机械压实对复垦土壤粒径分布多重分形特征的影响

• Published in: 农业工程学报 Vol. 33; no. 20; pp. 274 - 283
• Main Author: 闵祥宇;李新举;李奇超
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 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,泰安 271018 2017
• Subjects: 土地复垦; 土壤; 多重分形; 机械压实; 粒径; 多重分形; particle size; land reclamation; 土地复垦; multifractal dimension; 机械压实; soils; 粒径; 土壤; mechanical compaction
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.20.034

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（P〈0.01）和-0.488（P〈0.05）,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。