《表2 土壤磁学参数变异函数及分形维数》

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《城市交通绿地土壤磁性的空间变异特征及其环境意义》

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选择能指示土壤磁性矿物含量、组成和粒度的磁学参数HIRM、SIRM、χlf、S-300 m T、χARM、χARM/SIRM，采用地统计学和分形学方法描述各磁学参数的空间变异特征。统计结果如表2所示。由表2可知，各磁学参数均符合正态分布，各土壤磁学参数均具有较明显的基台值，说明土壤磁学参数具有明显的空间相关性。土壤χlf、SIRM和χARM/SIRM符合高斯模型，χARM、HIRM和S-300 mT符合球状模型，决定系数均较高，模型拟合度较好，拟合模型均能很好地描述各磁学参数的空间变异结构。块金系数大小依次为S-300mT>χlf>SIRM>χARM>χARM/SIRM>HIRM，且均小于0.25，表现为强烈的空间自相关性，说明其空间变异主要由结构性因素引起，城市交通绿地土壤磁学参数的空间变异性可能与汽车尾气排放的不同大小的磁性颗粒结构性沉降有关。除半方差函数外，土壤磁学参数的空间结构特征还可用分形维数D来定量描述。多数自然变量相邻两个信息点间通常并非是线性变化或光滑过渡的，存在局部、非线性变化特征，而分形学可借助分形自相似性揭示变量的局部非线性变化。由表2可知，各磁学参数D值范围为1.421-1.994，D值由高到低依次为S-300 m T>HIRM>χARM>χlf>SIRM>χARM/SIRM。除χARM/SIRM外，其余磁学参数的D值均大于1.5，分形分析结果显示交通绿地土壤磁学参数的局部空间变异主要由人为随机性因素控制。土壤S-300 mT、HIRM、χARM、χlf和SIRM存在局部随机特性的空间结构。半方差函数通过总体平滑的处理总体反映了土壤磁学参数的空间分布规律，而分形维数通过不规则几何形态的分析强调局部异常信息。说明交通绿地表层土壤S-300 m T、HIRM、χARM、χlf和SIRM空间变异性总体上由结构性因素主导，但局部的空间结构变异仍然受随机性因素影响，这也反映了影响城市土壤性质空间变异因素的复杂性。