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荒漠草原人工柠条引入后土壤大孔隙拓扑结构演变特征
1
作者 杨志强 孟晨 +3 位作者 王兴 朱志昊 宋乃平 杜灵通 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期92-100,共9页
[目的]认识人工柠条种植对土壤生态过程的影响,从而为人工植被的管理提供科学依据。[方法]以宁夏盐池县典型荒漠草原区风沙土生境的草地(0 a)及9,14,24,35 a生人工柠条林为对象,分别进行原状土柱采集、CT扫描及图像处理分析,获取土壤大... [目的]认识人工柠条种植对土壤生态过程的影响,从而为人工植被的管理提供科学依据。[方法]以宁夏盐池县典型荒漠草原区风沙土生境的草地(0 a)及9,14,24,35 a生人工柠条林为对象,分别进行原状土柱采集、CT扫描及图像处理分析,获取土壤大孔隙几何分布特征,量化大孔隙表面积、等效直径和连接度等拓扑结构参数,研究了柠条生长过程中土壤大孔隙演变特征。[结果]通过三维图像可以看出,和0 a样地相比,随着林龄增加,各样地在0—200 mm土层大孔隙数量明显增多且结构更加复杂。定量分析表明,和0 a样地相比,不同林龄柠条林地在同一土层,大孔隙数量密度、长度密度、等效直径、连接度之间差异显著(p<0.05),而表面积密度、体积密度无显著差异(p>0.05)。具体表现为在0—100 mm和100—200 mm土层大孔隙数量密度、长度密度均显著增加(p<0.05),且随着林龄增加,表层土壤(0—100 mm)增幅要大于深层土壤(100—200 mm);等效直径在0—100 mm土层显著减小,在100—200 mm土层显著增加(p<0.05),而连接度变化规律恰好相反。进一步分析发现,林龄与大孔隙数量密度、长度密度、表面积密度呈显著正相关(p<0.05),与大孔隙等效直径呈显著负相关(p<0.01),与大孔隙体积密度差异不显著(p>0.05)。[结论]人工柠条林的引入会促进土壤大孔隙致密网络状结构形成,改善大孔隙表面积、连接度等拓扑结构,且随着林龄增加,对土壤改良效果越明显。 展开更多
关键词 荒漠草原 人工柠条 土壤大孔隙 拓扑结构 CT扫描
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粘粒含量和孔隙比对微生物固化粉土效果影响研究
2
作者 朱锐萌 程留全 赵帅 《云南水力发电》 2024年第2期76-79,共4页
为研究粘粒含量和孔隙比对微生物固化粉土的影响效果,以黄河中下游典型粉土为研究对象,通过人工制作不同粘粒含量和孔隙比的粉土,采用蠕动泵将微生物菌液和营养盐对粉土进行低压注浆。分析了不同粘粒含量和孔隙比与碳酸钙生成量、单抽... 为研究粘粒含量和孔隙比对微生物固化粉土的影响效果,以黄河中下游典型粉土为研究对象,通过人工制作不同粘粒含量和孔隙比的粉土,采用蠕动泵将微生物菌液和营养盐对粉土进行低压注浆。分析了不同粘粒含量和孔隙比与碳酸钙生成量、单抽抗压强度和波速之间的变化规律。试验结果表明,当孔隙比为0.8且小于0.075 mm的粘粒含量为75%时,微生物加固粉土效果达到最优,继续增大孔隙比与粘粒含量,各项指标均呈现下降趋势。 展开更多
关键词 粘粒含量 孔隙比 微生物注浆
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滇西南不同土地利用方式坡地土壤大孔隙特征及与饱和导水率的关系 被引量：1
3
作者 张伟 马建刚 +1 位作者 王开德 殷丽萍 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2023年第4期84-93,共10页
【目的】研究滇西南不同土地利用方式坡地土壤大孔隙特征与饱和导水率的变化,为控制滇西南地区坡地水土流失提供参考。【方法】以滇西南6种典型土地利用方式(荒草地、茶地、烤烟地、玉米地、甘蔗地、澳洲坚果地)坡地为研究对象,测定6种... 【目的】研究滇西南不同土地利用方式坡地土壤大孔隙特征与饱和导水率的变化,为控制滇西南地区坡地水土流失提供参考。【方法】以滇西南6种典型土地利用方式(荒草地、茶地、烤烟地、玉米地、甘蔗地、澳洲坚果地)坡地为研究对象,测定6种坡地不同坡位(坡上、坡下)和土层(0~15,15~30 cm)土壤的基本理化性质、水分穿透曲线、大孔隙特征及饱和导水率,分析不同土地利用方式坡地土壤大孔隙特征与饱和导水率的关系。【结果】(1)滇西南不同土地利用方式坡地土壤基本理化性质存在差异,坡位和土层深度对土壤的基本理化性质有明显影响。