论文部分内容阅读
土壤是一个疏松多孔体,既有颗粒与颗粒之间的粒间孔隙,也有团聚体与团聚体之间的结构孔隙.孔隙的大小,几何形状,多少以及在土壤不同层次中分配关系都是极为复杂的。土壤结构对于土壤肥力,耕作,植物生长,微生物的分布都有着极其重要的作用,然而土壤团聚体目前土壤结构是国内外土壤学专家研究关注的重要对象之一。他们从孔隙分布,几何模型,分形维数以及水分运动特征等,求证土壤的结构性。运用Arya-Paris模型,模拟其水分特征曲线,垄作免耕与常规耕作的水分特征曲线分别为h=4E+09θ2-3E+09θ+7E+08和h=1E+10θ2-8E+09θ+1E+09.h为土壤压力势,相关系数r2垄作免耕土壤为0.997和平作土壤为0.877。达到显著（极显著）水平。本文研究了稻田常规耕作和垄作免耕两种耕作方式对土壤团聚体孔隙特征及其分布的变化。结果表明:两种耕作方式的处理中,耕层土壤均以0.053～0.200 mm粒级的孔隙体积最大,垄作免耕为15.4～6.34cm3/100g,,常规平作为16.3～3.59cm3/100g;＞1.00 mm粒级的孔隙体积最小,垄作免耕＜0.924cm3/100g,常规平作＜0.652cm3/100g。说明土壤经垄作免耕后孔隙结构分布良好,有利于协调土壤水和空气状况。本实验采用光学图像分析结合分形维数理论研究稻田垄作免耕和常规耕作2种不同耕作制度下,土壤团聚体不同粒径的孔隙特征及分布。结果表明:土壤在0.450～1.00 mm粒级团聚体的孔隙分形维数最大,垄作免耕为2.32,常规耕作为2.20,小于0.45 mm的其它几个粒径团聚体孔隙分形维数在1.2左右,＞0.45 mm的团聚体与＜0.45 mm的团聚体差异显著,而小于0.45 mm其它几个粒径之间的孔隙分形分布特征无显著差异;耕层土壤的孔隙结构有相同的分布模式:随团聚体粒径增加,土壤孔隙体积百分比减少。如:均以0.053～0.200 mm粒级的孔隙体积最大,垄作免耕为6.34～15.4 cm3.100g-1,常规耕作为3.59～16.3 cm3.100g-1;＞1.00 mm粒径的孔隙体积最小,垄作免耕＜0.924 cm3.100g-1,常规耕作＜0.652 cm3.100g-1。土壤团聚体在＜1mm粒级上的孔隙分布主要取决于团聚体本身结构特征的影响,而受耕作制度影响不显著。本实验在长期垄作免耕和常规耕作作方式下,比较土壤团聚体中孔隙分布的二维以及CT扫描技术断层扫描的研究,结果显示:粒径1～2mm的孔隙度0.434%,分形维数2.04;粒径1～0.25mm的孔隙度0.764,分形维数2.26;粒径0.25～0.053mm的孔隙度0.943%,分形维数2.41;小于0.053的孔隙度0.99%,分形维数2.42.