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。

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 。