全 文 ：22卷 3期 315～ 320页
2004年 5月 　 　 山　地　学　报JOURNAL OF MOUNTAIN SC IENCE 　 　
Vol.22 , No.3 pp 315～ 320
May., 2004
　　收稿日期(Received date):2003-11-12;改回日期(Accepted):2004-02-10。
　　基金项目(Foundation item):福建省科技厅重大资助资目(2001F007).[ Supported by the Key Project of the Provincial S cience and Tech nology
Departm ent of Fujian ,China.]
　　作者简介(Biography):封磊(1977-)男 ,吉林通化人 ,硕士 ,主要从事环境生态学研究。[ FENG Lei(1977-),M aster , majors in environment
and ecology research.]
文章编号:1008-2786(2004)03-0315-06
杉木-观光木混交林不同经营模式土壤团粒
结构的分形特征
封 磊1 , 洪 伟2 , 吴承祯2 ,宋 萍2
(1.福建农林大学资源与环境学院 ,福建福州　350002; 2.福建农林大学林学院 , 福建南平　353001)
摘　要:利用分形理论 、弹性分析及边际分析方法对四种不同经营模式的杉木人工林进行了研究。探讨了四种杉
木人工林的土壤团粒结构分形维数对林地土壤性质变化影响的效应。结果表明:土壤>0.25nm 的团聚体及水稳
性团聚含量越大 ,团粒结构的分形维数越小 , 土壤肥力越高 ,在四种经营模式中以杉木同观光木行间混交的土壤壮
况最好;土壤团粒结构的分形维数与土壤团聚体 、水稳性团聚体之间存在显著回归关系。分形理论为林地土壤科
学管理提供了理论依据。
关键词:杉木人工林;分形维数;弹性分析;边际分析;土壤肥力
中图分类号:S152.4;S725.2　　　　　　文献标识码:A
　　杉 木(Cunninghamia lanceolata (Lamb.)
Hook.)作为我国南方重要的速生优良用材树种 ,同
时也是重要的商品用材树种。由于其生长快 、轮伐
期短 、自肥能力差 ,加上目前不合理的栽培制度 ,导
致一系列生态问题 ,对林地持续利用构成严重威
胁[ 1-2] 。寻找合适的阔叶树种与杉木混交是保护
人工林生态系统持续生产力和稳定性 ,保护生物多
样性的一条有效途径 。森林土壤资源不仅为林业可
持续经营提供了物质基础 ,而且是环境持续发展的
物质基础 。形状与大小各异的土壤颗粒组成的土壤
结构 ,表现出一个不规则的几何形体[ 3-4] 。已有研
究表明 , 土壤是具有分形特征的系统[ 4] 。 Tur-
co tte[ 5]提出了多孔介质材料的料径分布分式 N(δ
>d i)∞d-Di ,式中 N 是粒径>d i 的总数;D 是粒
径的分形维数。由于 N 值不能直接通过实验得到 ,
其值受到假设与实际符合程度的影响 ,也影响了 D
值的准确计算。基于在通常的分析中 ,得到的均为
土壤粒径的重量分布值 ,杨培岭[ 6]等提出用粒径的
重量分布取代粒径的数量分布来描述土壤的分形特
征的模型 , 则比较精确 、简便。吴承祯[ 7-8] 、刘金
福[ 9]等提出运用分形模型分析不同林分经营模式
土壤团粒结构取得了较好的效果 。本文在前人研究
的基础上运用分形模型对不同混交类型的杉木观光
木人工混交林进行了研究 ,旨在为选择合适的造林
模式 、深入探讨森林养份循环 、防止地力衰退 、保护
和合理利用森林土壤资源提供理论依据。
1　自然概况
试验地位于福建省建瓯市东安林场 ,面积 12
hm2 , 118°～ 119°E , 26°40′～ 27°20′N ,属亚热带季风
湿润气候区 ,年平均气温 18.8 ℃, 年平均降雨量
1 665.7 mm ,降雨日 170 d ,年平均蒸发量1 499.2
mm ,7 -9 月蒸发量最大 , 年平均相对湿度 79%。
日照总时数1 829.3 h。土壤是由花岗片麻岩发育
而成的红壤 ,腐殖质层+沉积层厚 20 ～ 25 cm ,坡度
20°～ 25°,林地前茬为马尾松天然林 ,1983年采种育
苗。
DOI :10.16089/j.cnki.1008-2786.2004.03.010
2　研究方法
2.1　资料收集
试验于 1984年建立 ,按随机区组法进行试验设
计 ,杉木×观光木混交模式有:混交比例为 1∶1的行
间混交(A),混交比例为 3∶1 的行带混交(B),混交
比例为 1∶1株间混交(C),杉木纯林(D)4个处理 ,
每个处理 4个重复 ,每个处理标准地面积 25.82 m
