本文通过研究不同土地利用方式下土壤微形态的特征,探明土壤微形态与土地利用方式的关系,准确解读微形态对土地利用变化的指示意义。为土地利用及变化的研究提供了新的思路和开辟了一种新的研究途径,为防治土地生态问题和提高土壤生态功能提供重要的理论依据,具有重要的科学意义和现实意义。 本文结合国家自然科学基金研究项目,选择西安黄土台塬为研究对象,基于3S技术和Leica显微数字图像处理系统深入的分析了土地利用变化对土壤微形态的影响问题。通过对研究区域野外实地考察确定采样地点,使所选的土壤剖面具有较强的代表性。应用Leica Qwin Standard v2.6图像处理系统,定量化分析了土壤微形态特征与土地利用变化的关系,获得了重要的实践经验。并且所获得的微形态特征数据能够与土壤其它理化性质相互解释。 本论文共分为六章,第一章综述了土地利用/土地覆盖变化及土壤微形态研究现状。第二章阐述了研究区域选择的原则、研究区域自然概况、考察路线、研究剖面选择和样品采集、处理分析。第三章是土壤微形态特征研究方法。第四章主要是土壤微形态与土壤理化性质关系分析。第五章涉及土壤微形态对土地利用的响应分析。第六章对全文进行了总结与讨论。 在研究中获得的主要结论: (1) 大量实践表明,在土壤微形态数据定量分析时不同放大倍数下的数字图像对于数值分析有很大的影响,其中10×10倍镜下所拍的图像最适合Leica Qwin Standard v2.6图像处理系统做定量化统计分析。 (2) 分析土壤微形态特征各指标与土壤其他性质的关系,结果如下: 微形态指标中孔隙平均长度与土壤容重的相关系数达到0.270(检验0.05),孔隙最大长度与土壤容重之间的相关系数达到0.312(检验0.05),表明土壤容重与土壤孔隙长度关系密切;并且,孔隙总数与土壤容重之间的相关系数达到-0.325(检验0.05)。同时,微形态指标与土壤含水量相关性分析结果表明:土壤含水量与孔隙形状有关,并且与孔隙度存在正相关。由此得出,耕作土壤微结构为海绵状不仅有助于透气透水而且有助于土壤持水性能增强;并且,耕作土壤粘化过程增强也会提高土壤持水性能。微形态指标与土壤磁化率相关分析的结果表明粗颗粒的数量和形状是与矿物风化强弱程度有关的。本研究中各剖面土壤的低频和高频磁化率值均高于成土母质马兰黄土,表明各土地类型下马兰黄土都发生明显生物风化成壤过程。而且,不同土地利用类型导致的植被变化影响各土壤发生层有