魯中山區(qū)小流域不同土地利用類型土壤分形及水分入滲特征.pdf

1、為探討坡耕地土壤入滲性能退化特征與分形機(jī)理，在魯中山區(qū)選擇典型小流域—沂源縣孟坡小流域作為試驗(yàn)地，運(yùn)用土壤分形和水文學(xué)原理與方法，通過(guò)測(cè)定坡耕地、棄耕地(棄耕1a、4a和9a)、生態(tài)林地和經(jīng)濟(jì)林地四種土地利用類型土壤的分形特征與水文物理性質(zhì)，闡明土地利用與耕作方式對(duì)土壤結(jié)構(gòu)及入滲性能影響;揭示土壤顆粒及孔隙分形維數(shù)與土壤容重、孔隙度和滲透速率的關(guān)系，了解土壤入滲性能與土壤顆粒及孔隙結(jié)構(gòu)的定量關(guān)系。為認(rèn)識(shí)坡耕地土壤結(jié)構(gòu)及其入滲性能的退化機(jī)

2、理提供參考，為小流域水土保持措施的合理配置及效果評(píng)價(jià)提供依據(jù)。
　　 主要結(jié)論如下:
　　 1)不同土地利用類型土壤結(jié)構(gòu)與入滲特征
　　 不同土地利用類型中，坡耕地土壤顆粒及孔隙分形維數(shù)、總孔隙度、毛管孔隙度均顯著小于棄耕地、生態(tài)林地及經(jīng)濟(jì)林地，表現(xiàn)為生態(tài)林地/經(jīng)濟(jì)林地＞棄耕地＞坡耕地。本研究還探討了土壤顆粒分形維數(shù)的無(wú)標(biāo)度區(qū)間，得到Dv的無(wú)標(biāo)度區(qū)間為0～0.1mm;土壤顆粒分維數(shù)與粘粒含量、粉粒含量均呈極顯著的

3、正相關(guān);與砂粒含量呈顯著負(fù)相關(guān);與石礫含量沒(méi)有顯著的相關(guān)關(guān)系;與土壤容重、非毛管孔隙度呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系;土壤總孔隙度、毛管孔隙度呈顯著正相關(guān);且土壤顆粒分維數(shù)與孔隙分維數(shù)呈極顯著的線性正相關(guān)關(guān)系。而坡耕地土壤容重及穩(wěn)滲速率則均顯著大于其他土地利用類型，具體表現(xiàn)為坡耕地＞棄耕地＞生態(tài)林地＞經(jīng)濟(jì)林地。
　　 2)坡耕地棄耕后土壤結(jié)構(gòu)與入滲特征
　　 隨著棄耕年限的增加，土壤顆粒及孔隙分形維數(shù)、總孔隙度和毛管孔隙度都在增大

4、，表現(xiàn)為:棄耕地9a＞棄耕地4a＞棄耕地1a＞坡耕地;而容重和穩(wěn)滲速率都在減小，具體表現(xiàn)為坡耕地＞棄耕地1a＞棄耕地4a＞棄耕地9a。
　　 3)土壤入滲速率與其他參數(shù)的關(guān)系
　　 土壤初滲速率與容重、總孔隙度相關(guān)性不顯著;與顆粒及孔隙分形維數(shù)、毛管孔隙度呈顯著負(fù)相關(guān);與非毛管孔隙度呈顯著正相關(guān)。穩(wěn)滲速率與總孔隙度相關(guān)性不顯著，與土壤顆粒及孔隙分形維數(shù)、毛管孔隙度呈極顯著負(fù)相關(guān)，與非毛管孔隙度呈極顯著正相關(guān)。