岩溶山区耕地利用变化下土壤分形特征研究

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:frigate999
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
土壤是一种由大小不同的颗粒组成的具有不规则性和具有自相似性结构的多孔介质,具有一定的分形特征,作为描述土壤分形结构的分形维数能集中反映土壤的结构和性质。因此,本文主要选取渝东南岩溶区域耕地及撂荒地土壤剖面为研究对象,采用马尔文激光粒度分析仪获得土壤粒径分布数据,通过分形模型计算了土壤颗粒体积分形维数,探讨了分形维数和土壤粒级的关系,同时以二者表层土样为例进行了多重分形分析。通过定量化描述农耕活动对土壤结构和质地状况的影响,以期为更深入研究喀斯特典型生态脆弱区土壤退化机制,生态环境恢复等方面提供科学的理论和技术支持。主要研究结论有:(1)耕地土壤粘粒体积百分含量大于撂荒地,而计算结果表明耕地土壤颗粒体积分形维数D值大于撂荒地。通过对两剖面土壤颗粒体积分形维数与土壤粒级百分含量的相关分析表明:土壤颗粒体积分形维数D值与土壤粘粒(<0.002mm)百分含量呈极显著的正相关关系,粘粒的体积百分含量越高,也即土壤质地越细,土壤颗粒体积分形维数D值也就越大;土壤颗粒体积分形维数D值也与土壤粘粒体积百分含量与在两剖面呈现出相同的变化规律。这表明了土壤颗粒体积分形维数D值主要受粘粒体积百分含量的影响,同时它也可以成为一个定量评估土壤质地差异的指标。(2)根据计算反映土壤质地均一程度的均匀指数Iu,结果表明,耕地剖面均匀指数Iu大于撂荒地剖面,也即表明撂荒地剖面土壤质地较耕地剖面更均一。同时根据相关分析结果表明,撂荒地土壤分形维数D值与均匀指数Iu的关系呈现出极显著的线性关系,这表明土壤颗粒体积分形维数D值除了受粘粒体积百分含量的影响之外,土壤质地均一程度对土壤分形特征也有影响。土壤颗粒体积分形维数D值能够反映土壤质地的均一程度。(3)通过对两剖面表层土壤颗粒分布数据采用多重分形计算结果表明,耕地土壤广义维数谱参数的D(q)值在整个q区间上的变化大于撂荒地,表明表层耕地土壤颗粒的分布不规则程度大于撂荒地。多重分形谱函数f[a(q)]-a(q)为一不对称上凸曲线,耕地的多重分形结构比撂荒地土壤更明显,其不对称程度大于撂荒地。(4)通过对两剖面土壤颗粒组成变化分析结果表明,人类农耕活动可以增加土壤中粘粒体积百分含量,尤其是对上层耕作土壤影响明显,对上层土壤的耕作活动可使其土壤颗粒均质化,也即土壤分形维数D值变化较小。深层土壤因其人类活动影响较小,更多的受土壤粘化作用和粘粒淀积作用而产生较多的粘粒细粒物质,且变化不均匀,作为主要反映土壤粘粒变化的分形维数D值自然也会随之增大且变化幅度较大。土壤分形维数可以作为区域耕地土壤质量评价指标之一。
其他文献
网络环境下地理数据的共享与互操作一直是地理信息系统研究的主要发展方向之一。GML的出现推动了这项研究的发展。本文分析了GML表达空间数据的理论基础,分析了表达空间拓扑和
黄土高原完整的黄土 -古土壤序列记录着第四纪以来全球和区域环境变化的丰富信息,为我们研究古气候环境提供了较全面的的依据。黄土高原南部的关中平原地区是我国重要的农业
现如今文化产业已成为衡量一个地区经济发展的现代化程度的一个重要标志。在我国文化产业作为一种新兴产业正在迅速发展,其文化产业增加值的速度已经超过了国内生产总值的增加
我国国家地质公园发展迅速,截止至2009年,国土资源部一共公布了5批共182家国家地质公园。这些国家地质公园均已成为重要的旅游目的地。我国数目庞大的国家地质公园不仅拥有独
滑坡是中国最主要的地质灾害之一,降雨是滑坡灾害产生的最主要诱因,由于南京的自然环境影响,降雨诱因在南京的滑坡灾害中尤为突出。滑坡灾害影响着人类社会,威胁着人民生命财产安
学位
耕地是人们赖以生存和发展最基础的自然资源,是保障粮食安全、维系国家稳定繁荣的物质基础。在我国城市化快速发展的背景下,普遍存在着城市用地不断蚕食着耕地现象,致使耕地数量
海水深度是海底相对于海平面的距离,它与海底的地形、地貌密切相关。无论是在应用领域中还是在各学科研究中海水深度数据都是非常重要的基础资料。因此,对于水深测算方法的研究
改革开放以来,由于推行了家庭承包责任制,我国农村经济发展取得了举世瞩目的成就。然而,绝大多数地区在推行承包过程中,都采取了按人口或劳动力平均分配土地,因而形成了一种
南方红壤丘陵区是我国水土流失最严重的地区之一。作为我国热带、亚热带经济林、经济作物及粮食生产的重要基地,日趋严重的土壤侵蚀及其导致的土壤退化,生产力下降等问题受到