×25.82 m ,标准地间种柳杉做隔离带 ,在标准地附
近或周围同时营造上述各模式林分共 45 hm2 ,造林
密度2 100株/ hm2 。1996年进行全面调查时 ,按 0
～ 20 cm 、20 ～ 40 cm 土层分别取土样带回实验室分
析 ,具体方法见文献[ 10] 。4 种模式混交林土壤表
层试验结果见表 1 ～ 4(数据来源于文献[ 10])。
2.2　分形维数模型
具有自相似结构的多孔介质 —土壤 ,由于大于
某一粒径 d i(d i >d i+1 , i =1 , 2 , …)的土粒构成的
体积 V(δ>d i)可由类似 Katz [ 11]的公式表示
V(δ>d i)=A[ 1-(d i/ k)3-D ] (1)
式中　δ是码尺 , A , k 是描述形状 、尺度的常数。
通常粒径分析资料是由一定粒径间隔的颗粒重
量分布表示的 ,以d i表示两筛分粒级 d i与 d i+1间粒
径的平均值 ,忽略各粒级间土粒比重 ρ的差异 ,即
ρi=ρ(i=1 , 2 , Λ),则
　W(δ>di)=V(δ>d i)ρ=ρA[ 1-(d i/k)3-D] (2)
式中　W(δ>d i)为大于 d i 的累积土粒重量 。以
W 0 表示土壤各粒级重量的总和 ,由定义有lim
i※∞=0 ,
则由(2)式得
W 0=lim
i※∞W(δ>d i)=ρA (3)
由(2)、(3)式导出
W(δ>d i)
W0
=1- d i
dmax
3-D
(4)
或
d i
d max
3-D
=W(δW 0
(5)
分别以 lg(W i/ W 0)为纵 、lg(d i/ dmax)为横坐标 ,不
难看出 3-D是 lg(d i/ dmax)和 lg(Wi/W 0)的实验
直线的斜率 ,因此 ,要测定 D 即可用回归分析方法 。
2.3　建模
对于林地土壤物理及化学性质均采用下列非线
性回归方程 ,建立预测模型 ,即
Y =aDbsDcg
式中　Y 为林地土壤性质指标含量;Ds 、Dg 分别为
林分湿筛 、干筛条件下土壤团聚体结构分维;a 、b 、c
为参数。
分维对土壤性质效应分析:土壤团聚体分维对
土壤性质效应的弹性系数(EP)为了反映某一土壤
性质的变化率与土壤团聚体分维的变化率的比值 ,
以表达土壤团聚体分维影响该土壤性质指标的效应
规律 ,引入经济领域中常用的弹性系数分析法
EP =(ΔY / Y)/(ΔD/D)
=(ΔY /ΔD)/(Y /D)
=β (6)
当 EP >1时效应处于递增阶段;当 EP <0 时 ,
效应处于负效应阶段;当 0减阶段。
土壤团聚体分维对土壤性质的边际量分析:为
了能反映连续追加每一单位土壤团聚体分维的量 ,
所导致受其影响的土壤性质的指标增加量情况 ,亦
引用经济领域中常用的边际分析法进行分析
MPP = Y/ D
=β(Y /D)
=β(∑Y i/ ∑Di) (7)
MPP 为边际量 , ∑Y i 为各林地土壤性质指标含量
的和 , ∑Di 各林地土壤团聚体结构分维和。
3　结果与分析
3.1　土壤团粒结构分形维数
应用回归分析法计算得到杉木四种混交方式土
壤团粒结构的粒径分布的分形维数。四种方式土壤
团粒结构的粒径分布的分形维数在 2.496 ～ 2.827
之间(表 1),无论是湿筛还是干筛条件下 ,都表现为
<0.25 mm 的质地细的土壤含量高时 ,其分形维数
也高 ,即>0.25 mm 的团粒含量越低 ,其结构的粒
径分布的分形维数越高 。土壤被认为是一种具有分
形特征的分散多孔介质 ,是因为它的结构性状具有
统计意义上的自相似性质。土壤团粒结构粒径分布
的分形维数反映了>0.25 mm 粒径的土壤团聚体
(干筛)、土壤水稳性团聚体(湿筛)含量对土壤结构
与稳定性的影响趋势 ,即团粒结构的分维越小 ,则土
壤越具有良好的结构与稳定性。土壤团聚体 、水稳
性团聚体含量(Y)与团粒结构的分维(D)关系如下
D =3.314-0.0092 Y 　　R =0.981
从上式也可以看出 ,随着分形维数的增加 , >0.25
316　　　 山　地　学　报 22卷
mm 粒径的土壤颗粒在不断的减少 。说明分维能客
观反映团粒结构的结构性状。从而为研究土壤特征
提供了一个新的指标。
表 1　不同经营类型土壤团聚体组成
Table 1　T he soil aggregate composi tion in di fferent management pattern(%)
模式
Pattern
团聚体大小 aggregate composit ion size(mm)
>5 5～ 2 2～ 1 1～ 0.5 0.5～ 0.25 <0.25 >0.25
结构破坏率(%)
Percent of Const ruct ion
demage
相关系数
Correlation
