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基于多重分形理论的农田土壤特性空间变异性分析
  • ISSN号:1005-0930
  • 期刊名称:应用基础与工程科学学报
  • 时间:2011
  • 页码:712-720
  • 分类:S159.2[农业科学—土壤学;农业科学—农业基础科学]
  • 作者机构:[1]中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京100038, [2]中国农业大学水利与土木工程学院,北京100083, [3]国家节水灌溉北京工程技术研究中心,北京100048
  • 相关基金:国家高技术发展研究计划(863计划)项目(2006AA100205-1); 水利部公益项目(200701025); 国家自然科学基金项目(51009152;51109227)
  • 相关项目:基于多重分形的土壤水盐空间变异性及其尺度效应研究
中文摘要:

土壤性质是影响土壤水分运动和溶质迁移的重要因素,土壤特性的空间变异性研究对于农田土壤质量管理具有重要意义.为定量研究土壤特性空间变异性的复杂程度,本文以再生水灌区农田土壤为研究对象,应用分形和多重分形理论定量分析了农田土壤颗粒含量、土壤容重、饱和含水量、孔隙度等土壤特性的空间变异性.结果表明:土壤容重、孔隙度的分形维数D较大,其空间分布具有较大的随机性,即空间分布的均匀性较好;土壤特性的空间分布具备多重分形特征,多重分形谱的谱宽Δα可以定量表征土壤属性空间分布的不规则特征,饱和含水量的多重分形谱谱宽Δα最大,其空间分布的不规则形最大;大值数据对于砂粒、容重和饱和含水量空间变异性的贡献率较大.因此,多重分形参数可以作为定量反映土壤特性空间变异性的潜在指标.

英文摘要:

Soil properties are the important factors that affect soil water movement and solute migration,therefore the study on spatial variability of soil properties is of great significance for soil quality management.In order to quantitative study the complexity of spatial variability of soil properties.In this paper,the fractal and multifractal theory were apphed to quantitatively analyze the spatial variability of soil properties such as soil particle content,soil bulk density,saturated water content and soil porosity et al,with the soil in reclaimed water irrigation area as the study object.The results showed that the fractal dimension of soil bulk density and porosity D is huge,and there is more random in its spatial distribution,namely it has fine uniformity in its spatial distribution;the spatial distribution of soil properties has multifractal characteristics and the width of multifractal spectrum Δα can quantitatively characterize the irregularity of the spatial structure of soil properties,Δα value of saturated water content is the biggest,that is to say its spatial distribution is most irregular;the great value data of sand content,bulk density and saturated water content makes great contribution to the spatial variability.As a result,multifractal parameters can be used as a potential indicator to reflect the spatial variability of soil properties.

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期刊信息
  • 《应用基础与工程科学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国自然资源学会
  • 主编:倪晋仁
  • 地址:北京大学环境大楼312室
  • 邮编:100871
  • 邮箱:jbse@iee.pku.edu.cn
  • 电话:010-62753153
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-0930
  • 国内统一刊号:ISSN:11-3242/TB
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:7313