黄河三角洲贝壳堤灌草群落的土壤颗粒分形特征
发布时间：2021-01-21 05:57
为揭示黄河三角洲贝壳堤典型灌草群落的土壤颗粒分形特征及其影响因素,以滩脊地带酸枣-蒙古蒿、杠柳-砂引草和蒙古蒿-芦苇3种灌草群落为研究对象,并以裸地作为对照,采用激光衍射分析技术,测算不同灌草群落的土壤颗粒粒径分布、单重和多重分形特征。结果表明:灌草群落的贝壳砂呈现非均匀分布的特性,具有明显的异质性。贝壳砂单重分形维数D在1. 411～2. 490之间,数值从大到小依次为酸枣-蒙古蒿、杠柳-砂引草、蒙古蒿-芦苇和裸地,同一灌草群落与裸地不同土层之间的贝壳砂单重分形维数差异显著（P <0. 05）,0～10 cm土层均小于10～20 cm。不同灌草群落不同土层之间容量维数D0、信息维数D1、关联维数D2、D1/D0、D0-D1差异显著（P<0. 05）。容量维数D0与贝壳砂黏粒、粉粒、极细砂粒的体积分数呈显著正相关（P <0. 05）,可作为表征贝壳砂粒径分布的指示性参数。贝壳砂生境增加灌草群落的数量有利于提高贝壳砂细粒物质的含量,植被改良土壤粒径组成效果显著。
【文章来源】：中国水土保持科学. 2020,18(03)北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
不同灌草类型贝壳砂颗粒的体积分数频率分布
单重分形维数D的数值从小到大，表明土壤质地由粗到细或由疏松到紧实变化[26]。由图2可得，3种灌草群落的贝壳砂D之间差异显著(P<0.05),D值在1.997～2.49之间(均值为2.223)，显著高于裸地的1.411～1.982。具体表现为酸枣-蒙古蒿灌草群落>杠柳-砂引草灌草群落>蒙古蒿-芦苇草本群落>裸地，表明灌草群落可使土壤质地由粗到细进行转变，其中酸枣-蒙古蒿灌草群落的土壤质地较细。同一灌草群落与裸地不同土层之间，0～10 cm土层均小于10～20 cm土层的分形维数，但不同土层之间裸地的单重分形维数变化较大，表明在0～20 cm土层内，灌草群落对表层土壤质地具有细化作用，即贝壳砂的土壤质地由粗粒物质转化成细粒物质。3.3 不同灌草类型贝壳砂粒径分布的多重分形特征
如图3所示，贝壳砂粒径分布的广义维数谱曲线为反S递减函数。除裸地的0～10 cm土层没有多重分形特征外，3种灌草群落不同土层之间均是D0>D1>D2，表明贝壳砂的粒径分布是不均匀的，可以进行多重分形分析[18]。如表2所示，不同灌草群落及裸地在10～20 cm土层的D0、D1、D2、D1/D0、D0-D1差异性显著(P<0.05),D0表现为酸枣-蒙古蒿灌草群落>杠柳-砂引草灌草群落>蒙古蒿-芦苇草本群落>裸地，表明植物群落酸枣-蒙古蒿灌草群落的贝壳砂粒径分布范围较宽。不同土层之间，酸枣-蒙古蒿灌草群落、杠柳-砂引草灌草群落0～10 cm均<10～20 cm的D0值，而蒙古蒿-芦苇草本群落与此相反。表明0～20 cm贝壳砂范围内，酸枣-蒙古蒿灌草群落、杠柳-砂引草灌草群落的贝壳砂粒径分布范围逐渐变宽，蒙古蒿-芦苇草本群落贝壳砂粒径分布范围逐渐变窄。不同植被群落之间0～10 cm的D1表现为杠柳-砂引草灌草群落>蒙古蒿-芦苇草本群落>酸枣-蒙古蒿灌草群落，10～20 cm的D1表现为酸枣-蒙古蒿灌草群落>杠柳-砂引草灌草群落>蒙古蒿-芦苇草本群落>裸地，表明0～10 cm土层杠柳-砂引草灌草群落贝壳砂不均匀程度最高，酸枣-蒙古蒿灌草群落贝壳砂均匀程度最高。