深圳典型城市人工林绿地表层土壤颗粒分形维数特征

摘要

城市人工林是城市绿色基础设施的重要组成部分，是城市景观植被和土壤生态系统的高度复合体。为探究城市人工林绿地土壤颗粒组成及结构与植被群落等环境因素的关系，以深圳市建成区绿地表层0～10 cm土壤为研究对象，测定研究区植被覆盖度和土壤石砾含量、容重、有机质、颗粒组成并计算分形维数，分析土壤颗粒组成及分形维数与各指标的相关性；运用多水平线性混合模型(MLMs)确定土壤分形维数的影响因子，并分析影响因子与土壤分形维数的关系。结果表明：研究区绿地土壤以砂粒为主(62.09%～91.61%),其次是粉粒(0.97%～25.13%)和粘粒(0.82%～17.20%);土壤分形维数变化范围为2.52～2.76,土壤质地以砂质壤土(85.82%)为主，3种质地类型的土壤颗粒分形维数差异显著(P<0.01),从高到低依次为砂质黏壤土(2.74)>砂质壤土(2.64)>砂土(2.59);土壤颗粒分形维数与乔木郁闭度、草本盖度以及土壤有机质含量呈显著正相关(P<0.05),不同质地类型之间影响因子对土壤分形维数的影响程度不同，其中砂质壤土与总体规律一致，土壤分形维数随乔木郁闭度、草本盖度以及土壤有机质含量的增加呈上升趋势。综上可知，深圳城市人工林表层土壤分形维数受植被群落结构影响显著，并与土壤质地和土壤有机质关系密切，研究结果对指导城市人工林群落配置和改善土壤质量功能具有重要意义。

关键词

城市人工林 / 土壤颗粒组成 / 分形维数 / 多水平线性混合效应模型