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为探讨坡耕地土壤入渗性能退化特征与分形机理,在鲁中山区选择典型小流域—沂源县孟坡小流域作为试验地,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(弃耕1a、4a和9a)、生态林地和经济林地四种土地利用类型土壤的分形特征与水文物理性质,阐明土地利用与耕作方式对土壤结构及入渗性能影响;揭示土壤颗粒及孔隙分形维数与土壤容重、孔隙度和渗透速率的关系,了解土壤入渗性能与土壤颗粒及孔隙结构的定量关系。为认识坡耕地土壤结构及其入渗性能的退化机理提供参考,为小流域水土保持措施的合理配置及效果评价提供依据。主要结论如下:1)不同土地利用类型土壤结构与入渗特征不同土地利用类型中,坡耕地土壤颗粒及孔隙分形维数、总孔隙度、毛管孔隙度均显著小于弃耕地、生态林地及经济林地,表现为生态林地/经济林地>弃耕地>坡耕地。本研究还探讨了土壤颗粒分形维数的无标度区间,得到Dv的无标度区间为0~0.1mm;土壤颗粒分维数与粘粒含量、粉粒含量均呈极显著的正相关;与砂粒含量呈显著负相关;与石砾含量没有显著的相关关系;与土壤容重、非毛管孔隙度呈极显著的负相关关系;土壤总孔隙度、毛管孔隙度呈显著正相关;且土壤颗粒分维数与孔隙分维数呈极显著的线性正相关关系。而坡耕地土壤容重及稳渗速率则均显著大于其他土地利用类型,具体表现为坡耕地>弃耕地>生态林地>经济林地。2)坡耕地弃耕后土壤结构与入渗特征随着弃耕年限的增加,土壤颗粒及孔隙分形维数、总孔隙度和毛管孔隙度都在增大,表现为:弃耕地9a>弃耕地4a>弃耕地1a>坡耕地;而容重和稳渗速率都在减小,具体表现为坡耕地>弃耕地1a>弃耕地4a>弃耕地9a。3)土壤入渗速率与其他参数的关系土壤初渗速率与容重、总孔隙度相关性不显著;与颗粒及孔隙分形维数、毛管孔隙度呈显著负相关;与非毛管孔隙度呈显著正相关。稳渗速率与总孔隙度相关性不显著,与土壤颗粒及孔隙分形维数、毛管孔隙度呈极显著负相关,与非毛管孔隙度呈极显著正相关。4)霍顿入渗模型和幂函数模型比较适用于拟合土壤入渗过程与入渗速率;而菲利浦模型的适用性较差。表明霍顿入渗模型和一般幂函数模型比较适用于描述本研究区各种土地利用类型下土壤的入渗特征。