采用二维光学图像和三维断层扫描研究单一粒径土壤团聚体的分形特征

【摘要】：土壤是一种具有分形结构的多孔介质,分形理论的应用为定量描述土壤结构提供了一种新的方法。本文分别通过二维光学图像法和三维X射线断层扫描法计算单一粒径土壤团聚体分形维值。土样采自重庆北碚西南大学试验农场,采用湿筛法对土样进行粒径分级,二维分形特征研究的团聚体粒级分别为:0.053 mm,0.053～0.200 mm,0.200～0.450 mm,0.450～1.00 mm;CT扫描研究所用原状土样粒级分别为0.053 mm、0.053～0.025 mm、0.025～1 mm、1～2 mm。结果表明:二维光学图像法显示的单一粒径土壤团聚体孔隙分形维值介于1.17～1.54之间,且其随粒径增大而增大:三维X射线断层扫描结果显示团聚体分形维数介于1.99～2.14之间,且分形维数随粒径增大而减小,随孔隙度增大而增大。孔隙分形维值在1.32～1.65之间,并随粒径增大而增大。两种方法所得团聚体分形维值基本一致。单一粒径土壤团聚体分形维值可做为反映土(?)结构的一个重要指标,并开创了研究土壤结构及肥力的新思维。