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土地沙质荒漠化过程的土壤分形特征

作者：赵文智,刘志民,程国栋   出版商：土壤学报   出版日期：2017 年 1 月
摘  要：土壤特性往往是沙质荒漠化的一个指征[1],也是不同形式的土地沙质荒漠化导致的生态系统功能改变的一个非常重要的测度[2]。粒度组成是土壤结构和生产力的重要方面。形状和大小各异的土壤颗粒组成的土壤结构表观上是一个不规则的几何形体。分形理论是描述不规则几何形体的有效方法[3]。Turcotte[4]提出的多孔介质材料的粒径分布公式中由于确定大于某一粒径颗粒数较难而在土壤分形研究中无法广泛使用。为此,杨培岭等[5]提出了用粒径的重量分布代替数量分布来描述土壤分形的模型。吴承祯等[6]用此模型对不同经营模式土壤团粒结构的分形特征的研究表明分形维数可以很好地反映土壤肥力特征。在以往的沙质荒漠化研究中采用不同粒径颗粒含量的变化表征沙质荒漠化的程度,这种表示方法较繁琐。若能用单个参数替代土壤粒度组成来表征土地沙质荒漠化将会使评价沙质荒漠化土壤特性变得更简单。本文在借鉴以前分形模型在土壤研究中应用的基础上,通过探讨土地沙质荒漠化的分形特征及其与土壤粒度组成的关系,分析沙质荒漠化发展和逆转过程中的土壤分形特征,探讨了利用分形维数代替土壤粒度组成表征土地沙质荒漠化的可能性。
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