【摘要】：土壤結(jié)構(gòu)包含了土壤顆粒、團(tuán)聚體和孔隙等內(nèi)容,其對土壤水、氣、養(yǎng)分運(yùn)動和生物活動具有重要作用,是土壤質(zhì)量的核心指標(biāo)。應(yīng)用脫硫副產(chǎn)物改良堿化土壤的核心問題即是改善包括土壤結(jié)構(gòu)在內(nèi)的土壤質(zhì)量。探索綜合施用脫硫副產(chǎn)物對堿化土壤結(jié)構(gòu)的影響對閘釋改良機(jī)理,建立優(yōu)化的改良方法具有重要意義。本研究通過在內(nèi)蒙古河套灌區(qū)進(jìn)行的多年期堿化土壤改良田問試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn),分析了不同改良處理下土壤理化性質(zhì)的年內(nèi)年際變化和作物產(chǎn)量,引入分形和多重分形理論研究了土壤團(tuán)聚體和土壤粒徑分布的變化特征,利用計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)(CT)和數(shù)字圖像處理技術(shù),研究了改良措施對不同質(zhì)地、不同深度堿化土壤基于圖像分析得到的二維、三維孔隙結(jié)構(gòu)的影響,并初步建立了基于土壤結(jié)構(gòu)的土壤質(zhì)量評價方式。主要研究結(jié)論如下： (1)綜合施用脫硫副產(chǎn)物配合淋洗處理(以下簡稱綜合處理)經(jīng)過兩年后可以顯著降低0-40cm土壤堿化度(ESP).pH；僅施用脫硫副產(chǎn)物處理ESP和pH降幅低于綜合處理；僅淋洗處理對ESP.pH的降低效果不明顯。所有改良處理對0-20cm土體電導(dǎo)率(EC)均有明顯的降低作用,但在20-40cm深度上,僅施用脫硫副產(chǎn)物處理和僅淋洗處理下EC會高于初始值。高脫硫副產(chǎn)物施用量(14.5t/hm2)配合低淋洗量(1.52×103t/hm2)處理對食葵的株高、莖粗等生長指標(biāo)以及產(chǎn)量提升效果最佳。 (2)綜合處理顯著降低了0-40cm土壤容重和團(tuán)聚體分形維數(shù)D,提高了土壤飽和導(dǎo)水率以及干篩/濕篩團(tuán)聚體幾何平均直徑GMD和平均重量直徑MWD、干篩大團(tuán)聚體數(shù)量DR0.25和濕篩大團(tuán)聚體數(shù)量WR0.25；僅淋洗處理提高了0-40cm深度上干篩團(tuán)聚體GMD和MWD以及DR0.25,但D值高于空白處理；僅施用脫硫副產(chǎn)物處理在0-10cm深度上的干篩團(tuán)聚體GMD和MWD以及DR0.25西低于對照處理,但在10-40cm深度上則高于對照處理,且D值在全剖面上低于空白處理。 (3)綜合處理改良堿化土壤對于0-60cm內(nèi)土壤粘粒、粉粒和砂粒組分以及單分形維數(shù)影響不顯著,但提高了多重分形信息熵維數(shù)D1。 (4)綜合處理顯著增加了0-20cm土體基于圖像分析得到的二維總孔隙度、大孔隙度、中孔隙度、長孔隙度、不規(guī)則孔隙度、規(guī)則孔隙度,分形維數(shù)以及三維總孔隙數(shù)、大孔隙度、水平孔隙度、孔長密度和分叉點(diǎn)數(shù)；僅施用脫硫副產(chǎn)物處理對0-10cm深度土壤孔隙提升有抑制效果,但促進(jìn)了10-40cm深度土壤孔隙形成；僅進(jìn)行淋洗處理提高了0-10cm的孔隙特征值,但對深層的土壤孔隙結(jié)構(gòu)有一定的負(fù)面影響。 (5)施用脫硫副產(chǎn)物配合淋洗改良方式提升了粉土、粉壤土和砂壤土質(zhì)地堿化土壤圖像重建三維孔隙結(jié)構(gòu)的大孔隙度、扭曲度和節(jié)點(diǎn)密度,并對粉質(zhì)堿土的垂直孔隙度、粉壤質(zhì)堿土的水平中孔隙度和砂壤質(zhì)堿土的水平大孔隙度增加有積極影響； (6)通過利用主成分分析法構(gòu)建的基于土壤結(jié)構(gòu)參數(shù)的堿化土壤質(zhì)量評價方法發(fā)現(xiàn),高脫硫副產(chǎn)物施用量(14.5t/hm2)配合低淋洗量(1.52x103t/hm2)處理對土壤結(jié)構(gòu)質(zhì)量的提升效果最為顯著,具有潛在的應(yīng)用價值。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S156
【圖文】：

1 、線接枚器圖1-1 (a)醫(yī)用CT和（b)工業(yè)顯微CT的原理示意圖[97]Fig. 1-1 Working principles of medical CT and industrial Micro CT scanner'"'1.4.3.3 CT圖像二維參數(shù)的研究及應(yīng)用為了評價土壤孔隙對水分、溶質(zhì)以及氣體傳遞運(yùn)輸特性的影響，首先需對土壤中孔隙的特性進(jìn)行定性、定量化描述�，F(xiàn)有研究基于CT掃描得到土壤二維的圖像，可以分析得到包括土壤孔8

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2735802