用显微CT研究不同植被恢复模式的土壤团聚体微结构特征

为了更好了解不同植被恢复模式对土壤团聚体微结构的影响,该研究采用显微CT技术扫描3～5 mm土壤团聚体,获取了3.25μm分辨率的二维图像,并应用数字图像处理软件对团聚体孔隙结构进行三维重建,定量研究了黄土丘陵区不同植被恢复模式下（自然草地、人工灌木和坡耕地）土壤团聚体微结构特征。结果表明,两种植被恢复模式均显著提高了土壤有机碳含量和团聚体水稳性（P〈0.05）,降低了土壤容重。与坡耕地处理相比,自然草地土壤团聚体总孔隙度、大孔隙度（〉100μm）、瘦长型孔隙度分别增加了20%、23%和24%,而分形维数和连通性指数欧拉特征值分别降低了2%和75%,且各指标二者间差异均显著（P〈0.05）。人...

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Published in农业工程学报 Vol. 32; no. 9; pp. 123 - 129
Main Author 赵冬 许明祥 刘国彬 张蓉蓉 脱登峰
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院大学资源与环境学院，北京 100049%中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，杨凌 712100 2016
西北农林科技大学资源环境学院，杨凌 712100%中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,杨凌,712100%西北农林科技大学资源环境学院,杨凌,712100%西北农林科技大学水土保持研究所,杨凌,712100
中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，杨凌 712100
Subjects
团聚体
图像处理
土壤
微结构
显微CT
植被恢复
黄土丘陵区
显微CT
image processing
microstructure
植被恢复
微结构
团聚体
micro-CT
土壤
图像处理
hilly-gully region of Loess Plateau
aggregates
soils
revegetation
黄土丘陵区
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Summary:为了更好了解不同植被恢复模式对土壤团聚体微结构的影响,该研究采用显微CT技术扫描3～5 mm土壤团聚体,获取了3.25μm分辨率的二维图像,并应用数字图像处理软件对团聚体孔隙结构进行三维重建,定量研究了黄土丘陵区不同植被恢复模式下（自然草地、人工灌木和坡耕地）土壤团聚体微结构特征。结果表明,两种植被恢复模式均显著提高了土壤有机碳含量和团聚体水稳性（P〈0.05）,降低了土壤容重。与坡耕地处理相比,自然草地土壤团聚体总孔隙度、大孔隙度（〉100μm）、瘦长型孔隙度分别增加了20%、23%和24%,而分形维数和连通性指数欧拉特征值分别降低了2%和75%,且各指标二者间差异均显著（P〈0.05）。人工灌木土壤团聚体的上述各项孔隙参数均优于自然草地（较坡耕地分别增加了70%、88%和43%以及降低了4%和92%）,且除欧拉特征值外,差异均显著（P〈0.05）。分形维数和连通性对土壤结构变化的响应相当敏感,可作为该地区植被恢复过程中土壤质量评价的指标,研究结果可为黄土高原土壤质量评价提供科学参考。
Bibliography:11-2047/S
Zhao Dong,Xu Mingxiang,Liu Guobin,Zhang Rongrong,Tuo Dengfeng （1. State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau, Institute of Soil and Water Conservation, Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources, Yangling, 712100, China; 2. College of Natural Resources and Environment, Northwest A ＆ F University, Yangling, 712100, China; 3. Institute of Soil and Water Conservation, Northwest A ＆F University, Yangling 712100, China; 4. College of Resources and Environment, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China）
Soil aggregate microstructure is a crucial factor that affects various soil physiochemical and biological processes. Vegetation restoration is expected to improve soil microstructure, yet little is known about the extent of changes in soil aggregate microstructure. X-ray micro-computed tomography（micro-CT）, in combination with image analysis techniques, can provide three-dimensional（3D） data of porosity and pore size distribution, and
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.09.017