近半个世纪以来,伴随着人口的快速增长和社会经济的迅速发展而出现的土壤资源环境问题已成为世界关注的全球人口、资源、环境、发展问题之一。传统的土壤侵蚀研究都是从宏观上进行的,缺乏微观理论和数据的支持,利用土壤微形态结合图形信息处理技术从微观方面研究认识山区复杂地形条件下的微形态特征指标变化规律,为进一步研究山区土壤侵蚀类型和强度指标体系的建立和山区土壤侵蚀的防治研究具有重要的意义。本文以GIS和分形学为工具,采用宏观、微观相结合的方法,宏观采用数字高程模型模拟分析,微观采用微形态观察为主结合理化性状分析。以徂徕山区二朗峪山坡为例,对坡面土壤侵蚀类型、强度及微形态特征(重点对孔隙的分形分维特征)的变化规律进行了研究。研究发现:(1)坡面不同部位的土壤侵蚀类型和侵蚀强度具有明显的不同。自上到下侵蚀主要表现为片蚀、重力侵蚀、细沟侵蚀、切沟侵蚀、冲沟侵蚀、沉积。该区域土壤侵蚀方式具有明显的垂直分带性。不同坡向引起侵蚀强度明显差异,同时,不同坡度范围引起主要土壤侵蚀类型的差异。(2)从微形态特征的研究结果可以看出,从坡面中上部向下,按照土壤侵蚀发生的过程类型,土壤微形态特征如基质、土壤形成物、土壤微结构、孔隙、粗骨颗粒等存在一定变化规律。(3)土中孔隙分布是一个分形结构,分维数和形状参数可以作为描述孔隙结构特征的定量参数,土中孔隙分布的分维与侵蚀演变密切相关。(4)通过实验发现在该区与传统的质地以0.01mm进行分类不同,颗粒变化的是以0.25mm为分界线的,这就说明研究区土壤>0.25mm的颗粒不容易被水蚀,反之,<0.25mm的颗粒容易遭到流失。