD）与土壤微生物生物量（MB）的关系,以宁夏盐池荒漠草原3种典型群落类型（冰草、沙蒿、短花针茅）为研究对象,测定了不同群落2种生境（冠下、丛间）0-5、5-10和10-15cm表土层土壤PSD和微生物量碳（MBC）、微生物量氮（MBN）含量变化,并分析了土壤颗粒组成中砂粒、粉粒和黏粒体积分数变化与土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）和MBC、MBN间的关系。结果表明：（1）不同群落类型土壤粒径都呈＂倒V＂型分布趋势,但土壤退化最严重的沙蒿群落中100-500μm粒径颗粒含量相对较多,与其他两种群落形成显著差异。（2）不同群落类型SOC、MBC、MBN含量均随土层深度的增加而降低,同土层SOC、MBN含量均表现为冠下明显大于丛间,表现出＂肥岛效应＂,且0-5cm土层差异显著（P〈0.05）。（3）对土壤粒径组成与土壤SOC、MBC、MBN间相关性研究表明,在土壤SOC、MBC和MBN含量较高的冰草、短花针茅群落类型中,0.01-2、2-50和50-100μm土壤粒径的颗粒含量也高,SOC、MBC和MBN含量与〈100μm的粉粒含量呈正相关关系;在沙蒿群落类型中粒径为100-250和250-500μm的土粒含量增高,导致其SOC、MBC和MBN含量较低,表明不同群落类型对土壤理化结构产生影响的同时,对微生物生物量也有显著的影响。

公乌素引洪灌区淤积土壤粒径分布研究

对公乌素引洪灌区新淤地、淤后耕地、天然风沙地0～100cm剖面分层取样，采用筛分法和密度计法进行了颗粒粒度分析。结果表明：淤灌后土壤以细沙粒、粗粉粒为主，分别占总量的68％和15％；表层淤土中细沙粒、粗粉粒分别占总量的43％和26％；天然风沙地以细沙粒为主、占总量的95％。淤灌后土壤颗粒趋于细化，粒径级配趋于不均匀。

表层风蚀土壤粒径分布的分形特征研究

本文通过对内蒙古四子王旗耕地、普通草地和围封草地地表土壤颗粒的机械组成进行分析,利用分形模型,计算了土壤粒径分布的分形维数,并探讨了风蚀土壤的分形维数与土壤粒度组成和土壤有机质含量的关系,分析了土壤在风力侵蚀过程中的分形特征,同时讨论了利用分形维数来代替土壤粒度组成表征土壤风蚀程度的可能性。表明分形维数可为风蚀土壤结构及其质地状况的评价提供1个新的定量化指标。

陕西省退耕还林对土壤粒径分布体积分形特征的影响

退耕还林可引起土壤粒径分布的变化,通过测定陕西省吴起县和礼泉县两个样区不同土地利用类型下表层土壤各粒级百分含量,分析退耕还林对土壤粒径分布体积分形特征的影响。应用马尔文2000激光粒度分析仪测量各粒级体积百分含量,用双对数模型计算体积分形维数(D)。结果表明,吴起县和礼泉县两个样区土壤PSD的D值分别在2.490~2.526和2.638~2.699之间,顺序均为荒地】人工林地】农地。D值与黏粒和粉粒含量极显著正相关,相关系数分别为0.991和0.968,与极细砂和细砂含量极显著负相关,相关系数分别为-0.986和-0.851,与有机质含量显著正相关,相关系数为0.608。多元统计分析表明对土壤黏粒、粉粒和砂粒及D值影响较大的环境因子为区域,海拔,土地利用类型和退耕年限,其中土地利用类型和区域各自独立、互不相关地影响土壤粒径分布。