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土壤团粒结构分析仪助力杉木马褂木土壤团粒结构分行与性质变化研究

http://www.soil17.com   来源: 土壤仪器网  类别:技术文章  更新时间:2019-04-10  阅读

土壤团粒结构分析仪是托普云农推出的一款可以分析土壤团粒结构的土壤仪器,主要用于现代农林业中的土壤分析,通过研究土壤团粒结构,了解土壤肥力状态,并通过研究出提升土壤肥力改善利用效果,提升我国农林业种植技术,改善我国土壤污染等问题。

 

我们知道土壤是一个疏松多孔的体系,是由固体、液体和气体三相物质所构成。土壤的固体物质包括矿物质和有机质两部分。液体部分是指土壤的水分,它保存和运动在土壤的孔隙之间,是土壤中最活跃的部分。土壤的气体部分是指土壤的空气,它充满在那些没有被水分占据的孔隙中。其孔隙分大、中、小三种。其中,大孔隙叫充气孔隙。大孔隙不宜太多,太多了水分容易跑掉,小孔隙的孔径太小,不利于植物的透气和扎根。中孔隙也叫持水孔隙,这种孔隙越多越适宜作物的生长,就象我们人体的皮肤一样,保水性、透气性越好就越健康。

 

杉木(Cunninghamia lanceolataHook)和马褂木(Liriodendron chinense)都是我国南方常见的速生用材树种,特别是杉木,其人工林栽植比重在我国南方用材林中占绝对优势。由于历史的原因,其纯林大面积集中连片、多代连栽,加上其本身自肥能力差和目前不合理的栽培制度,导致一系列生态问题,对林地持续利用构成严重威胁,营造杉阔混交林有望成为解决这一问题的有效途径之一。林地的可持续利用永远是森林可持续利用的前提,而且也是环境持续发展的物质基础。具有统计意义上自相似对称特征的林地土壤,具有一定的分形特性。由于受实验条件限制,目前对土壤颗粒的分析资料,主要通过筛分法近似估计粒径的数量分布,或用一定粒径间隔的重量或体积分布来替代粒径的数量分布。Tur cotte提出了多孔介质材料的粒径分布分式N(δdi)∞di-D,式中N是粒径di的总数;D是粒径的分形维数。

 

应用分形理论、弹性分析及边际分析法, 建立了土壤团粒结构的分形维数与土壤团聚体含量、土壤结构体破坏率之间的回归模型, 研究不同杉木、马褂木造林模式的土壤团粒结构分形维数对林地土壤结构性质变化影响的效应。 结果表明:土壤>0.25 mm 的团聚体及水稳性团聚体含量越大, 团粒结构的分形维数越小, 土壤结构越好, 在不同杉木、马褂木造林模式中, 以杉木和马褂木混交比例(3∶1)的土壤结构性最好;土壤团粒结构的分形维数与土壤团聚体、水稳性团聚体之间存在显著回归关系。 土壤团粒结构分形维数对土体性质的变化产生较大的效应, 为林地土壤科学管理提供了理论依据。

 

通过土壤团粒结构分析仪记录跟踪发现,土壤团聚体和水稳性团聚体的状况是影响土壤肥力的一个重要因素。团聚体含量越高表明该土壤相对越松散, 通透性越好,林地表层生物活动加强,矿化作用加快, 有利于土壤肥力的提高 。在本研究中, 土壤团粒结构的粒径分布的分形维数与土壤团聚体及水稳性团聚体含量之间存在明显的线性相关(负相关), 通过对团聚体的分形维数的研究, 可以较准确地反映出林地土壤的结构性和稳定性 ,从而为土壤肥力的测定研究提供了一个新的思路。

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