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黄河三角洲滩地土壤颗粒分形特征及其与土壤有机质的关系 总被引：7，自引：1，他引：6
土壤粒径分布影响土壤的水力特性、土壤肥力以及土壤侵蚀状况等,是重要土壤物理性状之一.以黄河三角洲滩地土壤为研究对象,利用单重与多重分形学理论和方法,对黄河三角洲滩地不同土地利用方式土壤的分形特征及其与土壤有机质的相关性进行研究.结果表明,不同土地利用方式对土壤单重分形维数D有显著影响,D值介于2.465 7～2.678 9,其中,林地的D值最大,粘粒含量最高,砂粒含量最低;而荒草地的D值最小,粘粒含量最低,砂粒含量最高;土壤粒径分布的多重分形参数D0(容量维数)、D1(信息维数)和D1/D0(信息维数/容量维数)的值因土地利用方式不同而出现规律性的趋势,均表现为刺槐林地>欧美杨林地>棉花地>荒草地;土壤单重分形和多重分形参数均与土壤有机质含量之间存在显著的相关性,而且普遍高于土壤质地与有机质的相关性.土壤分形及多重分形参数能较好地表征黄河三角洲滩地不同土地利用方式对土壤结构性状和土壤肥力的影响与改变,可为黄河三角洲滩地的治理与开发提供理论依据和技术指导. 相似文献
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杨树低效林下土壤粒径分布与分形特征 总被引：2，自引：0，他引：2
[目的]研究鄂尔多斯地区杨树低效林下土壤粒径分布与分形特征,为该地区杨树低效林的成因分析及改造提供基础依据,并为杨树人工林的科学管理提供参考与决策支持。[方法]使用Mastersizer3000激光衍射粒度分析仪测量土壤粒径,采用土壤颗粒体积分形维数模型计算分形维数D值,并测定土壤养分。[结果]①鄂尔多斯地区杨树低效林下土壤颗粒组成主要以细砂粒(42.33%)、极细砂粒(15.72%)、中砂粒(19.77%)为主;主要土壤质地类型为砂土;土壤颗粒的分形维数D值在1.222 5～2.204 5范围内,处于较低水平。②土壤颗粒分形维数D值与粉粒、极细砂粒、细砂粒含量呈显著正相关关系,与中砂粒、粗砂粒、极粗砂粒呈显著负相关关系。③随着土层加深,粒径250μm的土壤颗粒含量增加,粒径250μm的土壤颗粒含量减少;土壤颗粒分形维数D值随土层加深而增大,增大幅度不大。④土壤颗粒分形维数D值与土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷含量的关系均未达到显著水平,土壤各养分含量的变化对分形维数D值没有显著影响。[结论]鄂尔多斯地区杨树低效林下土壤颗粒组成以砂粒为主,土壤分形维数较低,土壤结构极不均匀,这样的土壤结构对杨树的正常生长发育极为不利,不良的土壤结构也在一定程度上导致了低效林的形成,因此在对杨树低效林进行预防和改造时也要改善林下土壤结构。 相似文献
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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 总被引：6，自引：0，他引：6
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。 相似文献
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为探索人工种植苜蓿草地对土壤结构特征的影响及分形维数与土壤性质之间的关系,运用质量分布分形维数模型计算了宁夏中部干旱带不同种植年限苜蓿地表层土壤(0—20 cm)的分形维数,分析了分形维数的时间变化特点及其与粒径组成、土壤养分等之间的相关性。结果表明:不同种植年限苜蓿地土壤的粒径分布具有不同的分维特征,分形维数在2.828 22.897 8之间,且随着种植年限的增加而增大;土壤颗粒分形维数与<0.106 mm粒径含量的偏相关关系达到极显著水平(P<0.01),与全氮呈显著正相关关系(P<0.05),而与其他粒径含量的偏相关关系及与土壤有机质、pH值、电导率、碱解氮、速效磷、全磷和碳酸钙含量的相关性未达到显著水平。说明分形维数可以反映风沙区苜蓿地土壤氮素恢复的程度,具有一定的指示作用。 相似文献
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岷江上游干旱河谷土壤粒径分布分形维数特征 总被引：11，自引：2，他引：9
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。 相似文献
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不同生态修复措施下水库水源涵养区土壤粒径分布的分形特征 总被引：8，自引：1，他引：8
研究了桃林口水库水源涵养区不同生态修复措施下的土壤粒径分布的分形特征及其与土壤容重、有机质含量、孔隙度的相关关系.结果表明:(1)不同生态修复措施下土壤的粒径分布、分形特征不同,其分形维数在2.709 9～2.778 4之间,由大到小顺次为:荒坡封育型>荒坡造林型>疏林补植型>有林地封禁型(人工林)>缓坡梯田封育型>有林地封禁型(天然次生林)>陡坡梯田封禁型.(2)分形维数与不同粒级含量的相关性具有明显差异.分形维数与粘粒成极显著正相关,与3～0.005 mm粒径含量成负相关,与0.005～0.001 mm粒径含量成正相关,与<0.001 mm粒径含量成极显著正相关.(3)分形维数与土壤容重成显著正相关,与有机质含量成显著负相关.与非毛管孔隙度和总孔隙度成极显著负相关,而与毛管孔隙度的相关性不明显. 相似文献
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泥石流频发区不同盖度草地土壤颗粒的分形特征 总被引：8，自引：2，他引：6
运用土壤粒径质量分布原理与分形理论,研究泥石流频发区蒋家沟3种不同盖度草地土壤粒径分形特征。结果表明：不同盖度草地的土壤粒径分布具有不同的分形特征,其分形维数在2.520 8～2.669 1之间,其关系为：低盖度草地〉高盖度草地〉中盖度草地;不同盖度草地土壤分形维数与〈0.002 mm,0.05～0.002 mm粒径含量呈极显著正相关,土壤的颗粒越小,细粒含量越高,分形维数越大;分形维数与土壤容重呈显著正相关,与有机质含量呈显著负相关。土壤粒径含量、土壤容重、有机质是表征土壤理化性质的重要参数,对土壤肥力状况、结构稳定性及抗蚀性能有着重要的影响。因此,土壤颗粒的分形维数可作为表征土壤结构和性质的重要参数,也可作为土壤抗蚀性的指标之一。研究结果可为研究区植被恢复和土地利用开发提供一定的理论依据。 相似文献
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不同风沙土壤颗粒的分形特征 总被引：5，自引：1，他引：5
