机械压实对复垦土壤粒径分布多重分形特征的影响
本文选题:土地复垦 切入点:土壤 出处:《农业工程学报》2017年20期
【摘要】:在高潜水位矿区复垦施工现场,运用多重分形理论研究不同碾压次数下复垦土壤粒径分布特征,以阐明机械压实对复垦土壤粒径分布非均匀性和异质性的影响。结果表明:机械碾压在46.8%~99.9%程度上解释0~20和20~40 cm土层土壤粒径分布特征的变化,随着碾压次数增加,复垦土壤颗粒呈细粒化趋势,容量维D(0)随之减小,表征粒径分布范围减小;奇异谱对称性Δf随之增加,表征粒径分布不对称性增加;信息维D(1)、信息维/容量维D(1)/D(0)、关联维D(2)和奇异谱谱宽Δα随之波动变化,表征粒径分布集中程度、局部密集程度和均匀性波动变化。研究发现D(1)和D(1)/D(0),D(2)和Δα相关系数分别0.767(P0.01)和-0.488(P0.05),在表征复垦土壤粒径分布集中程度和均匀性上具有相似作用,多重分形参数可多角度描述机械碾压过程中土壤粒径分布的细微差别,其中D(0)、Δα和Δf能够灵敏反映复垦土壤紧实度变化,这为深入研究复垦土壤压实问题提供一种精确分析方法。
[Abstract]:In the field of reclamation construction in high submersible mining area, the characteristics of particle size distribution of reclaimed soil under different rolling times were studied by using multifractal theory. In order to clarify the effect of mechanical compaction on the heterogeneity and heterogeneity of soil particle size distribution in reclaimed soil, the results show that mechanical compaction can explain the variation of particle size distribution characteristics of 0 ~ (20) and 20 ~ (40) cm soil layer in 99.9% degree, with the increase of compaction times. The grain size of reclaimed soil tended to be fine grained, the volume dimension D _ (0) decreased, the distribution range of particle size decreased, and the singularity spectrum symmetry 螖 _ f increased, and the asymmetry of particle size distribution increased. The information dimension D ~ (1), the information dimension / capacity dimension D ~ (1 / D ~ (2)), the correlation dimension D ~ (2) and the spectrum width 螖 伪 fluctuate with each other, indicating the concentration of particle size distribution. The variation of local density and uniformity. It was found that the correlation coefficients of D ~ (1) and D ~ (1 / D ~ (0 / D) ~ (2)) and 螖 伪 were 0.767N (P _ (0.01)) and -0.488n (P _ (0.05)), respectively, which had a similar effect in characterizing the concentration and uniformity of the particle size distribution of reclaimed soil. The multi-fractal parameters can describe the fine difference of soil particle size distribution in mechanical compaction process, among which D _ (0), 螖 _ (伪) and 螖 _ f can reflect the change of soil compactness sensitively, which provides an accurate analysis method for further study on soil compaction problem.
【作者单位】: 山东农业大学资源与环境学院土肥资源高效利用国家工程实验室;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(批准号:41171425)
【分类号】:S152.9
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,本文编号:1686814
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