【摘要】：為了探明鹽分對土壤孔隙特征及分形特征的影響,采用CT(computed tomography)掃描技術(shù)獲取了6個鹽分處理(ECe:S1=8.52 d S/m,S2=21.89 d S/m,S3=24.78 d S/m,S4=25.71 d S/m,S5=26.36 d S/m,S6=33.26 d S/m)的土壤分層剖面圖像,并結(jié)合Image J軟件提取分析了土壤孔隙數(shù)目、孔隙面積等參數(shù)在土壤剖面上的分布特征,同時,采用楊培嶺模型計算了土壤分形維數(shù)。結(jié)果表明:鹽分影響土壤孔隙結(jié)構(gòu)的形成和分布,具體而言,從S1到S6,隨著鹽分的增加,土壤孔隙度先減小后增加,S1鹽分處理(ECe=8.52 d S/m)的孔隙度明顯大于其他鹽分處理,并且,S1鹽分處理的孔隙度波動也大于其余5個鹽分處理,S4(ECe=25.71 d S/m)鹽分處理的孔隙度最小;此外,土壤孔隙數(shù)也表現(xiàn)為先減少后增加的趨勢,S4(ECe=25.71 d S/m)總孔隙數(shù)最少(481)。在本次土樣深度分析范圍(6.3~44.1 mm)內(nèi),土壤孔隙結(jié)構(gòu)隨深度并無明顯的關(guān)系。土壤分形維數(shù)計算結(jié)果表明,鹽分影響土壤的分形維數(shù),隨著鹽分的增加,分形維數(shù)先減小后增大,S4最小(2.58),同鹽分對土壤孔隙的影響規(guī)律一致,進一步說明鹽分影響土壤的物理性質(zhì),同時壤土(S1和S6)的分形維數(shù)大于粉質(zhì)壤土(S2~S5),說明土壤質(zhì)地變細,分形維數(shù)有增大的趨勢。同時,和其他獲取土壤孔隙結(jié)構(gòu)特征的方法相比,CT結(jié)合Image J的方法可以快速準確地獲取土壤孔隙的大小、數(shù)目等幾何參數(shù),處理過程方便快捷,操作簡單,更能批量處理。
[Abstract]:In order to find out the effect of salinity on soil pore and fractal characteristics, the soil stratification profiles of 6 salt treatments (ECe:S1=8.52 d S / m ~ (2) S ~ (2 +) (ECe:S1=8.52 d S / m ~ (2) S ~ (2) 21.89 d S / m ~ (3) S ~ (3) = 24.78 d S / m ~ (4) S ~ (4) ~ 25.71 d S / m ~ (5) ~ (26.36) S ~ (r) S ~ (633.26) d S / m) were obtained by CT (computed tomography) scanning technique. The distribution characteristics of soil pore number and pore area in soil profile were analyzed by Image J software. At the same time, the fractal dimension of soil was calculated by using Yang Peiling model. The results showed that salinity affected the formation and distribution of soil pore structure. Specifically, from S1 to S6, the porosity of soil porosity decreased first and then increased with the increase of salt content. The porosity of ECe=8.52 d S / m was significantly higher than that of other salt treatments. Moreover, the porosity fluctuation of S _ 1 salt treatment was higher than that of the other five salt treatments, and the soil porosity was the smallest in the salt treatment (ECe=25.71 d / m), and the soil porosity number was the lowest (ECe=25.71 d S / m), which decreased first and then increased (481). In the range of soil sample depth analysis (6.3N 44.1 mm), there is no obvious relationship between soil pore structure and soil depth. The results of soil fractal dimension calculation show that salt affects the fractal dimension of soil. With the increase of salt, the fractal dimension decreases first and then increases to the minimum (2.58), which is consistent with the effect of salt on soil porosity. It is further explained that salt affects the physical properties of soil, and the fractal dimension of loam (S1 and S6) is larger than that of silty loam (S2~S5), indicating that the soil texture becomes thinner and the fractal dimension increases. At the same time, compared with other methods to obtain soil pore structure characteristics, CT combined with Image J method can quickly and accurately obtain the geometric parameters of soil pore size and number, the processing process is convenient, the operation is simple, and the batch processing is more convenient.
【作者單位】： 武漢大學水資源與水電工程科學國家重點實驗室;長江水利委員會長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院;江蘇省鹽城市第三人民醫(yī)院;
【基金】：國家自然科學基金項目“考慮補償效應(yīng)的鹽漬農(nóng)田作物水氮吸收規(guī)律研究與模擬”(51609157);“基于作物生長模擬的鹽漬農(nóng)田水肥生產(chǎn)函數(shù)研究”(51379151)
【分類號】：S156.4

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本文編號：2238779