应用土壤颗粒的重量与粒径分布原理来描述了古尔班通古特沙漠地风沙土壤颗粒的分形特征。通过对10种样品颗粒的机械组成进行分析,分别计算出了它们的分形维数(D=2.3237～2.9347),并分析了其与流动风沙土、半固定风沙土和固定风沙土之间的关系。分析结果表明,风沙土壤结构具有明显的分形特征,其粒径分布分形维数为2～3。土粒表面分形维数与2～0.2mm间的土粒含量存在显著的负相关;而与0.02～0.002mm和<0.002mm的颗粒含量存在显著的正相关,表现为随着土壤质地从流动风沙土、半固定风沙土到固定风沙土的变化,其土粒表面的平均分形维数呈依次增高。土粒表面分形维数与三种典型风沙土壤有机质含量为极显著正相关,而与其硬度为显著负相关。 相似文献
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陕北黄土丘陵沟壑区土壤粒径分布分形特征 总被引：7，自引：1，他引：6
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。 相似文献
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Bimodal grain-size distribution of Chinese loess, and its palaeoclimatic implications 总被引：14，自引：1，他引：14
Sun Donghuai Jan Bloemendal David K. Rea An Zhisheng Jef Vandenberghe Lu Huayu Su Ruixia Liu Tungsheng 《CATENA》2004,55(3):325-340
Grain-size analysis indicates that Chinese loess generally shows a bimodal distribution with a coarse and a fine component. The coarse component, comprising the main part of the loess, has pronounced kurtosis and is well sorted, which is interpreted to be the product of dust storms generated by low-altitude northwesterly winds. Its grain-size reflects the strength of the low-altitude circulation in the dust seasons of the year, and its percentage provides an indicator of the source area aridity and the frequency of dust storms. Conversely, the fine component has a wide grain-size range and is poorly sorted. Sedimentary illustrations based on the grain-size distribution characteristics of bulk samples and of detrital quartz suggest that the fine component probably represents the background dust load of the atmosphere and is mainly transported by high-altitude westerly airstreams. Its grain-size provides an estimate of the westerly air stream intensity. The coarse and fine components of a loess sample can be mathematically separated by fitting a designated mathematical distribution function to the measured grain-size data, and this procedure constitutes an approach for reconstructing the palaeowind system of Northern China. 相似文献
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关中东部TSG全新世剖面粒度分形特征及古气候意义 总被引：1，自引：0，他引：1
利用分形理论计算可知,关中东部TSG全新世剖面的土壤粒度分布具有分形特征,剖面分形维数值在2.5443~2.7123之间,其中古土壤S0的分形维数均值最大。粒度分形维数的高值指示暖湿的气候,低值指示干冷的气候。分形特征所揭示的关中东部地区的环境演变过程为:全新世早期,粒度分形维数值相对偏低,风尘堆积占优势,为干旱寒冷的环境,成壤作用较弱;全新世中期,粒度分形维数值偏大,其平均值为2.6713,指示温暖湿润的气候,成壤作用较强;全新世晚期以来,粒度分形维数值降低,土壤颗粒粒径增大,气候变得相对干旱,成壤作用也减弱,但是全新世晚期的分形维数值高于末次冰期。 相似文献
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基于1981—2010年承德9个气象站的沙尘天气及相关气象数据,采用统计分析和相关分析方法,对承德地区沙尘天气(包括浮尘、扬沙和沙尘暴)的空间分布特征和成因进行分析并提出相应的防治措施。研究表明:承德沙尘天气呈由西北向东南沿滦河谷地递减的空间分布特征,其成因是气候因子和下垫面共同作用的结果。气候因子中大风日数的空间分布与承德沙尘天气的空间分布相关性最大,下垫面的地形以及地表性质也对该地区沙尘天气的分布产生重要影响。人类只有通过合理调整土地利用结构,加强植被保护,减轻人口对资源环境的压力才能真正达到防治沙尘灾害的目的。 相似文献
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《Geoderma》2006,130(1-2):108-123