(2)滇西南不同土地利用方式坡地的土壤水分出流速率先增加,都在90 s之后基本趋于稳定。6种土地利用方式下0~30 cm土层土壤平均出流速率表现为玉米地>荒草地>澳洲坚果地>茶地>甘蔗地>烤烟地。(3)不同土地利用方式坡地土壤大孔隙半径、面积比与平均体积存在明显差异。荒草地、茶地、玉米地、澳洲坚果地土壤大孔隙平均半径随土层深度的增加而减小,而甘蔗地、烤烟地土壤大孔隙平均半径变化则相反。不同土地利用方式坡地土壤大孔隙面积比与平均体积由大到小均表现为玉米地>荒草地>澳洲坚果地>茶地>甘蔗地>烤烟地。(4)不同土地利用方式坡地土壤饱和导水率差异显著,其中玉米地和荒草地饱和导水率明显高于其他坡地。(5)相关性分析表明,不同土地利用方式坡地土壤大孔隙密度、平均体积与饱和导水率呈线性正相关关系,平均半径与饱和导水率之间呈指数函数关系。土壤大孔隙平均体积与稳定出流速率之间呈线性正相关关系。【结论】不同土地利用方式坡地表层(0~15 cm)和上坡位土壤大孔隙半径大、联通性好,更有利于土壤的滞水减流。 展开更多
关键词 土地利用方式 坡地土壤 土壤大孔隙 水分穿透曲线 饱和导水率 滇西南
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深松结合秸秆还田对黑土孔隙结构的影响 被引量：2
4
作者 杨建君 盖浩 +3 位作者 张梦璇 蔡育蓉 王力艳 王立刚 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期892-906,共15页
【目的】东北黑土实施深松结合秸秆还田对土壤孔隙结构影响的研究缺乏明确性结论,为此开展本研究,旨在研究深松结合秸秆还田对黑土结构的影响机制,为合理耕层创建提供科学依据。【方法】利用在东北典型黑土区--黑龙江省绥化市青冈县开展... 【目的】东北黑土实施深松结合秸秆还田对土壤孔隙结构影响的研究缺乏明确性结论,为此开展本研究,旨在研究深松结合秸秆还田对黑土结构的影响机制,为合理耕层创建提供科学依据。【方法】利用在东北典型黑土区--黑龙江省绥化市青冈县开展的5年田间定位试验为平台,设置农民常规耕作(FP)、单独深松25 cm(T2)、深松25 cm结合秸秆还田(T3)和深松35 cm结合秸秆还田(T4)等处理,采用CT扫描技术开展土壤孔隙结构可视化和定量化研究,并结合田间持水量和容重等指标,探究深松结合秸秆还田对黑土孔隙结构的影响。【结果】通过土壤孔隙二维和三维图像可以清晰看出,各处理0-20 cm土层孔隙分布均明显少于20-40 cm土层,深松结合秸秆还田(T3、T4)的孔隙分布明显多于FP,增加了结构更为复杂的大孔隙。定量化分析表明,相较于FP,单独深松25 cm(T2)显著提高20-30 cm土层总孔隙度103.0%(P<0.05),主要通过显著提高小孔隙(孔隙直径d≤0.50 mm)孔隙度91.3%和中孔隙(0.50 mm<d≤1.00 mm)孔隙度143.5%来实现(P<0.05);而深松结合秸秆还田(T3、T4)则可显著提高0-30 cm土层总孔隙度109.8%-382.7%(P<0.05),主要通过显著提高大孔隙(d>1.00 mm)孔隙度221.5%-661.7%和中孔隙孔隙度105.4%-544.9%来实现(P<0.05)。T3、T4还显著提高了0-30 cm土层孔隙的分形维数9.9%-17.7%(P<0.05),降低了欧拉数32.4%-66.4%(P<0.05),显著提高田间持水量24.2%-40.6%(P<0.05)。进一步分析得出不同孔径孔隙度、总孔隙度与田间持水量、分形维数呈极显著正相关,与欧拉数呈极显著负相关(P<0.01)。【结论】深松结合秸秆还田能够提高黑土大中孔隙的孔隙度、改善孔隙结构和连通性、增加田间持水量,尤以深松35 cm结合秸秆还田的效果最为显著,可作为东北黑土合理耕层构建的推荐措施。 展开更多
关键词 东北黑土 深松结合秸秆还田 CT扫描技术 土壤孔隙结构
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土壤孔隙结构检测技术研究现状与展望
5
作者 蔡位子 刘怡颖 +6 位作者 江俊 欧阳霖 杨沄瑾 卢煜强 侯俊伟 齐龙 王海林 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期627-640,共14页
