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确定一片土壤是否适合农业用途通常需要广泛的测试,这可能会破坏土壤并且非常耗时。 现在,发表在10月28日出版的《物理评论快报》上的一份报告概述了一种快速、无损的方法来评估土壤的种植适宜性。 研究人员使用微波雷达来确定一块土地的物理和力学特性,而不会破坏它。
墨西哥国立自治大学的克劳迪娅·奥列什科和她的同事确定,尽管土壤结构极其不均匀,但在1厘米到1米的尺度上,它也是一个分形。 也就是说,可以用相对简单的方程描述的模式在不同的尺寸尺度上重复出现。 科学家们利用这一特性来识别泥土样本中空隙的体积——这是密度和含水量的良好指标。 该团队发现,土壤样本反射的微波与样本本身具有相同的分形维度。 当研究人员使用微波扫描一个具有六个非常不同层面的土块(见图像)时,从雷达技术获得的结果与从每个部分直接测量的结果非常吻合。 作者得出结论,探地雷达是“用于无损土壤研究的重要工具”。