Rock-derived nutrients in soils originate from both local bedrock and atmospheric dust, including dust from far-distant sources. Distinction between fine particles derived from local bedrock and from dust provides better understanding of the landscape-scale distribution and abundance of soil nutrients. Sandy surficial deposits over dominantly sandstone substrates, covering vast upland areas of the central Colorado Plateau, typically contain 5–40% silt plus clay, depending on geomorphic setting and slope (excluding drainages and depressions). Aeolian dust in these deposits is indicated by the presence of titanium-bearing magnetite grains that are absent in the sedimentary rocks of the region. Thus, contents of far-traveled aeolian dust can be estimated from magnetic properties that primarily reflect magnetite content, such as isothermal remanent magnetization (IRM). Isothermal remanent magnetization was measured on bulk sediment samples taken along two transects in surficial sediment down gentle slopes away from sandstone headwalls. One transect was in undisturbed surficial sediment, the other in a setting that was grazed by domestic livestock until 1974.Calculation of far-traveled dust contents of the surficial deposits is based on measurements of the magnetic properties of rock, surficial deposits, and modern dust using a binary mixing model. At the undisturbed site, IRM-based calculations show a systematic down-slope increase in aeolian dust (ranging from 2% to 18% of the surface soil mass), similar to the down-slope increase in total fines (18–39% of surface soil mass). A combination of winnowing by wind during the past and down-slope movement of sediment likely accounts for the modern distribution of aeolian dust and associated nutrients. At the previously grazed site, dust also increases down slope (5–11%) in sediment with corresponding abundances of 13–25% fines. Estimates of the contributions of aeolian dust to the total soil nutrients range widely, depending on assumptions about grain-size partitioning of potential nutrients in weathered bedrock. Nevertheless, aeolian dust is important for this setting, contributing roughly 40–80% of the rock-derived nutrient stocks (P, K, Na, Mn, Zn, and Fe) in uppermost soil over most of the sampled slope at the undisturbed site, which shows no evidence of recent wind erosion. 相似文献
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渭河咸阳段近代洪水沉积物粒度特征分析 总被引：7，自引：2，他引：5
粒度是沉积物中各种粗细颗粒的机械组成,可以用于洪水沉积环境和物质运动方式的判定.通过对渭河咸阳段河漫滩沉积状况野外调查和53个样品的粒度资料分析,研究了渭河咸阳段的洪水沉积物粒度特征,分析了粒度组成、粒度参数和粒度频率曲线等粒度特征资料.探讨了渭河咸阳段洪水变化和沉积环境.研究结果表明,渭河咸阳段河漫滩北堡子剖面近30 a来洪水沉积厚度为2.6m,主要粒度组成中砂粒级的含量最高,颗粒较粗,分选较差.根据粒度特征资料分析,渭河咸阳段河漫滩沉积物发育较好,变化明显,能够较清楚地指示渭河近30 a来发生的约13次洪水的变化. 相似文献
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Temporal Variability of Metal Contamination in Urban Road-deposited Sediment in Manchester, UK: Implications for Urban Pollution Monitoring 总被引：1，自引：0，他引：1
