不同土地利用方式砖红壤团聚体水稳性及其对前期含水率的响应

前期含水量是影响土壤团聚体稳定性的重要因素,而其对砖红壤结构稳定性的影响缺乏系统研究,本文以海南地区3种典型利用方式(林地、荒地、耕地)下玄武岩发育砖红壤团聚体为研究对象,测定其理化性质,干、湿筛团聚体组成及不同前期含水率(3%、5%、10%、15%、20%)条件下3~5 mm粒径团聚体破碎后粒径分布状况,采用冗余分析探究了土壤性质及前期含水率对不同土地利用方式砖红壤团聚体水稳性的影响。结果表明:(1)不同土地利用方式下,土壤部分性质存在显著差异,如土壤pH、有机碳、阳离子交换量及部分交换性盐基离子等,其余性质差异较小。(2)土壤水稳性团聚体组成总体呈现“单峰”或“双峰”分布,峰值主要出现在2~1 mm和0.5~0.25 mm处,对于表层土壤而言,林地土壤团聚体稳定性最高,而耕地土壤团聚体稳定性较弱,表下层土壤稳定性显著(P<0.05)低于表层土壤。(3)在风干条件下,表层土壤团聚体水稳性普遍较高(WSA>90%,MWD>1.5,GMD>1.2),随着前期含水率的增加,团聚体破碎后大团聚体(>2 mm)含量有不同程度的变化,整体呈现水稳性大团聚体含量随前期含水率增加而增加。(4)土壤有机碳是影响砖红壤团聚体水稳性的最主要因素,其对团聚体水稳性差异的解释率达80.6%。

有机物料及无机氮对耕地黑土团聚体水稳性的影响

用室内模拟试验研究了有机C、无机N添加对耕地黑土不同粒级团聚体水稳性的影响。结果表明 ,在不添加任何物料的湿培养条件下 ,随团聚体粒径增大抵抗浸水分散能力减弱 ;添加葡萄糖和玉米根干粉对 >1mm水稳团聚体有良好保护作用 ,但不能保护小粒径的团聚体。单纯添加无机N会引起耕地黑土团聚体水稳性下降。

基于LB法不同植被类型下土壤团聚体水稳性研究

土壤团聚体与土壤侵蚀和径流密切相关,本试验用Le Bissonnais法中的快速处理测定黄土丘陵区纸坊沟流域土壤水稳性团聚体含量,计算团聚体平均质量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）和质量分形维数（D）,比较几种水稳性团聚体指标之间的相关性,确定植被类型对土壤水稳性团聚体含量的影响。结果表明,大于0.2 mm的土壤团聚体含量在1978年油松林地的0-5 cm层最大,为54.95%,在1990年刺槐林地和荒地的20-40 cm层最小,为3.20%;MWD（mm）和GMD（mm）在1978年油松林地的0-5 cm层最大,分别为1.66和0.46,在荒地的20-40cm层最小,分别为0.09和0.05;表层（0-5 cm）土壤D在2.71-2.84之间,表下层在2.74-2.91之间。土壤有机质与D,MWD,GMD和〉0.2 mm显著相关,表明增加土壤有机质含量有利于土壤团聚体形成和水稳定性提高。D,MWD,GMD和〉0.2 mm都可用于表征土壤团聚体水稳定性,作为土壤抗侵蚀性指标。

冻融循环及含水量对盐碱土团聚体水稳性特征的影响

以北疆耕作层土壤为研究对象,采用室内冻融模拟试验,研究冻融循环过程中土壤含水量、含盐量和冻融循环次数对土壤团聚体水稳定性特征指标(平均质量直径、几何平均直径、分形维数)的影响。结果表明:70%田间持水量时冻融过程可增强团聚体稳定性,含水量过高或过低均破碎团聚体,特别是达到田间持水量时;初始含盐量对团聚体稳定性也有显著影响,随着含盐量的增加土壤团聚体稳定性逐渐降低;随冻融循环次数增加(1次、3次和5次),<0.1 mm的团聚体组成比例显著上升,几何平均直径和平均质量直径降低;在初始含水量较低时,冻融循环对分形维数没有显著影响,随着初始含水量的增加,分形维数最高增加0.88%;土壤的平均质量直径和几何平均直径均与分形维数呈显著负相关。建议在盐碱土冻结前,调节土壤含水量至70%田间持水量,可以保持和改善土壤物理结构。