土壤孔隙是水气运移和生物运动的通道,在调节土壤肥力和生态功能中起着至关重要的作用。土壤孔隙结构的量化研究是认识土壤结构、明晰孔隙结构与宏观功能关系的前提。然而,受土壤自身复杂性的限制,目前土壤孔隙结构检测技术普遍存在精... 土壤孔隙是水气运移和生物运动的通道,在调节土壤肥力和生态功能中起着至关重要的作用。土壤孔隙结构的量化研究是认识土壤结构、明晰孔隙结构与宏观功能关系的前提。然而,受土壤自身复杂性的限制,目前土壤孔隙结构检测技术普遍存在精确度低、重复性差和操作复杂等问题。针对获取和量化土壤孔隙结构中的重点和难点,归纳了现有方法的优缺点、潜在误差源及应用场景。现有方法总体可分为两大类:间接法和直接观察法,间接法是利用土壤中水、气、声、热等特性获得孔隙直径、体积或孔固体表面积等信息,主要包括水分特征曲线法、压汞法、气体吸附法、声波法、热脉冲-时域反射法、变压法、回归分析法等;直接观察法可以通过几何可视化来直接观察土壤孔隙空间,并借助图像处理技术,从图像中提取大量的定量形态学和拓扑描述符进行评估,例如切片观察法、扫描电子显微镜技术、计算机断层扫描技术、核磁共振技术等。对表征土壤孔隙结构的定量化方法进行了总结,梳理了近5年常规统计法、地统计学和分形理论在土壤孔隙结构定量化研究上的应用和成果。最后对今后田间原位土壤孔隙结构检测的发展方向进行了展望,尝试为土壤孔隙结构的现场检测装置研发提供理论参考和新思路。 展开更多
关键词 土壤 孔隙结构 检测技术 定量化 研究现状 发展趋势
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厨余垃圾沼渣堆肥与化学改良剂对城市搬迁地土壤团聚体形成的影响 被引量：1
6
作者 伍海兵 马想 梁晶 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期911-917,共7页
为改善城市土壤团粒结构,以上海典型搬迁地土壤为研究对象,通过室外培养试验,研究了不同用量厨余垃圾沼渣堆肥和化学改良剂分别单施以及混施对土壤水稳定性团聚体、团粒结构形成的影响。结果表明:20%、30%沼渣堆肥单施处理可显著增加搬... 为改善城市土壤团粒结构,以上海典型搬迁地土壤为研究对象,通过室外培养试验,研究了不同用量厨余垃圾沼渣堆肥和化学改良剂分别单施以及混施对土壤水稳定性团聚体、团粒结构形成的影响。结果表明:20%、30%沼渣堆肥单施处理可显著增加搬迁地土壤0.5~1.0、1.0~2.0 mm粒径大团聚体以及0.106~0.25 mm粒径微团聚体质量分数(P<0.05),而显著降低<0.106 mm粒径微团聚体质量分数(P<0.05)。化学改良剂β-环糊精单施处理可显著增加土壤微团聚体总量(P<0.05);3 kg/m^(3)用量硫酸钙、氧化铁单施处理均可显著促进土壤大团聚体的形成(P<0.05)。沼渣堆肥和化学改良剂混施处理较单施处理显著增加土壤>2.0、0.25~0.5 mm粒径大团聚体质量分数(P<0.05),而降低<0.106 mm粒径微团聚体质量分数(P<0.05)。在沼渣堆肥处理中,以20%沼渣堆肥添加量对土壤团粒结构改良效果最佳;在化学改良剂处理中,以3 kg/m^(3)硫酸钙处理对土壤团粒结构改良效果最佳,其次是3 kg/m^(3)氧化铁处理。WG_(20)+SM_(mix)处理(20%沼渣堆肥+化学改良剂混施)对搬迁地土壤团粒结构改良效果最佳,团粒结构达19.03%,较CK(对照组)、SM_(mix)(化学改良剂混施)、WG_(20)(20%沼渣堆肥)处理分别提高了94.0%、73.5%和26.0%。 展开更多
关键词 厨余垃圾沼渣堆肥 化学改良剂 团聚体 团粒结构 搬迁地
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2种典型耕作方式影响下的蔗田土壤孔隙结构及其水分运动特性
7
作者 刘俊杰 陈晓冰 +3 位作者 秦梓城 刘思佳 许昊 杨婷 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期237-245,共9页