An important component of monitoring pollution of urban road-deposited sediment (RDS) is an understanding of the temporal variability in its composition and physical characteristics. This study set out to determine what the monthly variability in metal concentrations, organic matter content, grain-size and grain-size fraction metal-loadings are in inner city sites in Manchester, northwest England. The results show that there is significant temporal variability in metal (Pb, Zn, Fe, Mn) concentration in RDS from inner city Manchester. There was no significant temporal variability in grain-size characteristics or organic matter content, indicting that these metal variations were the result of variation in sources and accumulation processes. Pb and Zn displayed local variability, suggesting local controls on variability, whereas Fe and Mn displayed consistent variability across all sites, suggesting a common, larger-scale control on variability. The finest grain-size fraction (<63 μm) contained the highest Pb, Cu and Zn concentrations, but for the case of Fe and Mn, the coarser fractions (>300 μm) commonly contained the highest concentrations, again suggesting differing controls. For all metals, due to the weight percent dominance of the coarser fractions, the dominant loading of metals is in the coarser fractions. This has implications on management strategies, via street sweeping and the subsequent waste disposal, and on the modelling of the input of RDS and associated metals into surface waterways. The recognition of significant temporal variability of metal concentrations in RDS, independent of grain-size changes, implies that the monitoring of urban road sediment pollution will require not just consideration of spatial variability, but the design of schemes that will capture temporal variability also. 相似文献
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随着城市化进程的加快、经济的高速发展,城市结构相应发生了一系列的改变,对城市的生态环境也产生了巨大的影响,城市热岛效应问题尤为突出。文章选取重庆都市区为研究对象,以Landsat-TM1988,2000和2011年三期夏季遥感影像为数据源,基于RS和GIS,采用单窗口算法对地表温度进行反演,并对城市地表温度的时空变化、热中心以及城市建设用地重心迁移进行分析,探讨城市地表热环境与城市扩张及下垫面的响应关系。研究结果表明:1988—2011年,研究区地表温度在空间上的分布存在明显差异性,区域温度整体有所上升,热环境问题日益严重;热中心与建设用地重心两者地迁移具有高度一致性;热环境效应强度与建设用地的分布情况大致呈正相关,与植被或水域的分布情况呈负相关。研究结果可为采取合理措施改善城市地表热环境效应、优化城市生态环境提供参考。 相似文献
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采用粒级-标准偏差方法对黄土高原西部、河西走廊及河南西部等6个剖面末次间冰期-冰期旋回的黄土-古土壤粒度进行了系统分析，提取了对环境变化敏感的粒度组分。各剖面的环境敏感粒度组分主要分为粗细两个组分，并显示出一定的区域性差异和不同的沉积学意义。敏感组分主要受物源和沉积后成壤作用的影响：冰沟和罗家湾剖面可能受源区的影响更大而使敏感组分偏粗，暖和湾和扣马剖面可能由于后期风化的影响较大而使敏感组分偏细。对扣马剖面末次冰期旋回堆积的L1和S1的粒级一标准偏差分析表明，L1的敏感组分与全剖面相似；而S1的敏感组分与全剖面存在较大差异，可能与成壤作用有关。 相似文献
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针对解决北京市粉尘污染和水资源短缺问题 ,根据现代生态学原理 ,分析了北京现行城市绿色环境系统的缺陷 ,提出了再生粉尘 (或二次粉尘 )和城市水土流失是重要的粉尘来源 ;指出“城市发展前沿带”是形成良性城市绿色环境格局的关键地段 ,它的设计实施是形成新格局的重要时期 ;同时 ,在对降雨分配水分平衡分析的基础上提出了北京市集雨消尘绿色环境系统模型及操作技术。这是建设一个健康有序、稳定持续、较强自净功能城市生态系统的有效方法 ,它的应用可为发展城市林业提供重要水资源 ,产生极大的生态效益和经济效益 相似文献
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环洞庭湖区两种典型红土理化特性比较研究 总被引：1，自引：0，他引：1
通过环洞庭湖区两种典型成因红土的野外勘察与取样、室内磁化率、粒度、微量元素(Li、Rb、Sr、Ba)分析,进行两种不同成因的红土理化性质的比较。研究结果表明,风成成因的红土粒度比基岩风化成因红土明显较细,风成成因红土以粉砂为主,基岩风化型红土为砂和粉砂为主;两种成因红土受到长江中游地区高温高湿的气候条件影响,磁化率均显示为低值,明显低于黄土高原黄土和长江下游下蜀黄土;微量元素Li/Ba、Rb/Sr比值显示为高值,显著高于黄土高原黄土和长江中下游地区下蜀黄土,表明两种红土均经历了强烈的风化淋溶过程,但基岩风化型红土的风化成壤强于风成成因红土,可能基岩风化型红土经历了更长的风化成壤过程。 相似文献