简介：在丹江鹦鹉沟小流域，利用网格状取样和典型样地取样相结合的方法，进行土样采集，共计采样点268个，研究土壤颗粒组成和分形特征，以及与土壤全氮之间的相互关系。结果表明：土壤粉黏粒质量分数随土壤深度的增加而增大，不同土层下土壤粉黏粒质量分数平均值均表现为农地〉林地〉草地。经ANOVA分析，不同土地利用在10—40cm土层的粉黏粒质量分数存在显著差异（P〈0．05）。不同植被类型间土壤颗粒分形维数亦存在显著差异（P〈0．05），10～20cm土层的土壤颗粒分形维数更能代表不同土地利用的差异。土壤颗粒分形维数与坡度呈显著负相关（P〈0．05），与坡向和海拔无显著相关性。土壤全氮质量分数在0～20cm土层与中粗砂粒质量分数呈极显著正相关（P〈0．01），土壤颗粒分形维数和土壤全氮质量分数在20～60cm土层均与土壤粉黏粒质量分数呈极显著正相关（P〈0．01）。鹦鹉沟流域0～10cm土层的土壤粉黏粒储量为13．28万t，不同土地利用下0～10cm土层每m2土壤粉黏粒储量表现为农地〉林地〉草地，分别为74．71kg／m2、71．54kg／m2和70．23kg／m2。

简介：采用计算分形维数的方法，对黄土丘陵区典型草原带土壤团聚体的分形特征及其对植被恢复的响应进行研究。结果表明：1）在植被恢复初期，土壤〉10mm粒级的团聚体含量在0～20和20—40cm层次均较高，含量为331．4～525．6g/kg。随植被恢复年限增加，10—7、7～5、5～3、3～2、2—1mm粒级的团聚体绝对含量下降差异不明显。1～0．5、0．5-0．25和〈0．25mm小粒级土壤团聚体含量，在植被恢复初期（7a）较高。2）随着植被恢复年限增加。土壤〉5mm粒级的水稳性团聚体含量相对下降很快，恢复7a之后，大粒级土壤团聚体表现为上层含量比下层含量低的趋势。相对于干筛结果而言，土壤水稳性团聚体的粒径分布更为均匀、稳定，恢复7a之后的土壤〉0．25mm团聚体含量占到40％～50％，而〉5mm的土壤团聚体则占10％～23％。植被恢复过程中，土壤团聚体由大的团块向小颗粒的土壤团聚体转换，粒径分布更为均匀，土壤结构逐渐改善。3）不同恢复年限土壤团聚体分形维数变化范围为表层2．75～2．86，表下层2．77—2．89，变化范围小，20～40cm土层的分形维数大于0～20cm，恢复植被可使土壤分形维数降低，土壤结构得到改善。

简介：为探索沂蒙山林区不同植被对土壤分形结构及入渗性能的改良作用与机制,运用土壤分形学和水文学原理与方法,研究沂蒙山林区7种植物群落下的土壤颗粒组成和入渗过程。结果表明：1）植物群落具有显著改善土壤颗粒结构和入渗性能的作用,其改善程度为针阔叶（赤松＋麻栎）混交林依次高于阔叶林（刺槐纯林、麻栎纯林）和针叶林（赤松纯林）;2）研究区土壤颗粒组成具有石质山地典型粗骨土的结构特征,其分形维数与土壤入渗速率呈明显的正相关关系;3）植物群落改良土壤分形结构和入渗性能的分形学机制,是通过增加土壤粉粒与黏粒等细粒物质含量而提高土壤分形维数,进而改善土壤团粒结构和孔隙结构,提高土壤质地均匀程度和入渗能力的。研究成果可为沂蒙山区水土保持植被类型的合理选择与配置提供参考。

简介：土壤团粒、水稳性团粒和微团粒状况是影响土壤结构和性质的重要因素。运用分形理论研究黄土丘陵区纸坊沟流域7种不同土地利用方式土壤团粒结构的分形特征。结果表明：表层土壤团粒的分形维数在1．641—2．114之间，其大小顺序为人工草地〉果园〉坡耕地〉乔木林地〉灌丛〉天然草地〉人工梯田。土壤水稳性团粒的分形维数在1．774～2．384之间，其变化顺序为果园〉乔木林地〉人工草地〉坡耕地〉天然草地〉人工梯田〉灌丛，二者均表现出≥0．25mm粒级土壤团粒含量越低，分形维数越高的规律；分形维数与≥5mm、5～2mm和≥0．25mm粒级的土壤团粒、水稳性团粒呈极显著负相关（P〈0．01），与〈0．25mm粒级的呈极显著正相关（P〈0．01）；结合团粒结构体破坏率可知，灌丛土壤结构与稳定性最好，其次为天然草地，人工草地最差；表层土壤微团粒结构分形维数在2．360～2．487之间，大小顺序为天然草地〉乔木林地〉坡耕地〉人工梯田〉人工草地〉果园〉灌丛，灌丛有助于促进土壤微结构形成，分形维数与0．25-0．05mm和〉0．001mm粒级土壤微团粒含量呈极显著负相关（P〈0．01），与〈0．001mm粒级土壤微团粒含量呈极显著正相关（P〈0．01）；下层土壤质地主要与成土母质有关，人为干扰小，3种分形维数间存在显著正相关水平（P〈0．05），土壤有机质含量与3种分形维数显著负相关（P〈0．05）。土壤团粒结构分形特征可作为土壤评价指标之一，分形理论为土壤结构、性质和评价研究提供了新方法。

简介：为探讨坡耕地土壤入渗性能退化特征与分形机制，对鲁中山区选择典型小流域，运用土壤分形和水文学原理与方法，通过测定坡耕地、弃耕地、生态林地和经济林地4种土地利用类型的土壤分形特征与入渗性能，探讨土壤人渗速率与土壤颗粒分维及孔隙分维的定量关系。结果表明：1）不同土地利用类型土壤稳渗速率表现为坡耕地〉弃耕地〉生态林地〉经济林地，土壤颗粒分维数与孔隙分维数表现为生态林地〉经济林地〉弃耕地〉坡耕地；2）研究区土壤颗粒分维与孔隙分维数之间显著正相关，二者与土壤黏粒及粉粒体积分数显著正相关、与土壤入渗速率显著负相关；3）霍顿入渗模型和幂函数模型比较适用于拟合研究区土壤入渗过程与入渗速率，而菲利浦模型的适用性较差。因此，研究区土壤具有粗骨性砂土的物理特性，坡耕地耕作会加剧土壤中粉粒和黏粒等细粒物质流失，降低土壤颗粒分布与孔隙分布的均匀性及其分维数，导致土壤入渗性能增强但水肥保蓄性能降低。