为了明确农业生产过程中耕作方式对田间土壤孔隙结构及土壤水分运动特性的影响,以广西农地蔗田为研究对象,基于土壤切片技术分析研究免耕和垄耕2种典型耕作方式蔗田的田间土壤孔隙结构特征,并结合土柱模拟入渗试验,探究土壤孔隙结构对... 为了明确农业生产过程中耕作方式对田间土壤孔隙结构及土壤水分运动特性的影响,以广西农地蔗田为研究对象,基于土壤切片技术分析研究免耕和垄耕2种典型耕作方式蔗田的田间土壤孔隙结构特征,并结合土柱模拟入渗试验,探究土壤孔隙结构对土壤水分运动的影响,进一步揭示孔隙结构与土壤水分运动特性之间的相互作用关系。结果表明:随着土层深度的增加,免耕蔗田孔隙形态以聚集的团块状分布为主,垄耕蔗田孔隙形态以条状分布为主。与免耕蔗田相比,垄耕蔗田的土壤总孔隙度和>2.5 mm孔径的孔隙度分别增加32.5%和21.9%。垄耕蔗田在局部土层深度范围内显著增加上下土层孔隙的变异度(p<0.05),显著降低土壤孔隙的连通性(平均邻近指数为0.448)(p<0.05),土壤孔隙形态相对规则(平均成圆率为0.335)。对于土壤水分运动特性,免耕蔗田总体的土壤饱和导水率和质量流率显著高于垄耕蔗田(p<0.05),初始含水率显著低于垄耕蔗田(p<0.05),质量流率随时间变化强度相对较大,提高水流入渗能力。垄耕降低土壤孔隙结构连通性,使水分蓄存在表层土壤中,一定程度上可降低土壤水分的入渗现象,改变蔗田土壤水分状况。 展开更多
关键词 耕作方式 土壤切片 土壤孔隙结构 土壤水分状况
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不同土地利用方式下表层土壤稳定入渗速率的时间变化 被引量：1
8
作者 郭天崎 黄明斌 朱谧远 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2023年第2期113-118,共6页
[目的]研究土壤稳定入渗速率(f c)的时间变化规律对土壤剖面水分运动和溶质运移的影响,为流域水文循环模型研究提供理论支持。[方法]以中国科学院长武黄土高原农业生态试验站附近典型的土地利用类型为研究对象,利用双环入渗法采集玉米... [目的]研究土壤稳定入渗速率(f c)的时间变化规律对土壤剖面水分运动和溶质运移的影响,为流域水文循环模型研究提供理论支持。[方法]以中国科学院长武黄土高原农业生态试验站附近典型的土地利用类型为研究对象,利用双环入渗法采集玉米地、苹果园和刺槐林地2021年4—10月的f c值。[结果]①f_(c)值空间分布的最大相关距离是7.12 m;②土壤容重与f c值呈显著负相关,而土壤初始含水量与f c值无显著相关性(p>0.05);③4—5月各土地利用类型的f c值随时间增加而增加;6—10月,各土地利用类型的f c值随时间的变化特征存在差异,表现为玉米地随时间的增加先增加后下降,苹果园随时间的增加而增大,刺槐林随时间的增加先增大后趋于稳定。方差分析表明,不同土地利用类型的f c值受时间影响显著(p<0.05)。[结论]观测期内,受耕作、降雨、根系活动与土壤干湿交替变化以及枯枝落叶层的影响,不同土地利用方式下f c值的时间变化规律不同。 展开更多
关键词 土地利用方式 稳定入渗率 双环法 时间变化
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基于双孔隙模型研究刺槐林地和苹果地水量平衡要素的差异性
9
作者 郭天崎 黄明斌 +1 位作者 朱谧远 张锐 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2023年第5期138-145,共8页
[目的]明晰刺槐林地和苹果园水量平衡要素的动态变化和差异,可为生态可持续发展提供理论指导。[方法]利用Hydrus-1D中的双孔隙模型和标定的参数模拟了2012—2021年刺槐林地和苹果地的水量平衡各要素的动态变化过程。[结果]优化期和验证... [目的]明晰刺槐林地和苹果园水量平衡要素的动态变化和差异,可为生态可持续发展提供理论指导。[方法]利用Hydrus-1D中的双孔隙模型和标定的参数模拟了2012—2021年刺槐林地和苹果地的水量平衡各要素的动态变化过程。[结果]优化期和验证期Hydrus-1D中双孔模型的R^(2)分别为0.61,0.76,RMSE分别为0.026,0.048 cm^(3)/cm^(3),模拟期水量平衡误差分别为0.18%和0.04%;刺槐林地与苹果地的蒸腾量分别为(372±70)mm和(320±34)mm,蒸发量为(256±44)mm和(288±36)mm,土壤储水量变化量为(-0.61±96)mm和(-3.26±87)mm,深层渗漏量为(34±45)mm和(59±48)mm。[结论]该模型可以较好地模拟刺槐林地和苹果地的水量平衡要素的动态变化;相比于与苹果地,刺槐林地的蒸腾量偏大,蒸发量和深层渗漏量偏小,ΔS的波动更为明显。 展开更多
关键词 土地利用方式 双孔模型 再分布过程 土壤剖面水分含量 水量平衡
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容重对土壤水分入渗能力影响模拟试验 被引量：196
10