不同开垦年限黑土区坡耕地土壤团聚体稳定性与有机质关系

从不同开垦年限、土层和地形部位三个视角,应用慢速湿润法研究了东北黑土区坡耕地表层3~5 mm土壤团聚体稳定性与有机质的关系.结果表明：黑土开垦后,随着土壤有机质含量下降,土壤团聚体水稳性也明显降低;40 a以后,随着开垦时间的延长,两者的变化逐渐趋于稳定和平缓.MWDSW值、〉0.2 mm水稳定性土壤团聚体含量均与有机质含量显著正相关,相关系数分别是0.979和0.956（P〈0.05）.表层土壤团聚体水稳性高于次表层土壤,这与表层土壤有机质含量高于次表层有关.不同土层〉0.2、〉0.5 mm水稳性团聚体含量,MWD值与相应有机质含量相关系数分别为0.51、0.56、0.59（P〈0.05）,达到显著相关水平.不同地形部位表层土壤团聚体稳定性沿坡面呈波状起伏变化,变化规律不明显,主要是由于坡面不同地形部位土壤侵蚀、搬运和沉积作用强弱不同造成的.三种情况下,黑土表层土壤MWD值与有机质含量均显著相关.

植被类型对土壤非水稳性团聚体交换性盐基离子分布的影响

【目的】揭示植被类型对土壤非水稳性团聚体交换性盐基离子分布的影响。【方法】选取岷江上游山地森林干旱河谷区为研究区域,从土壤团聚体角度,就天然次生林、灌草、乔灌、混交林(幼林)、岷江柏(幼林)、退耕岷江柏林6种典型植被条件下土壤非水稳性团聚体及其交换性盐基离子分布特征开展研究。【结果】不同植被条件下土壤非水稳性团聚体均以>2 mm粒径团聚体为主,随着团聚体粒径的减小,其含量呈总体先降低后增加的变化趋势;不同植被条件下各粒径团聚体中交换性盐基离子平均含量表现为Ca^(2+)>K^+>Mg^(2+);植被类型不仅影响着各粒径团聚体的分布,同时也影响着不同粒径团聚体中Ca^(2+)、K^+、Mg^(2+)等盐基离子的分布。【结论】研究结果可为山地森林干旱河谷区植被恢复和土壤资源可持续利用提供一定依据。

横坡和顺坡耕作对紫色土土壤团聚体稳定性的影响

通过径流小区试验，分析探讨了紫色土横坡和顺坡两种耕作模式下表层（0～20cm）土壤水稳性团聚体及有机碳含量的特征，为紫色土区坡耕地的有效改造和综合利用提供科学依据。试验结果表明，横坡耕作下土壤水稳性指数K值比顺坡耕作高38．99％，而土壤分散性D值为顺坡耕作的1．64倍，横坡耕作抗蚀性大于顺坡耕作。横坡耕作〉0．25mm水稳性团聚体含量比顺坡耕作增加3．62％，〉5mm、5～3mm、3～2mm水稳性团聚体含量横坡耕作均高于顺坡耕作，横坡耕作显著提高〉2mm水稳性团聚体含量。横坡耕作下团聚体结构体破坏率较顺坡耕作减少3．05％，团聚体平均重量直径为顺坡耕作的1．39倍。2种耕作模式下O．5～2mm团聚体有机碳含量均最高，〉0．25mm不同粒级团聚体有机碳含量百分数均随粒径的减小而减小，均在0．5、0．25mm粒级下达到最小。横坡和顺坡耕作模式下2～1mm团聚体有机碳含量无显著差异。横坡耕作较顺坡耕作能够显著增加紫色土〉2mm水稳性团聚体含量，且对有机碳的固持作用更好，有利于土壤结构的改善。