coef ficient
分形维数
Fractal
dimension
A
5.12
6.20
8.86
18.70
19.28
32.4
19.00
16.30
11.74
11.90
36.02
14.50
64.00
85.50 25.15
0.967
0.972
2.734
2.496
B
18.68
21.90
7.52
15.00
15.50
20.80
18.28
17.60
10.26
8.80
29.86
15.90
70.14
84.10 16.60
0.983
0.986
2.699
2.533
C
12.74
18.40
9.56
20.50
14.14
20.90
17.02
16.7
9.78
8.80
36.76
14.70
63.24
85.30 25.86
0.985
0.988
2.746
2.508
D
7.90
30.40
3.46
17.00
13.68
13.00
14.60
11.50
9.64
8.00
50.72
18.30
49.28
81.70 39.68
0.973
0.999
2.827
2.585
　　分子为湿筛 、分母为干筛;表中资料来源文献[ 10] 。
表 2　不同经营类型土壤化学性质
Table 2　The chemical propert ies of soil in diff erent management pat tern
模式
Pattern
深度
(cm)
有机质
(g.kg-1)
全氮
(g.kg -1)
全磷
(g.kg -1)
水解氮
(mg.kg -1)
速效磷
(mg.kg -1)
速效钾
(mg.kg -1)
A 0～ 20 17.34 1.178 0.561 42.10 6.25 72.0
B 0～ 20 13.96 1.135 0.463 43.10 3.90 63.0
C 0～ 20 24.95 1.130 0.526 49.30 1.25 96.0
D 0～ 20 11.41 0.873 0.426 32.10 1.15 60.0
表 3　不同经营类型土壤酶活性
Table 3　The biological act ivit ies of soil in diff erent management pat tern
模式 Pattern 深度(cm) 脲酶 转化酶 淀粉酶 磷酸酶 过氧化物酶 多酚氧化酶
A 0～ 20 4.22 5.03 2.57 3.15 14.92 9.55
B 0～ 20 4.03 4.72 2.25 2.88 12.17 7.73
C 0～ 20 3.95 4.25 2.09 2.53 10.53 6.62
D 0～ 20 3.81 4.03 1.98 2.49 8.86 6.5
3.2　不同混交方式杉木人工林土壤团粒结构分维
特征比较
采用分形理论分析四种杉木经营方式的土壤团
粒结构分形特征的差异性(表 1)。四种经营方式中
土壤团粒的分形维数大小的顺序为:在湿筛条件下 ,
D(2.827)>C(2.746)>A(2.734)>B(2.699);在
干筛条件下 ,D(2.585)>B(2.533)>C(2.508)>A
(2.496)。可见 ,无论是在湿筛还是干筛条件下 ,四
种方式中都是杉木纯林(D)中的土壤团粒的分形维
数最高 ,其土壤团聚体 、水稳性团聚体含量分别为
49.28%和 81.7%,在四种方式中是最低的;同时杉
木纯林的土壤结构体破坏率是四种方式中最高的 ,
表明其结构与稳定性在四种形式中是最差的。在湿
筛条件下 ,土壤团粒的分形维数最低的是 B 方式 ,
它的土壤团聚体含量是最高的 ,而且结构体破坏率
是最低的 ,表明在这种混交模式下土壤结构是最好
的。在干筛条件下土壤结构最好的是 A 模式 ,但从
表 1可以看出 A 、B 、C三混交模式下土壤水稳性团
聚体的含量分别为 85.5%、84.1%和 85.3%,可见
相差不大;而土壤结构体破坏率分别为 25.15%、
16.6%和 25.86%, B 方式与 A 、C 两种方式相差较
大。因此综合湿 、干两种条件 ,杉木观光木按 3∶1行
带混交(B)条件下的土壤团粒结构性最好。
3173期 封磊 ,等:杉木-观光木混交林不同经营模式土壤团粒结构的分形特征 　　　
表 4　土壤孔隙组成状况
Table 4　The soil porosity in dif ferent management pat tern(%)
模式 Pattern 深度(cm)
重度
(g.cm-3)
毛管孔隙度
(%)
非毛管孔隙度
(%)
总孔隙度
(%)
通气度
(%)
A 0～ 20 1.13 51.53 7.58 59.11 27.33
B 0～ 20 1.17 43.97 7.34 51.31 20.62
