【摘要】：土壤結構包含了土壤顆粒、團聚體和孔隙等內容,其對土壤水、氣、養(yǎng)分運動和生物活動具有重要作用,是土壤質量的核心指標。應用脫硫副產物改良堿化土壤的核心問題即是改善包括土壤結構在內的土壤質量。探索綜合施用脫硫副產物對堿化土壤結構的影響對閘釋改良機理,建立優(yōu)化的改良方法具有重要意義。本研究通過在內蒙古河套灌區(qū)進行的多年期堿化土壤改良田問試驗和室內試驗,分析了不同改良處理下土壤理化性質的年內年際變化和作物產量,引入分形和多重分形理論研究了土壤團聚體和土壤粒徑分布的變化特征,利用計算機斷層掃描技術(CT)和數字圖像處理技術,研究了改良措施對不同質地、不同深度堿化土壤基于圖像分析得到的二維、三維孔隙結構的影響,并初步建立了基于土壤結構的土壤質量評價方式。主要研究結論如下： (1)綜合施用脫硫副產物配合淋洗處理(以下簡稱綜合處理)經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,僅施用脫硫副產物處理和僅淋洗處理下EC會高于初始值。高脫硫副產物施用量(14.5t/hm2)配合低淋洗量(1.52×103t/hm2)處理對食葵的株高、莖粗等生長指標以及產量提升效果最佳。 (2)綜合處理顯著降低了0-40cm土壤容重和團聚體分形維數D,提高了土壤飽和導水率以及干篩/濕篩團聚體幾何平均直徑GMD和平均重量直徑MWD、干篩大團聚體數量DR0.25和濕篩大團聚體數量WR0.25；僅淋洗處理提高了0-40cm深度上干篩團聚體GMD和MWD以及DR0.25,但D值高于空白處理；僅施用脫硫副產物處理在0-10cm深度上的干篩團聚體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內土壤粘粒、粉粒和砂粒組分以及單分形維數影響不顯著,但提高了多重分形信息熵維數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,分形維數以及三維總孔隙數、大孔隙度、水平孔隙度、孔長密度和分叉點數；僅施用脫硫副產物處理對0-10cm深度土壤孔隙提升有抑制效果,但促進了10-40cm深度土壤孔隙形成；僅進行淋洗處理提高了0-10cm的孔隙特征值,但對深層的土壤孔隙結構有一定的負面影響。 (5)施用脫硫副產物配合淋洗改良方式提升了粉土、粉壤土和砂壤土質地堿化土壤圖像重建三維孔隙結構的大孔隙度、扭曲度和節(jié)點密度,并對粉質堿土的垂直孔隙度、粉壤質堿土的水平中孔隙度和砂壤質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建的基于土壤結構參數的堿化土壤質量評價方法發(fā)現(xiàn),高脫硫副產物施用量(14.5t/hm2)配合低淋洗量(1.52x103t/hm2)處理對土壤結構質量的提升效果最為顯著,具有潛在的應用價值。
【學位授予單位】：中國農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：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圖像二維參數的研究及應用為了評價土壤孔隙對水分、溶質以及氣體傳遞運輸特性的影響，首先需對土壤中孔隙的特性進行定性、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】

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本文編號：2735802