红壤表土团聚体粒径对坡面侵蚀过程的影响

以湖北省咸宁市的3种典型红壤为研究对象,利用试验土槽,采用室内人工模拟降雨方法,研究土壤团聚体粒经对坡面径流和侵蚀的影响以及泥沙特性。结果表明,在前期含水量、坡度一致的条件下,随着团聚体粒径的增大其稳定性减小,坡面初始产流时间缩短;侵蚀量也随着团聚体粒径的增大而减小,供试3种土壤中<2mm团聚体侵蚀量最大,依次为3.40、2.55、3.33gm-2min-1。侵蚀泥沙平均重量直径随着坡面表土团聚体初始粒径的增大而减小。研究结果有助于深入了解坡面侵蚀机理,为泥沙输移模型开发提供必要的土壤参数。

原油对土壤团聚体粒径及稳定性的影响

为探究原油对土壤团聚体粒径和稳定性的影响,以模拟污染土壤为研究对象,研究了在不同原油污染量(2%、5%、10%)和污染时间(2,15,30 d)条件下,土壤机械稳定团聚体和水稳定团聚体的粒径和含油量等参数的变化。结果表明:原油提升了土壤粒径>2 mm的机械稳定团聚体和水稳定团聚体含量,降低了粒径<0.25 mm的机械稳定团聚体和水稳定团聚体含量。随着污染时间增加,粒径>2 mm的团聚体含量显著增加,粒径<0.25 mm的团聚体含量显著降低。相同粒径团聚体的含油量随着土壤总原油量的增加而增加,原油量为10%的土壤各粒径团聚体的含油量最高;原油在不同粒径团聚体中的分配顺序为:2 mm以上>0.25~2 mm>0.25 mm以下,且粒径>2 mm的团聚体中分配的原油量占原油总量的60%以上。总体来说,原油污染改变了土壤团聚体的粒径分布,增加了团聚体的稳定性,促进了土壤中粒径>2 mm的大团聚体的形成,而原油主要赋存在大团聚体中。

芘在不同粒径红树林沉积物团聚体上的吸附/解吸行为

采用海藻酸钙凝胶包覆的方法,研究了芘在九龙江河口红树林区不同粒径沉积物团聚体上的吸附/解吸行为.结果表明,海藻酸钙凝胶包覆可有效减少沉积物团聚体粒径的改变,其等温吸附、吸附/解吸速率情况与未包覆沉积物团聚体存在明显差异.包覆后等温吸附曲线中吸附容量Kf值取决于总有机碳(TOC)的含量,非线性吸附常数n不仅与其硬碳和软碳的比值有关,还与团聚体复杂的孔隙结构存在着一定的关系.包覆后沉积物团聚体的快吸附速率常数值与沉积物团聚体的比表面积值正相关(krap=0.041S-0.0146,R2=0.9923).小粒径沉积物团聚体的"老化"现象较大粒径更为显著,使得其解吸量较小.

间歇性降雨对土壤团聚体粒级及磷、铜、锌富集的影响

探讨间歇降雨条件下土壤干湿交替对团聚体粒级动态变化的影响,对加深径流泥沙运移和分选机制的理解、揭示土壤微量元素随地表径流迁移的规律具有重要意义。通过37 d内的5场间歇性人工降雨实验,观测了降雨激发的团聚体破碎过程和降雨间歇段干缩过程导致的团聚体粒径分布的动态变化,并通过分析不同团聚体粒级总磷、铜、锌含量的动态变化,评估了间歇降雨对土壤污染物富集特征的影响。结果表明,间歇性降雨导致的土壤干湿交替引发了剧烈的团聚体粒级周转,团聚体稳定性随实验推移呈总体退化状态,具体体现在>250μm微团聚体的比例随实验推移显著下降,而<250μm微粒的比例显著上升(P<0.05)。团聚体粒径分布的变化引起了不同粒径磷、铜、锌含量的同步变化,三种元素从>250μm向<63μm粒级逐渐转移,造成<63μm粒级内各元素浓度在实验末期达到最高,这意味着间歇性降雨引起的团聚体结构退化和<250μm微粒的增加及微量元素富集会加大水土流失及伴随污染物排放的风险。本研究揭示了间歇性降雨引起的土壤团聚体结构变化及对泥沙分选和元素迁移过程的影响,为土壤侵蚀引起的横向物质运移机制提供了一定的理论参考。

北方土石山区土地利用方式对褐土团聚体稳定性的影响

土地利用方式是影响土壤团聚体稳定性的重要因素,但关于北方土石山区土地利用方式对土壤团聚体稳定性的影响仍不清晰。选取北方土石山区耕地、荒地、休闲地和金银花地的褐土为研究对象,基于Le Bissonnais法,分析了快速湿润(FW)、机械振荡(WS)和慢速湿润(SW)处理下团聚体粒径分布特征、稳定性和可蚀性。结果表明:(1)FW处理后,耕地、荒地和休闲地团聚体集中分布于<0.5 mm,而金银花地则为>0.2 mm;WS和SW处理后,均以>0.2 mm团聚体为主。3种处理下,土地利用方式间2~5 mm团聚体差异最大。(2)土壤团聚体平均重量直径(MWD)表现为:SW>WS>FW,而土壤可蚀性K值则为FW>WS>SW,且相对消散指数显著大于相对机械破碎指数。说明褐土团聚体主要破碎机制是消散作用,其次为机械破坏作用。(3)3种处理下,土壤团聚体MWD均表现为金银花地>休闲地>荒地>耕地。(4)相对消散指数和K值表现为:耕地>荒地>休闲地>金银花地。说明金银花地利用方式可有效提高土壤稳定性,增强土壤抗侵蚀能力。

