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地，運用土壤分形和水文學原理與方法，通過測定坡耕地、棄耕地(棄耕1a、4a和9a)、生態(tài)林地和經(jīng)濟林地四種土地利用類型土壤的分形特征與水文物理性質，闡明土地利用與耕作方式對土壤結構及入滲性能影響;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系，了解土壤入滲性能與土壤顆粒及孔隙結構的定量關系。為認識坡耕地土壤結構及其入滲性能的退化機

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價提供依據(jù)。
　　 主要結論如下:
　　 1)不同土地利用類型土壤結構與入滲特征
　　 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)濟林地，表現(xiàn)為生態(tài)林地/經(jīng)濟林地＞棄耕地＞坡耕地。本研究還探討了土壤顆粒分形維數(shù)的無標度區(qū)間，得到Dv的無標度區(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;與砂粒含量呈顯著負相關;與石礫含量沒有顯著的相關關系;與土壤容重、非毛管孔隙度呈極顯著的負相關關系;土壤總孔隙度、毛管孔隙度呈顯著正相關;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關系。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)濟林地。
　　 2)坡耕地棄耕后土壤結構與入滲特征
　　 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)的關系
　　 土壤初滲速率與容重、總孔隙度相關性不顯著;與顆粒及孔隙分形維數(shù)、毛管孔隙度呈顯著負相關;與非毛管孔隙度呈顯著正相關。穩(wěn)滲速率與總孔隙度相關性不顯著，與土壤顆粒及孔隙分形維數(shù)、毛管孔隙度呈極顯著負相關，與非毛管孔隙度呈極顯著正相關。