作者 李卓 吴普特 +3 位作者 冯浩 赵西宁 黄俊 庄文化 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期40-45,共6页
通过人工改变土壤颗粒级配,配制典型砂壤、中壤、黏壤,并设置不同容重水平,用土柱积水入渗模拟了土壤容重对其入渗能力的影响,为土壤改良和促进天然降水转化利用提供理论依据。结果表明,容重对土壤入渗能力有较大影响。试验土壤入渗能... 通过人工改变土壤颗粒级配,配制典型砂壤、中壤、黏壤,并设置不同容重水平,用土柱积水入渗模拟了土壤容重对其入渗能力的影响,为土壤改良和促进天然降水转化利用提供理论依据。结果表明,容重对土壤入渗能力有较大影响。试验土壤入渗能力随容重增大递减,3种典型土壤稳定入渗速率与容重均呈对数负相关,砂壤120min累积入渗量与容重呈幂函数负相关,中壤、黏壤则呈线性负相关。考斯加科夫入渗模型中,表征初始入渗速率的参数随容重增大递减,表征入渗能力衰减速度的参数则随容重增大递增,说明土壤初始入渗能力随容重增大递减,入渗能力衰减速度随容重增大递增。 展开更多
关键词 土壤水分 入渗 土壤容重 模型
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轮耕对双季稻田土壤结构及水贮量的影响 被引量：40
11
作者 孙国峰 张海林 +3 位作者 徐尚起 崔思远 汤文光 陈阜 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期66-71,共6页
该文针对南方稻田长期免耕存在的耕层变浅、下层土壤紧实等问题,进行了土壤轮耕效应的研究。试验选择双季稻区连续7a免耕稻田,2006年4月设置免耕、翻耕和旋耕3种耕作处理。2007年4月将翻耕、旋耕稻田一半免耕,剩下一半继续翻耕、旋耕。... 该文针对南方稻田长期免耕存在的耕层变浅、下层土壤紧实等问题,进行了土壤轮耕效应的研究。试验选择双季稻区连续7a免耕稻田,2006年4月设置免耕、翻耕和旋耕3种耕作处理。2007年4月将翻耕、旋耕稻田一半免耕,剩下一半继续翻耕、旋耕。每年早稻和晚稻采用同一耕作措施。研究结果表明,长期免耕表层0～5cm土壤体积质量呈降低趋势,而下层10～20cm呈增加趋势。翻耕、旋耕相对于长期免耕能够有效降低下层土壤体积质量,同时,提高下层毛管孔隙度。翻耕、旋耕后免耕下层土壤体积质量呈增加趋势,而毛管孔隙度呈降低趋势。长期免耕后,翻耕、旋耕能够有效增加耕层(0～20cm)土壤水贮量,特别是在土壤含水率偏低时尤为显著,2007年翻耕、旋耕较长期免耕分别高了12.9%和20.7%,而翻耕、旋耕后免耕呈降低趋势。研究还显示,各轮耕耕层土壤质量含水率与体积质量呈显著线性负相关,与毛管孔隙度呈显著线性正相关。总之,长期免耕后,翻耕、旋耕措施通过改变耕层土壤结构,进而提高稻田土壤水贮量。 展开更多
关键词 毛管孔 土壤水 水贮量 免耕 轮耕 体积质量
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黄土区露天煤矿排土场重构土壤颗粒组成的多重分形特征 被引量：60
12
作者 王金满 张萌 +2 位作者 白中科 杨睿璇 郭凌俐 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期230-238,共9页
排土场复垦土壤是由人为方式通过不同重构工艺构成的复杂整体,其由不同颗粒组成、具有不规则形状的特性,其核心工作是重构一个适合植被生长的土壤结构。为了更好地对排土场重构土壤结构进行定量表征,该文通过引入土壤多重分形理论,对山... 排土场复垦土壤是由人为方式通过不同重构工艺构成的复杂整体,其由不同颗粒组成、具有不规则形状的特性,其核心工作是重构一个适合植被生长的土壤结构。为了更好地对排土场重构土壤结构进行定量表征,该文通过引入土壤多重分形理论,对山西平朔矿区安太堡露天煤矿排土场4种重构土壤方案(含砾石黄土母质覆盖、含煤矸石黄土覆盖、全黄土母质覆盖、含料姜土黄土覆盖)的2 mm以下土壤粒径分布进行了多重分形参数计算,计算参数包括广义维数谱D(q)、多重分形奇异性指数α(q)以及多重分形谱函数f(α(q))等,并对不同分形参数之间的关系进行了计算。通过研究发现:该研究区大型露天煤矿排土场重构土壤颗粒组成具有明显的多重分形特征,D(0)、D(1)、D(1)/D(0)、Δα和Δf反映了土壤颗粒分布的非均匀质特征;该研究区黄土重构剖面的土壤粒径分布范围较小、测度集中程度较高、离散程度较小,土壤粒径组成非均匀性低;多重分形参数之间具有较好的相关性,可以简化选择D(0)、D(1)/D(0)和Δα或D(0)、D(1)和Δf 3个参数实现对黄土区重构土壤颗粒组成分布的定量表征;黄土重构剖面0～90 cm内土壤多重分形参数变化明显,黄土区表层土壤覆盖厚度应在90 cm以上,煤矸石和砾石对重构土壤颗粒的离散程度有一定的影响,应排弃在90 cm以下土层。该研究可为黄土区露天煤矿排土场土地复垦以及重构土壤质量的量化提供理论依据。 展开更多
