黄土丘陵区不同土地利用方式土壤团粒结构分形特征

土壤团粒、水稳性团粒和微团粒状况是影响土壤结构和性质的重要因素。运用分形理论研究黄土丘陵区纸坊沟流域7种不同土地利用方式土壤团粒结构的分形特征。结果表明:表层土壤团粒的分形维数在1.641～2.114之间,其大小顺序为人工草地>果园>坡耕地>乔木林地>灌丛>天然草地>人工梯田。土壤水稳性团粒的分形维数在1.774～2.384之间,其变化顺序为果园>乔木林地>人工草地>坡耕地>天然草地>人工梯田>灌丛,二者均表现出≥0.25 mm粒级土壤团粒含量越低,分形维数越高的规律;分形维数与≥5 mm、5～2 mm和≥0.25 mm粒级的土壤团粒、水稳性团粒呈极显著负相关(P<0.01),与<0.25 mm粒级的呈极显著正相关(P<0.01);结合团粒结构体破坏率可知,灌丛土壤结构与稳定性最好,其次为天然草地,人工草地最差;表层土壤微团粒结构分形维数在2.360～2.487之间,大小顺序为天然草地>乔木林地>坡耕地>人工梯田>人工草地>果园>灌丛,灌丛有助于促进土壤微结构形成,分形维数与0.25～0.05 mm和>0.001 mm粒级土壤微团粒含量呈极显著负相关(P<0.01),与<0.001 mm粒级土壤微团粒含量呈极显著正相关(P<0.01);下层土壤质地主要与成土母质有关,人为干扰小,3种分形维数间存在显著正相关水平(P<0.05),土壤有机质含量与3种分形维数显著负相关(P<0.05)。土壤团粒结构分形特征可作为土壤评价指标之一,分形理论为土壤结构、性质和评价研究提供了新方法。