C 0～ 20 1.11 44.91 12.13 57.09 26.28
D 0～ 20 1.14 39.28 5.92 45.18 18.07
表 5　不同经营类型土壤水分状况
Table 5　Hydrologic characteri stics of soils in diff erent managemen t pat tern
模式
Pattern
深度
(cm)
自然含水量
(%)
最大持水量
(%)
最小持水量
(%)
毛管持水量
(%)
贮水量
(%)
最大贮水量
(%)
排水量
(%)
最大排水量
(%)
A 0～ 20 28.15 52.35 39.15 45.64 118.31 226.93 29.83 52.63
B 0～ 20 26.34 44.04 34.60 37.74 103.65 194.98 22.09 37.69
C 0～ 20 27.66 51.25 33.06 40.36 113.78 224.36 40.38 69.31
D 0～ 20 23.74 39.56 31.90 24.38 90.20 175.84 17.46 33.17
表 6　分形维数与土壤性质关系模型
Table 6　Model on relat ionship betw een soil fractal dimension and soil feature
项目 Item 模型 Model R 弹性系数(%) 边际量湿筛 干筛 湿筛 干筛
有机质 Y =47752927D 6.399S D -23.023G 0.836 6.399 -23.023 39.338 -153.896
全氮 Y =4.5E+09 D-3.306S D -5.381G 0.998 -3.306 -5.381 -1.296 -2.294
全磷 Y =394.4573 D2.533S D -9.967G 0.996 2.533 -9.967 0.455 -1.946
水解氮 Y =650129.7 D-2.857S D -7.3G 0.883 -2.857 -7.3 -43.247 -120.152
速效磷 Y =4.63E+14 D-24.843S D-8.336G 0.699 -24.843 -8.336 -28.328 -10.336
速效钾 Y =133967.7 D5.736S D -14.37G 0.763 5.736 -14.37 151.661 -413.127
脲酶 Y =36.05786 D-0.486S D -1.839G 0.846 -0.486 -1.839 -0.707 -2.909
转化酶 Y =492.0395 D-2.695S D -2.122G 0.798 -2.695 -2.122 -4.415 -3.780
淀粉酶 Y =392.6449 D-1.106S D -4.374G 0.752 -1.106 -4.374 -0.893 -3.842
磷酸酶 Y =246.6039 D-2.503S D -2.116G 0.683 -2.503 -2.116 -2.513 -2.310
过氧化物酶 Y =874983.8 D-3.769S D -8.008G 0.837 -3.769 -8.008 -15.917 -36.773
多酚氧化酶 Y =8128.305 D-1.774S D -5.593G 0.643 -1.774 -5.593 -4.900 -16.798
容重 Y =0.866962 D-1.377S D 1.794G 0.923 -1.377 1.794 -0.569 0.806
毛管孔隙度 Y =18663.8 D0.501S D -7.047G 0.92 0.501 -7.047 8.180 -125.101
3.3　各土壤性质与分维关系模型
将表 2 ～ 4中的数据输入计算机 ,求解得到各土
壤性质变化与土壤团聚体分形维数的回归模型(表
5)。由表 5可知无论是湿筛还是干筛得到的土壤团
聚体分形维数都与各土壤性质变化存在显著相关
性。因此可以利用这些模型预报各土壤团聚体结构
分形维数对应的土壤性质指标值。
3.4　分形维数对各土壤性质变化的弹性分析及边
际分析
应用(6)式对湿干两种条件下土壤团聚体分形
维数对各土壤性质变化的弹性系数进行计算(表
5)。由表 5可知 ,在湿筛条件下 ,处于弹系数>1 ,属
于 EP >1 ,其效应处于对各土壤性质变化递增阶段
的有:有机质 、全磷 、速效钾 、非毛管孔隙度 、总孔隙
度 、通气度 、最大持水量 、最大贮水量 、排水量 、最大
排水量 ,分形维数每增加 1%,以上各指标分别增加
6.399%、 2.533%、 5.736%、 3.164%、 1.089%、
