土壤團(tuán)聚體中的孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)土壤的理化性質(zhì),功能以及發(fā)生在團(tuán)聚體內(nèi)的各種過程,如水氣運(yùn)移,溶質(zhì)遷移,生物活動(dòng),固碳,土壤機(jī)械性質(zhì)以及團(tuán)聚體穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響。然而,關(guān)于土壤團(tuán)聚體的孔隙特征,可能的團(tuán)聚機(jī)制,團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)對(duì)改良劑的響應(yīng),以及團(tuán)聚體中微生物的棲居空間等科學(xué)問題仍然認(rèn)識(shí)不足。本研究應(yīng)用了同步輻射先進(jìn)成像技術(shù)、數(shù)字圖像處理算法以及多維數(shù)據(jù)融合分析,對(duì)不同大小類型的團(tuán)聚體和鐵錳結(jié)核的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行了三維可視化和定量分析,充分揭示了土壤團(tuán)聚體和鐵錳結(jié)核的孔隙特征,闡明了土壤團(tuán)聚體和鐵錳結(jié)核內(nèi)部孔隙的三維結(jié)構(gòu)、形成過程及其對(duì)環(huán)境變化和土壤管理措施的響應(yīng)。主要結(jié)果如下：1、以紅壤和黑土團(tuán)聚體為研究對(duì)象,綜合應(yīng)用了同步輻射顯微CT（SR-mCT）和掃描電鏡能譜技術(shù),對(duì)兩種土壤類型團(tuán)聚體的膠結(jié)物質(zhì)和孔隙特征進(jìn)行了研究。應(yīng)用數(shù)據(jù)融合分析方法,對(duì)同步輻射和電鏡數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析,建立了膠結(jié)物質(zhì)與孔隙的相互關(guān)系。同步輻射顯微CT研究表明,紅壤團(tuán)聚體的總孔隙度和孔隙各向異性顯著低于黑土團(tuán)聚體。不同大小紅壤團(tuán)聚體（5-10,2-5mm以及0.5-2mm）的孔隙大小分布規(guī)律較為相似,而不同大小黑土團(tuán)聚體的孔隙大... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)與環(huán)境過程的相互關(guān)系及研究進(jìn)展
    1.2 團(tuán)聚體孔隙結(jié)構(gòu)與環(huán)境相互關(guān)系的研究中的挑戰(zhàn)和瓶頸
    1.3 研究目、意義的及研究?jī)?nèi)容
        1.3.1 研究目的與意義
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容
        1.3.3 研究技術(shù)路線圖
第二章 研究方法
    2.1 土壤基本理化性質(zhì)測(cè)定
    2.2 同步輻射顯微CT掃描
    2.3 數(shù)字圖像處理
        2.3.1 數(shù)字圖像處理和孔隙定量分析
        2.3.2 孔隙三維形貌和各向異性分析
        2.3.3 團(tuán)聚體中孔隙的空間分布
    2.4 團(tuán)聚體切片與掃描電鏡觀察
    2.5 數(shù)據(jù)融合分析
    2.6 統(tǒng)計(jì)分析
第三章 不同膠結(jié)物質(zhì)對(duì)土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)的影響
    3.1 研究材料
    3.2 研究方法
        3.2.1 小波分析
        3.2.2 其他
    3.3 不同大小的紅壤及黑土團(tuán)聚體的孔隙特征定量分析
        3.3.1 團(tuán)聚體的孔隙形貌與孔隙大小
        3.3.2 團(tuán)聚體的孔隙度分布
        3.3.3 團(tuán)聚體的孔隙空間分布特征
    3.4 膠結(jié)物質(zhì)的空間分布與多尺度特征分析
    3.5 紅壤和黑土團(tuán)聚體可能的膠結(jié)過程
    3.6 膠結(jié)物質(zhì)對(duì)團(tuán)聚體形成與孔隙結(jié)構(gòu)的影響
    3.7 小結(jié)
第四章 不同大小的土壤團(tuán)聚體中微生物的生存空間分析
    4.1 研究材料
    4.2 研究方法
        4.2.1 微生物分離及培養(yǎng)
        4.2.2 先進(jìn)圖像可是化技術(shù)
        4.2.3 其他
    4.3 不同大小土壤團(tuán)聚體的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)特征
    4.4 不同大小團(tuán)聚體中微生物的可生存空間分析
    4.5 不同大小團(tuán)聚體中微生物可能的分布情況
    4.6 小結(jié)
第五章 不同生物碳改良劑對(duì)土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)的改良
    5.1 研究材料
    5.2 研究方法
        5.2.1 土壤培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)
        5.2.2 基于灰度值累積法的數(shù)字圖像分割技術(shù)
        5.2.3 其他研究方法
    5.3 生物碳改良劑對(duì)土壤團(tuán)聚體孔隙形貌的影響
    5.4 生物碳添加對(duì)土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)孔隙改良的定量分析
    5.5 生物碳改良后,土壤團(tuán)聚體中孔隙空間分布情況
    5.6 秸稈生物碳在紅壤和砂姜黑土團(tuán)聚體中的空間分布
    5.7 添加生物碳前后土壤團(tuán)聚體中碳的空間分布
    5.8 為不同的土壤選擇合適的生物碳改良劑
    5.9 小結(jié)
第六章 紅壤中鐵錳結(jié)核的三維結(jié)構(gòu),形成過程及環(huán)境意義
    6.1 研究材料
    6.2 研究方法
        6.2.1 土壤中金屬元素的測(cè)定
        6.2.2 微束X射線熒光,微束X射線衍射以及微束X射線近邊吸收譜分析
        6.2.3 其他實(shí)驗(yàn)方法
    6.3 鐵錳結(jié)核的形貌和內(nèi)部結(jié)構(gòu)
    6.4 鐵錳結(jié)核內(nèi)部的元素空間分布
    6.5 鐵錳結(jié)核的形成機(jī)理和形成過程
    6.6 鐵錳結(jié)核生長(zhǎng)限制因子分析
    6.7 鐵錳結(jié)核形成過程重建
    6.8 小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 本研究創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 不足與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士期間主要研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Elemental Composition and Geochemical Characteristics of Iron-Manganese Nodules in Main Soils of China[J]. TAN Wen-Feng, LIU Fan, LI Yong-Hua, HU Hong-Qing and HUANG Qiao-Yun College of Resources and Environment, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070 (China). E-mail: tanwf@mail. hzau. edu. cn Institute of Geographical Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101 (China).  Pedosphere. 2006(01)



本文編號(hào)：3333295