马尾松人工林土壤各粒径团聚体湿筛后的有机碳分配

选取25a、45a和65a马尾松人工林为研究对象,采用湿筛法对各粒径土壤团聚体分别湿筛。探究了马尾松人工林各粒径团聚体湿筛后的团聚体有机碳分配,以探讨各粒径团聚体湿筛后分配到同一粒级团聚体有机碳含量及其对团聚体水稳性的贡献差异。结果表明:种植年限增加显著降低土壤团聚体水稳性(P<0.05);各粒径团聚体湿筛后分配的有机碳随粒级减小含量呈先降后增趋势,以保持原粒级团聚体有机碳(12.96—32.01 g/kg)含量最高,其次是<0.25 mm粒级(8.08—23.53 g/kg)。各粒径团聚体湿筛分配到同一粒级的有机碳以保持原粒级的含量最高(P<0.05);土壤团聚体水稳性与各粒径团聚体湿筛后保持原粒径的有机碳呈显著或极显著正相关(P<0.05或0.01),分配到越小的粒级正相关性越不显著。此外,团聚体水稳性与各粒径团聚体湿筛分配到同一粒级的有机碳呈正相关,以保持原粒级相关性最高(P<0.01或0.05);回归方程及相关性系数表明,有机碳与保持原粒径团聚体呈显著呈或极显著正相关(P<0.05或0.01),与消散到其他粒级的团聚体呈负相关或极显著负相关(P>0.05或<0.01)。本研究得出有机碳含量增加促进更大粒径团聚体形成。反之,促使大粒径团聚体向较小粒径团聚体转化。同一粒级团聚体间,保持原粒级团聚体比易转化形成更大粒级团聚体有更高的有机碳含量和更强的水稳性,这对团聚体的固碳提供了新的认识。

西藏尼洋河流域农田土壤团聚体及有机质分析

为促进尼洋河流域农业可持续发展,选取流域典型农田土壤为研究对象,分析不同土层土壤团聚体的分布规律及有机质含量的差异特征,对该流域土壤结构稳定性与保肥能力进行评价。结果表明:非水稳性团聚体,粒径>2mm的团聚体数量表现为0~15cm土层高于15~30cm土层,粒径<2mm的为15~30cm土层高于0~15cm土层;水稳性团聚体,粒径>0.25mm的团聚体数量表现为0~15cm土层高于15~30cm土层,粒径<0.25mm的为15~30cm土层高于0~15cm土层;土壤有机质含量表现为0~15cm土层高于15~30cm土层。回归分析发现,不同土层土壤团聚体数量与有机质含量呈正相关性,回归方程分别为y0~15cm=0.203x-4.877(R^2=0.458),y15~30cm=0.514x-11.133(R^2=0.434)。整体而言,尼洋河流域农田土壤结构稳定性及肥力相对较差,建议实施客土还田的同时对农业耕作结构进行适当调整,科学施肥。

耕翻和秸秆还田深度对东北黑土物理性质的影响

为了明确耕翻和秸秆还田深度对土壤物理性质的影响,在东北黑土区中部进行了6 a的耕翻和秸秆还田定位试验,设置了免耕(D0)、浅耕翻(0~20 cm)(D20)、浅耕翻+秸秆(D20S)、深耕翻(0~35 cm)(D35)、深耕翻+秸秆(D35S)、超深耕翻(0~50 cm)(D50)和超深耕翻+秸秆(D50S)7个处理开展研究,秸秆还田处理将10 000 kg/hm2秸秆均匀地还入相应的耕翻土层。结果表明,耕翻和秸秆还田深度是影响土壤物理性质的重要农艺措施。与初始土壤相比,免耕显著增加了0~20cm土层土壤容重,减少了孔隙度、持水量、饱和导水率和>0.25mm水稳性团聚体的含量(WAS>0.25)(P<0.05),而对20~50 cm土层没有显著影响(P>0.05)。在0~20 cm土层,除了D50处理显著降低了WAS>0.25含量以外,D20,D35和D50处理对各项土壤物理指标均没有显著影响;而D20S和D35S处理则显著改善了该层各项土壤物理指标。在>20~35 cm土层,D35、D35S、D50和D50S处理显著改善了该土层各项土壤物理指标(除了2014年的容重)。在>35~50cm土层,D50和D50S处理对各项土壤物理指标改善效果显著,特别是相应土层通气孔隙度和饱和导水率显著增加。研究结果表明耕翻配合秸秆对土壤物理指标的改善效果优于仅耕翻处理。综合评分结果也表明D35S和D50S处理分别对>20~35 cm和>35~50 cm土层土壤物理性质的改善效果最好,说明在质地黏重的黑土上深翻耕或者超深翻耕配合秸秆还田通过土层翻转秸秆全层混合施用能够显著改善全耕作层土壤的物理性质,增加耕层厚度,扩充土壤的水分库容,提高黑土的水分调节能力。