关键词 土地复垦 土壤 重构 露天煤矿 多重分形特征 黄土区
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利用计算机断层扫描技术研究土壤改良措施下土壤孔隙 被引量：37
13
作者 杨永辉 武继承 +2 位作者 毛永萍 韩庆元 何方 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第23期99-108,共10页
为探明不同土壤结构改良措施（秸秆覆盖、免耕、有机肥、保水剂）对土壤孔隙特征及分布的影响,采用计算机断层（computed tomography,CT）扫描法定量分析了土壤孔隙的数目、孔隙度及孔隙在土壤剖面上的分布特征。结果表明：不同措施均... 为探明不同土壤结构改良措施（秸秆覆盖、免耕、有机肥、保水剂）对土壤孔隙特征及分布的影响,采用计算机断层（computed tomography,CT）扫描法定量分析了土壤孔隙的数目、孔隙度及孔隙在土壤剖面上的分布特征。结果表明：不同措施均提高了土壤总孔隙数、大孔隙数及0.13~1.0 mm孔隙数,且其孔隙度也相应提高。同时孔隙成圆率也得到了改善。各处理中以有机肥和免耕处理效果较佳,其次为保水剂和秸秆覆盖,对照最低。此外,不同措施显著提高了土壤的田间持水量和〉0.25 mm水稳性团聚体含量,降低了土壤容重,且各处理中,仍以有机肥和免耕处理效果最佳,其田间持水量分别较对照提高了15.9%和16.4%,而土壤容重较对照降低了6.8%和8.8%。相关分析表明：田间持水量、容重和〉0.25 mm水稳性团聚体含量与土壤总孔隙度和大孔隙度呈显著或极显著正相关;而土壤容重对于总孔隙度和大孔隙度及孔隙成圆率呈显著负相关。 展开更多
关键词 土壤 秸秆 土壤水分 土壤改良 CT扫描 土壤孔隙 定量分析
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若尔盖高原三种湿地土壤有机碳分布特征 被引量：37
14
作者 高俊琴 雷光春 +2 位作者 李丽 吕偲 白明英 《湿地科学》 CSCD 2010年第4期327-330,共4页
研究了若尔盖高原3种典型湿地(泥炭沼泽、腐殖质沼泽和沼泽化草甸)土壤有机碳密度,有机碳含量分布及其与水分含量的关系。结果表明,若尔盖典型泥炭土有机碳含量最高(230～270g/kg),其分别是腐殖泥炭土的1.3～3.3倍和腐殖土的6.75～15.3... 研究了若尔盖高原3种典型湿地(泥炭沼泽、腐殖质沼泽和沼泽化草甸)土壤有机碳密度,有机碳含量分布及其与水分含量的关系。结果表明,若尔盖典型泥炭土有机碳含量最高(230～270g/kg),其分别是腐殖泥炭土的1.3～3.3倍和腐殖土的6.75～15.3倍。同样,泥炭土有机碳密度最大(52～66kg/m3),其次是腐殖泥炭土(40～75kg/m3),最小是腐殖土(14～30kg/m3)。腐殖土有机碳储量只相当于泥炭土和腐殖泥炭土的37%左右。腐殖泥炭土和腐殖土有机碳含量和水分含量之间均存在显著相关关系(n=18,p<0.01),说明水分条件的改变,尤其是排水疏干等干扰措施会直接影响其有机碳的积累。 展开更多
关键词 腐殖土 腐殖泥炭土 泥炭土 土壤有机碳 若尔盖高原
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基于CT分析露天煤矿复垦年限对土壤有效孔隙数量和孔隙度的影响 被引量：37
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作者 王金满 郭凌俐 +2 位作者 白中科 秦倩 吕春娟 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期229-236,共8页