4.22%、2.252%、1.933%、7.158%、9.126%。处于
1>EP>0 ,其效应处于对各土壤性质变化递减阶段
有:毛管孔隙度和贮水量 ,分形维数每增加 1%,以
上各指标分别降低 0.501%和 0.66%。处于 EP <
0 ,其效应处于对各土壤性质变化负效应阶段的有:
318　　　 山　地　学　报 22卷
全氮 、水解氮 、速效磷 、脲酶 、转化酶 、淀粉酶 、磷酸
酶 、过氧化物酶 、多酶氧化酶 、重度 、自然含水量 、最
小持水量和毛管持水量 ,分形维数每增加 1%,以上
各指标分别按其自身弹性系数降低;在干筛条件下 ,
处于弹性系数>0 的指标只有重度(1.794 g/cm3),
属于 EP >1 ,其效应处于对各土壤性质变化递增阶
段 ,分形维数每增加 1%,其指标值增加 1.794%。
由于 EP<0 ,所以分形维数每增加 1%,有机质 、全
氮 、全磷 、水解氮 、速效磷 、速效钾 、脲酶 、转化酶 、淀
粉酶 、磷酸酶 、过氧化物酶 、多酚氧化酶 、毛管孔隙
度 、非毛管孔隙度 、总孔隙度 、通气度 、自然含水量 、
最大持水量 、最小持水量 、毛管持水量 、贮水量 、最大
贮水量 、排水量和最大排水量分别降低 23.023%、
5.381%、 9.967%、 7.300%、 8.336%、 14.370%、
1.839%、 2.122%、 4.374%、 2.116%、 8.008%、
5.593%、7.047%、16.010%、8.737%、16.053%、
4.813%、10.352%、3.962%、14.439%、8.353%、
9.406%、26.562%和 25.891%。
应用(7)式对湿 、干筛条件下土壤团聚体分形维
数对各土壤性质变化的边际量进行计算(见表 4),
在不同过筛条件下 ,土壤团聚体分形维数对各土壤
性质变化的边际量亦有明显不同。湿筛条件下 ,土
壤团聚体分维每增加一个单位值 ,林地土壤的有机
质 、全氮 、全磷 、水解氮 、速效磷 、速效钾 、脲酶 、转化
酶 、淀粉酶 、磷酸酶 、过氧化物酶 、多酚氧化酶 、重度 、
毛管孔隙度 、非毛管孔隙度 、总孔隙度 、通气度 、自然
含水量 、最大持水量 、最小持水量 、毛管持水量 、贮水
量 、最大贮水量 、排水量和最大排水量依次变化为
39.338%、1.296%、0.455%、-43.247%、-28.328%、
151.661%、-0.707%、-4.415%、-0.893%、-2.513%、
-15.917%、 -4.900%、 -0.569%、 8.180%、
9.478%、 21.045%、 35.390%、 -1.183%、
38.304%、 -2.962%、 -42.474%、 25.542%、
144.388%、71.385%、159.867%;在干筛条件下 ,土
壤团聚体分维每增加一个单位值 ,林地土壤的上述指
标依次变化为 -153.896%、-2.294%、-1.946%、
-120.152%、 -10.336%、 -413.127%、 -2.908%、
-3.780%、 -3.842%、 -2.310%、 -36.773%、
-16.798%、 0.806%、 -125.101%、 -52.149%、
-183.587%、-146.383%、-50.351%、-191.454%、
-54.295%、-211.293%、-351.499%、-763.956%、
-288.031%、-493.162%。由边际分析可知 ,在湿筛
条件下 ,土壤团聚体分维的变化对有机质 、速效磷 、
速效钾 、通气度 、总孔隙度 、最大持水量 、贮水量 、最
大贮水量 、排水量和最大排水量影响较大;在干筛条
件下 ,土壤团聚体分维的变化对有机质 、速效钾 、毛
管孔隙度 、非毛管孔隙度 、总孔隙度 、通气度 、自然含
水量 、最大持水量 、最小持水量 、毛管持水量 、贮水
量 、最大贮水量 、排水量和最大排水量影响较大 。
4　讨论
土壤团聚体和水稳性团聚体的状况是影响土壤
肥力的一个重要因素。土壤中这两种团聚体含量越
高表明该土壤相对越松散 、通透性越好 ,林地表层生
物活动加强 ,矿化作用加快 , 有利于土壤肥力的提
高。在本研究中土壤团粒结构的粒径分布的分形维
数与土壤团聚体及水稳性团聚体含量之间存在明显
的直线关系 ,通过对团粒体的分形维数的研究可以
正确的反映出林地土壤的结构性和稳定性 ,从而为
土壤肥力的测定研究提供了一个新的思路 。
对四种类型的杉木人工林的研究表明:无论是
湿筛还是干筛条件下 ,杉木纯林的土壤的团粒体的
分形维数都是最高的 ,因此该林地的土壤稳定性及
自我培肥性较差 ,这是因为杉木纯林的凋落物较少。
据报道大部分郁闭的林分中每年每公倾约2 000