渭北黄土丘陵区人工林类型对土壤属性的影响

为了研究渭北黄土丘陵区人工林类型对土壤属性的影响,选取位于同一坡面上的刺槐纯林、油松纯林和苹果园土壤为研究对象,分析了土壤结构稳定性,土壤有机碳、无机碳和土壤呼吸等土壤属性在3种人工林土壤剖面的变化特征,并探讨了土壤有机碳和无机碳在水稳性团聚体形成中的作用。结果表明:3种人工林土壤团聚体破碎率均较高,各团聚体水稳性指标值、土壤有机碳含量、土壤呼吸在3个样地的顺序均为油松林>刺槐林>苹果园,土壤无机碳含量的顺序为刺槐林>苹果园>油松林。土壤有机碳和无机碳含量之间呈负相关关系,且二者分别与团聚体水稳性呈正相关和负相关关系,但同时,无机碳含量存在一个阈值,当低于或高于这一阈值时,其含量与团聚体水稳性分别呈正相关或负相关关系,因此,当无机碳含量较高时,应降低其含量,并提高土壤有机碳含量,以改善土壤结构,降低土壤遭受侵蚀的风险;土壤结构稳定性各指标之间及其与土壤有机碳含量和土壤呼吸呈极显著正相关关系。可见,人工林类型显著影响各项土壤属性,油松林在提高土壤质量方面的作用大于刺槐林。

莱芜市红石公园土壤结构特征及其与饱和导水率的关系

[目的]分析土壤水分运移过程,探究莱芜市红石公园土壤结构特征及其对饱和导水率的影响,为促进该区生态恢复和建设提供理论参考。[方法]采用环刀分层取样对研究区6块样地进行土壤物理结构特征测定,进行水分穿透试验,测量土壤饱和导水率。[结果]试验区土壤密度及石砾含量大小均表现为:纯草本>灌木—草本>乔木—草本;土壤R0.25(>0.25mm水稳性团聚体含量)、含水率、总孔隙度及饱和导水率大小均表现为:乔木—草本>灌木—草本>纯草本;表层土壤具有更优的土壤结构及更大的饱和导水率;土壤饱和导水率与土壤密度、石砾含量呈现显著负相关关系,与土壤总孔隙度及R0.25呈现显著正相关关系。[结论]土壤总孔隙度是土壤饱和导水率的最主要影响因子,土壤R0.25含量、土壤密度及石砾含量次之。

团粒结构对黄绵土溅蚀速率和结皮形成的影响研究

为弄清团粒结构在土壤结皮形成过程所起的作用,笔者通过人工模拟降雨溅蚀试验,测定土壤溅蚀速率,同时采样制作土壤切片,分析不同直径团粒对黄绵土溅蚀速率和结皮形成的影响。结果表明：0.15 mm≤D〈2.0 mm和D〈0.038 mm的团粒土壤较易形成结皮,在降雨历时5 min时,土壤表面有结皮形成,随着降雨的继续,土壤表面结皮形成趋于完善;而中度直径0.038 mm≤D〈0.15 mm的团粒土壤不易形成结皮,在降雨历时5 min时,土壤表面都没有结皮形成。在团粒直径范围是0.105 mm≤D〈0.22 mm,随着土壤团粒直径的减小,土壤的溅蚀速率逐渐增加,直径位于0.096~0.15 mm之间的团粒结构土壤的溅蚀速率达到最大,随后,随着土壤团粒直径的减小,土壤溅蚀速率逐渐降低。