10～20 cm酸枣-蒙古蒿灌草群落的贝壳砂颗粒整体性不均匀程度最高，裸地在10～20 cm贝壳砂颗粒分布的均匀程度最高。同一植被不同土层之间D1值，0～10 cm均低于10～20cm，表明10～20 cm贝壳砂分布不均匀。D1/D0的值越接近于1,D0-D1的值越小，说明粒径主要分布在密集区域，且密集区域的均匀性越好。酸枣-蒙古蒿灌草群落10～20 cm、杠柳-砂引草灌草群落0～10 cm、蒙古蒿-芦苇草本群落10～20 cm离散程度小，密集区域的均匀性好。3.4 贝壳砂颗粒分形与组成的相关性
【参考文献】：
期刊论文
[1]干旱区绿洲盐渍土粒径分布单重分形和多重分形特征[J]. 张桉赫,丁建丽,王敬哲,穆艾塔尔·赛地,李艳菊. 干旱区研究. 2019(02)
[2]黄河三角洲贝壳堤土壤微生物生物量对不同生境因子的响应[J]. 付战勇,孙景宽,李传荣,池源,夏江宝,屈凡柱,宋爱云,杨红军,董林水. 生态学报. 2018(18)
[3]土地利用方式对雅江中游土壤理化性质及颗粒分形特征的影响[J]. 梁博,林田苗,任德智,聂晓刚,万丹,喻武,赵薇. 土壤. 2018(03)
[4]激光粒度仪法测定碳酸钙粒径及粒度分布[J]. 郑秀玲. 纯碱工业. 2018(01)
[5]宁夏荒漠草原沙漠化过程中土壤粒径分形特征[J]. 阎欣,安慧. 应用生态学报. 2017(10)
[6]贝壳砂生境典型灌草植被的土壤水分生态特征[J]. 孙一惠,夏江宝,任冉冉,赵自国. 中国沙漠. 2018(01)
[7]山东无棣贝壳堤岛保护区维管束植物的生态位特征[J]. 肖兰,杨盛昌,侯蕊,刘长安,卢伟志,陈鹏飞. 厦门大学学报(自然科学版). 2018(01)
[8]贝壳堤岛不同生境下柽柳水分来源比较[J]. 朱金方,刘京涛,孙景宽,赵艳云,陆兆华,李俊生. 生态学杂志. 2017(08)
[9]伏牛山区迎河小流域不同土地利用类型的土壤粒径分布特征[J]. 方肖晨,王春红,张荣华,张光灿,邢先双,杨锐,赵洁. 中国水土保持科学. 2017(03)
[10]贝壳堤岛的调查及保护对策研究——以山东省无棣县为例[J]. 刘金然,于晓辉,张银晓. 安徽农学通报. 2017(11)
本文编号：2990600
【文章来源】：中国水土保持科学. 2020,18(03)北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
不同灌草类型贝壳砂颗粒的体积分数频率分布
单重分形维数D的数值从小到大，表明土壤质地由粗到细或由疏松到紧实变化[26]。由图2可得，3种灌草群落的贝壳砂D之间差异显著(P<0.05),D值在1.997～2.49之间(均值为2.223)，显著高于裸地的1.411～1.982。具体表现为酸枣-蒙古蒿灌草群落>杠柳-砂引草灌草群落>蒙古蒿-芦苇草本群落>裸地，表明灌草群落可使土壤质地由粗到细进行转变，其中酸枣-蒙古蒿灌草群落的土壤质地较细。同一灌草群落与裸地不同土层之间，0～10 cm土层均小于10～20 cm土层的分形维数，但不同土层之间裸地的单重分形维数变化较大，表明在0～20 cm土层内，灌草群落对表层土壤质地具有细化作用，即贝壳砂的土壤质地由粗粒物质转化成细粒物质。3.3 不同灌草类型贝壳砂粒径分布的多重分形特征