kg ,仅为阔叶林的 40 %～ 50 %,而且所含营养元素
也比阔叶林低 ,加上杉木是速生高产的树种 ,耗肥较
多 ,因此杉木纯林的林地土壤状况不理想[ 1] 。而在
混交林中由于观光木树种在形态和生态要求上与杉
木有一定的差异性 ,两树种种间关于土壤养份的竞
争要比杉木种内小 ,而且作为阔叶树种其凋落物数
量及所含营养元素也较杉木多 ,因此混交林的土壤
状况要比纯林的理想。在三种混交模式中 ,经过土
壤团粒体的分形维的综合比较 ,以行带混交的 B 模
式土壤状况最好。
弹性分析与边际分析表明 ,在湿筛条件下 ,土壤
性质变化的效应处于递增阶段的弹性系数在 1.089
%～ 9.126 %间 ,处于递减阶段的弹性系数在0.501
%～ 0.66 %间 ,处于负效应阶段的弹性系数在 -
24.84 %～ -0.123 %间 ,而每连续追加一个单位
分维 , 土壤性质变化的边际量为 -43.247 % ～
159.867 %;在干筛条件下 ,土壤性质变化的效应除
重度外全部处于负效应阶段 ,每增加 1%的分形维
数 ,其弹性系数在-26.562 %～ -1.839 %间 ,而
每连续追加一个单位分维 ,土壤性质变化的边际量
3193期 封磊 ,等:杉木-观光木混交林不同经营模式土壤团粒结构的分形特征 　　　
为-493.162%～ 0.806%。可见在湿 、干筛两种条
件下土壤分形特征对土壤性质影响程度不一样。至
于哪一种条件下能够真实的反映土壤的性质 ,还有
待进一步研究。
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Fractal Feature of Soil Aggregation in Different Management Patterns of
Chinese Fir Plantation Mixed with Tsoongiodenron odorum.Journal
FENG Lei1 ,HONG Wei2 ,WU Chengzhen2 ,SONG Ping2
(1.College of Resources and Environment , Fujian Agriculture and Forestry Univ isity , Fuzhou 350002;
2.Forestry College , Fujian Agriculture and Forestry University , Nanping 353001)
Abstract:In this paper , the fractal theory , elasticity analysis and marginal yield analysis were used to study the
soil agg regation structure in different management patterns.The effects of soil properties variety w ere analyed
by fractal dimension.The result show ed that the more the content of the cluster >0.25nm and the w ater-stable
cluster , the less the f ractal dimension of soil cluster and the higher the soil fertility.The soil condition of Chi-
nese fir plantation mixed with Tsoongiodenron odorum.Journal in row s has the g reatest advantages in compari-
son among all the four management pat terns.There are remarkable relationship betw een the f ractal dimension
and the content of soil cluster or water-stable cluster.The fractal theo ry of soil w ill provide scientific basis fo r
management of fo rest land soil.
Key word:Chinese fir plantation;fractal dimension;elasticity analysis;marginal yield analysis;soil properties
320　　　 山　地　学　报 22卷