土壤分形结构对其水力性质的指示作用

论文摘要

研究土壤的水力性质是进行生态水文模拟、农业水分管理和环境监测的关键,然而强烈的空间变异造成土壤的物性特征异常复杂,特别是水力性质测定困难,试验结果随机性强,耗费大量人力物力,却难以准确描述。本文在综合分析了国内外30余种量化土壤水力性质的研究方法的优劣后,系统总结了分形理论在土壤物性特征研究中的应用,剖析了分形理论与土壤水力性质之间的关系,旨在探讨土壤分形结构在水力性质领域的发展前景,以及在测定水力特性参数时所具备的优势。结果表明:(1)采用分形方法定量研究土壤结构具备可行性;(2)分形结构方法能够指示水力性质,并能为快速准确刻画不同尺度下的土壤水分分布特征提供科学依据;(3)利用已知土壤水力性质建立分形模型可以有效反演土壤结构。

论文目录

• 1 量化土壤水力性质
• 2 利用分形分维刻画土壤结构
•   2.1 分形维数的计算
•     2.1.1 根据土壤粒径的质量分布表征土壤分形特征
•     2.1.2 根据土壤粒径的体积分布表征土壤分形特征
•   2.2 分形方法在土壤颗粒分布特征中的应用
•     2.2.1 基于土壤颗粒质量的土壤分形特征研究
•     2.2.2 基于土壤颗粒体积的土壤分形的特征研究
•     2.2.3 基于土壤孔隙度的土壤分形特征研究
• 3 土壤水力性质的分形研究
•   3.1 水分特征曲线的分形研究
•   3.2 水力传导度的分形研究
•   3.3 水分扩散率的分形研究
• 4 讨论
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王艳艳,何雨江

关键词: 土壤结构,土壤颗粒粒径,分形维数,土壤水力性质

来源: 地学前缘 2019年06期

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 农业基础科学,农艺学

单位: 华北水利水电大学地球科学与工程学院,中国地质科学院水文地质环境地质研究所

基金: 国家自然科学基金项目(41877201)

分类号: S152.7

DOI: 10.13745/j.esf.sf.2019.5.38

页码: 66-74

总页数: 9

文件大小: 1933K

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