泥石流频发区不同土地利用类型土壤粒径分布多重分形特征

摘要：

通过研究泥石流频发区不同土地利用类型土壤粒径分布多重分形特征,可揭示土地利用变化对泥石流频发区土壤粒径分布的影响.在蒋家沟流域选取裸地、草地、灌丛、林地等4种典型土地利用类型,在0-50 cm采集不同土层土壤样品进行粒径分析,基于多重分形理论计算多重分形参数,并分析土壤质地与多重分形参数之间的相关关系.结果显示:土地利用类型显著影响土壤的粒径分布,粉粒体积分数灌丛(65.15％-72.13％)、林地(61.22％-74.04％)显著大于裸地(35.18％-48.48％)、草地(39.92％-47.08％),砂粒总含量体积分数裸地(43.73％-59.10％)、草地(43.28％-44.76％)显著大于灌丛(17.99％-23.32％)、林地(12.73％-25.06％),在0-50 cm深度范围内,同一土地利用类型土层深度对土壤粒径分布无显著影响.本研究中各样地土壤粒径分布广义维数谱曲线为反"S"型曲线,土壤粒径奇异谱函数均为非对称上凸曲线,说明各样地不同深度土层土壤粒径分布均呈现出非均质特征,具有多重分形特性.不同土地利用类型土壤粒径分布多重分形参数差异显著,从裸地、草地、灌丛到林地,土壤质地逐渐变细,土壤粒径分布非均匀程度逐渐减弱.本研究中粉粒体积分数与土壤粒径分布局部密集程度和非均匀性呈显著相关.上述研究表明多重分形参数可揭示泥石频发区土地利用变化时土壤体积分数的微小差异,研究结果可为泥石流频发区土壤结构改良和土地利用优化提供理论依据.

关键词：泥石流频发区;土壤粒径分布;多重分形;土壤质地;蒋家沟

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资助基金：国家自然科学基金项目;中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室开放研究基金项目2019;福建农林大学杰出青年科研人才计划项目

在线出版日期：2021-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：893-900