露天煤矿排土场由于排土过程中大型机械压实等作用会对土壤的孔隙结构产生影响,重构适合于植被生长的土壤孔隙结构是排土场土地复垦的重要工作。为对排土场重构土壤孔隙结构进行定量分析,该文采用高精度无损计算机断层扫描技术(CT)对山... 露天煤矿排土场由于排土过程中大型机械压实等作用会对土壤的孔隙结构产生影响,重构适合于植被生长的土壤孔隙结构是排土场土地复垦的重要工作。为对排土场重构土壤孔隙结构进行定量分析,该文采用高精度无损计算机断层扫描技术(CT)对山西平朔矿区安太堡露天煤矿排土场平台全黄土母质覆盖的不同复垦年限(0、20、23 a)以及原地貌的土壤进行分层扫描成像,并利用Photoshop和Arcgis软件对扫描图像进行处理和统计分析,探讨了排土和复垦对土壤孔隙数量和孔隙度的影响,分析了排土场重构土壤大、中和小孔隙的变化。结果表明:原地貌土壤孔隙数量和孔隙度最大,其次是复垦23和20 a的土壤,排土后未复垦土壤孔隙数量和孔隙度最小。采矿和排土等活动由于大型机械压实作用降低了土壤孔隙数量和孔隙度,尤其是大孔隙数量和大孔隙度;土地复垦对增加土壤孔隙数量和孔隙度有一定的作用,但是过程比较缓慢。采矿和排土等活动对表层土壤孔隙数量和孔隙度的影响要高于底层土壤。该研究可为黄土区大型露天煤矿排土场重构土壤结构的优化与土地复垦措施选择提供依据。 展开更多
关键词 土地复垦 土壤 孔隙度 露天煤矿 黄土区 CT扫描
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不同耕作措施下土壤孔隙的多重分形特征 被引量：41
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作者 周虎 李保国 +2 位作者 吕贻忠 郑金玉 刘武仁 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1094-1100,共7页
首先利用数字图像处理技术提取了东北黑土区长期免耕（no tillage,NT）和翻耕（moldboardtillage,MT）制度下土壤切片中的孔隙信息,然后应用矩方法研究了两种耕作制度下土壤孔隙结构的多重分形特征。结果表明,免耕降低了表层（0-5 cm）... 首先利用数字图像处理技术提取了东北黑土区长期免耕（no tillage,NT）和翻耕（moldboardtillage,MT）制度下土壤切片中的孔隙信息,然后应用矩方法研究了两种耕作制度下土壤孔隙结构的多重分形特征。结果表明,免耕降低了表层（0-5 cm）大孔隙度（〉500μm）,但是提高了10-15 cm和20-25 cm深度的孔隙度和大孔隙度。土壤孔隙结构在64-1 024像素尺度上具有多重分形特征。广义维（Dq）和多重分形谱（f（α））及相关参数能够反映切片中孔隙结构的特征。表层土壤孔隙多重分形谱明显右偏,随深度增加趋于对称。在同一深度下,免耕处理的Δα（α-10-α10）和ΔD（D-10-D10）均大于翻耕处理,免耕处理增加了孔隙结构的复杂程度,尤其是10-15 cm和20-25 cm深度下的孔隙结构。 展开更多
关键词 土壤耕作 多重分形 土壤孔隙结构 土壤切片
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冻融循环对黑土容重和孔隙度影响的试验研究 被引量：62
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作者 刘佳 范昊明 +3 位作者 周丽丽 武敏 柴宇 刘艳华 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2009年第6期186-189,共4页
反复的冻融循环会通过改变土壤容重、孔隙度等物理性质而使其侵蚀加剧,该文探讨了土壤容重及孔隙度在冻融循环作用下的变化,试从机理上分析冻融作用对土壤抗蚀性的影响规律。以东北黑土为研究对象,考虑冻融温差和土壤含水率两个影响因素... 反复的冻融循环会通过改变土壤容重、孔隙度等物理性质而使其侵蚀加剧,该文探讨了土壤容重及孔隙度在冻融循环作用下的变化,试从机理上分析冻融作用对土壤抗蚀性的影响规律。以东北黑土为研究对象,考虑冻融温差和土壤含水率两个影响因素,通过室内冻融试验研究了黑土容重及孔隙度的变化规律。结果表明:随着冻融循环次数的增大,土壤的容重和孔隙度分别呈现缓慢减小及增大趋势,且变化幅度越来越小,最后达到基本稳定的状态;冻融温差越大,冻结温度越低,同一含水率土壤的容重变得更低,而孔隙度相对较高,并且两者的变化量最大;在同一冻融温差下,高含水率土壤经过冻融循环后较低含水率土壤容重更低,而孔隙度更高,且数值的变化量最大。 展开更多
关键词 冻融循环 黑土 容重 孔隙度
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黄土丘陵区退耕还林后不同林地土壤孔隙与贮水特性 被引量：47
