滨海土壤团聚体分布和分形维数及其影响因子研究

韩 笑，佘冬立，王洪德，郑一鹏

（河海大学 农业科学与工程学院，南京210098）

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【研究意义】沿海滩涂土地是当前可利用的重要土地储备资源，但滨海围垦区在成陆过程中受到海水掺杂等影响，土壤含盐量高、结构性差且肥力水平低，严重制约了沿海地区农业可持续生产[1-2]。【研究进展】海涂围垦开发后，土壤水稳性团聚结构备受关注。土壤团聚结构是土壤的基本单元和重要参数，其组成和基本特性对土壤肥力、水分入渗、土壤侵蚀等有重要作用，是土壤质量评价的重要指标[3]。Chappell 等[4]研究发现，沿海地区由于受海水入侵影响，土体与地下水体接触过程中发生一系列吸附、溶蚀、离子交换、沉淀或结晶等物理化学反应，使土体的空间结构等性质发生改变。海涂黏土颗粒在水化学条件改变时可能发生膨胀或收缩，导致土壤微团聚体结构发生变化，改变土体的表面性质和微孔结构，从而影响水力参数和水分运动过程[5]。土壤颗粒由于在成土过程中受到物理、化学、生物等因素综合影响，使得其大小和形态各异。梁士楚等[6]发现土壤团粒结构存在自相似性，且表现出一定的分形特征，可运用分形理论定量化研究土壤复杂体[7]。分形理论自20 世纪兴起后，被逐渐运用到存在无特征尺度却具有自相似性的体系中[8]。Turcotte[9]、Arya 等[10]首先研究了土壤分形现象，计算对应的分形维数，但这些方法对于实际数据计算存在困难。杨培岭等[11]推导出用土壤颗粒的质量分数计算分形维数的公式，计算简便结果精确。……