如图3所示，贝壳砂粒径分布的广义维数谱曲线为反S递减函数。除裸地的0～10 cm土层没有多重分形特征外，3种灌草群落不同土层之间均是D0>D1>D2，表明贝壳砂的粒径分布是不均匀的，可以进行多重分形分析[18]。如表2所示，不同灌草群落及裸地在10～20 cm土层的D0、D1、D2、D1/D0、D0-D1差异性显著(P<0.05),D0表现为酸枣-蒙古蒿灌草群落>杠柳-砂引草灌草群落>蒙古蒿-芦苇草本群落>裸地，表明植物群落酸枣-蒙古蒿灌草群落的贝壳砂粒径分布范围较宽。不同土层之间，酸枣-蒙古蒿灌草群落、杠柳-砂引草灌草群落0～10 cm均<10～20 cm的D0值，而蒙古蒿-芦苇草本群落与此相反。表明0～20 cm贝壳砂范围内，酸枣-蒙古蒿灌草群落、杠柳-砂引草灌草群落的贝壳砂粒径分布范围逐渐变宽，蒙古蒿-芦苇草本群落贝壳砂粒径分布范围逐渐变窄。不同植被群落之间0～10 cm的D1表现为杠柳-砂引草灌草群落>蒙古蒿-芦苇草本群落>酸枣-蒙古蒿灌草群落，10～20 cm的D1表现为酸枣-蒙古蒿灌草群落>杠柳-砂引草灌草群落>蒙古蒿-芦苇草本群落>裸地，表明0～10 cm土层杠柳-砂引草灌草群落贝壳砂不均匀程度最高，酸枣-蒙古蒿灌草群落贝壳砂均匀程度最高。10～20 cm酸枣-蒙古蒿灌草群落的贝壳砂颗粒整体性不均匀程度最高，裸地在10～20 cm贝壳砂颗粒分布的均匀程度最高。同一植被不同土层之间D1值，0～10 cm均低于10～20cm，表明10～20 cm贝壳砂分布不均匀。D1/D0的值越接近于1,D0-D1的值越小，说明粒径主要分布在密集区域，且密集区域的均匀性越好。酸枣-蒙古蒿灌草群落10～20 cm、杠柳-砂引草灌草群落0～10 cm、蒙古蒿-芦苇草本群落10～20 cm离散程度小，密集区域的均匀性好。3.4 贝壳砂颗粒分形与组成的相关性
【参考文献】：
期刊论文
[1]干旱区绿洲盐渍土粒径分布单重分形和多重分形特征[J]. 张桉赫,丁建丽,王敬哲,穆艾塔尔·赛地,李艳菊. 干旱区研究. 2019(02)
[2]黄河三角洲贝壳堤土壤微生物生物量对不同生境因子的响应[J]. 付战勇,孙景宽,李传荣,池源,夏江宝,屈凡柱,宋爱云,杨红军,董林水. 生态学报. 2018(18)
[3]土地利用方式对雅江中游土壤理化性质及颗粒分形特征的影响[J]. 梁博,林田苗,任德智,聂晓刚,万丹,喻武,赵薇. 土壤. 2018(03)
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[6]贝壳砂生境典型灌草植被的土壤水分生态特征[J]. 孙一惠,夏江宝,任冉冉,赵自国. 中国沙漠. 2018(01)
[7]山东无棣贝壳堤岛保护区维管束植物的生态位特征[J]. 肖兰,杨盛昌,侯蕊,刘长安,卢伟志,陈鹏飞. 厦门大学学报(自然科学版). 2018(01)
[8]贝壳堤岛不同生境下柽柳水分来源比较[J]. 朱金方,刘京涛,孙景宽,赵艳云,陆兆华,李俊生. 生态学杂志. 2017(08)
[9]伏牛山区迎河小流域不同土地利用类型的土壤粒径分布特征[J]. 方肖晨,王春红,张荣华,张光灿,邢先双,杨锐,赵洁. 中国水土保持科学. 2017(03)
[10]贝壳堤岛的调查及保护对策研究——以山东省无棣县为例[J]. 刘金然,于晓辉,张银晓. 安徽农学通报. 2017(11)
本文编号：2990600
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