Dreidimensionale Analyse der Porenraumgeometrie strukturierter Böden in Bezug auf die Verteilung von Wasser und Luft mit Hilfe der hochauflösenden µCT

使用高分辨率 µCT 对结构化土壤的孔隙空间几何形状与水和空气分布的关系进行三维分析

• 批准号: 184472299
• 负责人: Professor Dr. Rolf Tippkötter
• 金额: --
• 依托单位: Zentrum für Marine Umweltwissenschaften (MARUM)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2010-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/184472299?language=en
• 关键词: Dreidimensionale; Analyse; der; Porenraumgeometrie; strukturierter

Die Prozesse der Wasser- und Stoffbewegung sowie des Gasaustausches in Böden werdenmaßgeblich durch das an die Bodenstruktur gebundene Porensystem gesteuert. Die Funktionalität des Porensystems beruht hierbei sowohl auf den Anteilen unterschiedlicher Porengrößen als auch auf der Geometrie des Porenraumes. Während die Porengrößenverteilung mit bodenphysikalischen Standardmethoden unter der Annahme von Kapillarität quantifizierbar ist, lassen sich die realen Porenformen in ihrer räumlichen Anordnung (u.a. Kontinuität, Bottlenecks, Konnektivität, Tortuosität) nur durch optische Verfahren erschließen. Die präferentiellen Fließwege der Makro- und Grobporen (> 50 μm) wurden bereits in zahlreichen Studien in 2D und 3D analysiert. Für die mittleren Porengrößen (0,2 – 50 μm) mit hoher ökologischer Wirksamkeit in ungesättigten Böden liegen jedoch kaum morphologische Informationen vor. In diesem Projekt sollen die Verfahren der Kunstharzeinbettung und der Mikrofokus- Computertomographie (μCT) für eine qualitative und quantitative räumliche Analyse des Porensystems in verbesserter hoher Auflösung (bis zu 1 μm) eingesetzt werden. Die Darstellung der mittleren Porengrößen wird mit der neuesten hochauflösenden Technik der μCT bei gleichzeitiger Differenzierung von Matrix, Wasser und Luft realisiert. Die zu analysierenden Geometrieparameter unterschiedlicher Porengrößen werden mit den Funktionen der Wasser- und Luftleitfähigkeit korreliert. Die Darstellung der Wasserverteilung in realen Poren bei unterschiedlichem Entwässerungsgrad ermöglicht zudem eine Überprüfung der Kapillartheorie, die als allgemeine Grundlage für Wasserverteilung und Wasserfluss vorausgesetzt wird.

Die prozesse der wasser- und stoffbewegung sowie des des gasaustausches在BödenWerdenmaßgeblichdurch das a die bodenstruktur gebundene porensystem gesteuert。 Diefunktionalitätdes porensystems beruht hierbei sowohl auf den anteilenunterschiedlicherporengrößenals auch auch auf auf auf auf auf der geometrie des porenraumes。 WährendDie dieporengrößenverteIlungmit bodenphysikalischen standardmethoden unter der annahme von vontifizierbar是porenform世界上第一个发现的人（kontlenecks，bottlenecks，bottlenecks，bottlenecks，bottlenecks，bottlenecks，bottlenect，konnektivität，tortuosität）andoptuosität）和optuiliesiliysionily。 QuantifizierBar是第一个在Porenform（>50μm）的世界中找到的，其他国家是Porenform（0,2 - 50μm）中唯一可以找到的主角，主角一直在努力创建有关人类世界的信息。在本文中，主人公一直在计算机上工作，计算机层析成绩是在计算机系统（μCT）中开发的，并且计算机系统是以新的Auflösung（BIS ZU1μm）的形式开发的，并且计算机系统已经以各种方式开发。 neuestenhochauflösendentechnikderμctbei gleichzeitiger dieldenzierung von矩阵，wasser und luft luft realisiert。 Die Zu AnalySierenden几何标准仪UnterschiedlicherporengrößenWerdenMit Mit den funktionen der wasserser- undluftleitfähigkeitkorreliert。 Die darstellung der wasserverteilung在Realen Poren beiunterschiedlichementwässerungsgradErmöglichtZudem Zudemeineüberprüfungder Kapillartheorie，Die allgemeine grundlage four wasserverteilung wasserverteilung undserfluss undserfluss undsserfluss vorausgesththeorie。