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作者 李红 范素芳 +2 位作者 张光灿 张淑勇 周泽福 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2010年第1期27-30,共4页
为探索退耕还林工程中树种配置措施对林地土壤水文性质的影响,在黄土丘陵区采用环刀法测定了退耕还林后10年生刺槐、侧柏、油松林分的土壤孔隙度和贮水能力。(1)各种林分都具有明显改善土壤贮水性能的作用,表现为降低土壤容重,增加土壤... 为探索退耕还林工程中树种配置措施对林地土壤水文性质的影响,在黄土丘陵区采用环刀法测定了退耕还林后10年生刺槐、侧柏、油松林分的土壤孔隙度和贮水能力。(1)各种林分都具有明显改善土壤贮水性能的作用,表现为降低土壤容重,增加土壤孔隙度及贮水量;改善程度以刺槐林分为最大,油松林分次之,侧柏林分较小。(2)各种林分对土壤(非毛管孔隙度)滞留贮水量的提高程度均大于对(毛管孔隙度)吸持贮水量的提高程度。(3)林地土壤贮水性能的垂直空间变异性较明显,随着土层深度的增加,土壤容重增加而土壤孔隙度和贮水量减小。 展开更多
关键词 黄土丘陵区 退耕还林 土壤容重 土壤孔隙度 土壤贮水量
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皖江自然湿地土壤碳密度及其开垦为农田后的变化 被引量：29
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作者 林凡 李典友 +4 位作者 潘根兴 许信旺 张旭辉 迟传德 李志鹏 《湿地科学》 CSCD 2008年第2期192-197,共6页
于2005年分别采集了安徽沿江4个淡水湖泊的自然湿地及其周边围垦农田的代表性土壤剖面样品，测定了总有机碳含量，讨论了天然淡水湿地有机碳密度与深度分布特征及其开垦为农田后的变化。结果显示，湿地表层（0～30cm）和全剖面（0～100c... 于2005年分别采集了安徽沿江4个淡水湖泊的自然湿地及其周边围垦农田的代表性土壤剖面样品，测定了总有机碳含量，讨论了天然淡水湿地有机碳密度与深度分布特征及其开垦为农田后的变化。结果显示，湿地表层（0～30cm）和全剖面（0～100cm）中的碳密度分别为42．5～57．4t／hm^2和81．5～91．6t／hm^2；而农田则分别为22．4～48．4t／hm^2和41．4～76．5t／hm^2。湿地开垦为农田后，土壤表层和全剖面的土壤有机碳含量明显降低，且有机碳含量的变异性增大。表明湿地开垦为农田后，其碳库失去稳定性。但是，开垦的旱地土壤的有机碳含量和碳密度显著低于开垦的稻田，故湿地开垦为旱地更不利于湿地碳库保护。因而，将湿地垦殖为水田是相对较有利于湿地碳库保护的人为土地利用方式。湿地开垦的碳库损失可能是土壤的大气CO2源效应的主要途径。 展开更多
关键词 湿地 农田 土壤有机碳 碳库损失 气候变化
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黄土区坡面表层土壤容重和饱和导水率空间变异特征 被引量：237
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作者 郑纪勇 邵明安 张兴昌 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2004年第3期53-56,共4页
土壤容重和饱和导水率是影响坡地土壤入渗产流和抗侵蚀能力的两个重要因素,研究径流小区表层土壤容重和饱和导水率在坡面的空间变化规律,有助于深入理解坡地的降雨入渗产流产沙规律。借助经典统计学和地质统计学,采用1m网格布点法对神... 土壤容重和饱和导水率是影响坡地土壤入渗产流和抗侵蚀能力的两个重要因素,研究径流小区表层土壤容重和饱和导水率在坡面的空间变化规律,有助于深入理解坡地的降雨入渗产流产沙规律。借助经典统计学和地质统计学,采用1m网格布点法对神木六道沟流域41m×5m径流小区表层土壤容重和饱和导水率坡面空间变异规律进行研究,结果表明:(1)表层土壤容重沿坡面的变化没有明显的规律,经地质统计学分析土壤容重具有明显的空间结构和自相关特征,自相关特征长度为7.6m。(2)表层土壤饱和导水率在坡面的变化也不具备明显规律,Ks和lnKs在坡面的变异经地统计学分析均不具有空间结构特征,属于纯随机变量。 展开更多
关键词 黄土区 坡面表层 土壤容重 饱和导水率 空间变异特征
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