秦岭太白山不同植被带土壤团聚体碳库变化及温度敏感性

森林土壤碳库对全球变暖的响应是气候变暖下预测CO;不确定性的潜在主要来源。然而,不同植被带上各粒径团聚体的SOC矿化的温度敏感性(Q10)及机理尚不明确。收集了中国太白山4个不同海拔的植被带的土壤,将土壤按粒径大小筛分为大、中、小3类团聚体,并进行了100天的土壤培养实验,以监测在3个恒定温度(5℃、15℃和25℃)下土壤呼吸速率、微生物量碳和胞外酶活性等指标。研究表明(1)团聚体占全土比例随粒径增大而增大,而有机碳含量随粒径的增大而减小。(2)随着海拔的升高,大团聚体、中团聚体、小团聚体的惰性碳库比例分别从45.11%、36.37%、64.72%升高到45.71%、38.11%、67.12%,缓效碳库比例分别从28.81%、37.20%、14.54%下降到28.41%、36.16%、13.78%,活性碳库比例从26.06%、26.42%、20.73%下降到25.35%、25.72%、19.09%。(3)各团聚体温度敏感性(Q10)表现出随海拔升高而增加,随温度升高而降低(T1Q10>T2Q10),并且具有惰性碳库Q10>缓效碳库Q10>活性碳库Q10的规律。(4)团聚体的微生物量碳(MBC)随着培养时间,各海拔、各温度下均呈现先升高后下降的趋势。(5)影响碳库和Q10的环境因素包括植被类型、土壤特性、土壤环境、土壤底物,其中植被表现较其他更强。

峰丛洼地岩溶裂隙水土漏失过程室内模拟试验

[目的]水土漏失控制是喀斯特地区石漠化防治的关键,因此对水土漏失机理及其影响因素进行探究。[方法]通过室内模拟试验,研究水压力(0.3,1.3,2.3,5.5 m水头)、岩溶裂隙宽度(0.25,0.50,0.75,1.00 cm)和土壤团聚体粒径(0~1.0,1.0~2.0,2.0~5.0,0~5.0 mm)对峰丛洼地水土漏失过程的影响。[结果]水压力和裂隙宽度越大、团聚体粒径越小或粒组缺失的土壤,上覆土层越易被击穿。土层被击穿时间约需2~20 min。在土层被击穿后,水漏失速率迅速增大并逐渐趋于稳定,土壤漏失速率则急剧增大至峰值后减小并趋于其稳定值,且水土漏失速率及其累积漏失量显著大于未击穿土层。水土漏失量随着水压力或裂隙宽度的增大而增大。当裂隙宽度为0.25,0.50,0.75,1.00 cm时,1.3~5.5 m水压力时的累积水漏失量分别比0.3 m水压力时增大1.2~13.2,2.4~131.0,2.1~167.3,75.8~141.9倍。累积土壤漏失量随团聚体粒径的增大而显著减小。在大团聚体缺失时土壤漏失量随着裂隙宽度的增大而减小,而在小团聚体缺失时则随之增大。当裂隙宽度为0.25,0.5,0.75,1.0 cm时,1.0~2.0,2.0~5.0 mm团聚体粒组的土壤漏失量分别比0~1.0 mm粒组减小98.4%和99.1%,46.3%和83.7%,43.2%和74.0%及41.1%和27.1%。[结论]上覆土层的稳定状况决定峰丛洼地水土漏失过程,水力条件、土壤性质及岩溶裂隙发育程度是影响其稳定的关键因素。

免耕制度下耕作土壤结构演化的数字图像分析

利用数字图像方法 ,研究了室内模拟和自然田间免耕下的土壤结构演化状况。图像定性表明随免耕时间的推移土壤中团聚体由小变大 ,土体逐渐趋于紧实。图像定量分析结果表明随着免耕时间的推移 ,小团聚体和小孔隙减少而大团聚体和大孔隙增加。田间土样的结果表明了自然的阶段性降雨对土壤结构可能具有一定的调节作用 ,但从图像与团聚体粒径分布和孔隙孔径分布的变化来看 。

四川盆地西缘4种人工林土壤团聚体碳氮磷生态化学计量学特征

采集四川盆地西缘都江堰灵岩山柳杉、含笑、桢楠和麻栎4种人工林两个层次（0-20 cm和20-40 cm）土壤样品,通过干筛法分离6个团聚体组分,分析各团聚体组分有机碳、全氮和全磷含量,并计算生态化学计量比值.结果显示,含笑林土壤平均碳、氮、磷含量为15.07、1.78和0.33 g/kg,总体低于其他3个森林类型;柳杉林0-20 cm土壤碳、氮、磷含量分别为20-40 cm土壤的2.38、1.72和1.51倍;而其他3种人工林土壤碳氮磷含量在两个土壤层次之间差异较小.团聚体粒径对土壤碳氮磷含量及化学计量比没有显著影响,但林型、土壤层次和团聚体之间的交互作用对土壤碳氮磷含量及其化学计量比影响显著;含笑林土壤碳氮磷化学计量比都显著低于其他3种人工林.本研究表明森林群落对土壤碳氮磷含量及其化学计量比有显著影响,而林型效应与土壤层次和团聚体粒径有关.