陇中黄土高原不同类型土壤团聚体稳定性及抗蚀性研究

以陇中黄土高原地区黄绵土(LS)、灰钙土(CS)、红黏土(RC)和灌淤土(SS)四种典型土壤为研究对象,探讨不同土壤类型农田土壤团聚体稳定性和抗侵蚀能力。本研究采用干筛-湿筛法得到不同粒级团聚体比例,来计算水稳性团聚体平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、颗粒分形维数(D)、团聚体破坏率(PAD)、>0.25 mm占比[M_((w>0.25))]和土壤可蚀性因子K值。结果表明,水稳性团聚体平均质量直径红黏土和灌淤土显著性大于黄绵土和灰钙土,几何平均直径红黏土>灌淤土>黄绵土>灰钙土,分别为0.41、0.30、0.23和0.21 mm,各土壤类型间差异性显著;颗粒分形维数灰钙土最大,红黏土最小,分别为2.97和2.90;湿筛对土壤团聚体的破坏率红黏土和灌淤土显著小于黄绵土,黄绵土最大;>0.25 mm水稳性团聚体占比最大的是红黏土,为45.87%,灌淤土次之,黄绵土最小,为23.53%。相关性分析结果表明,土壤团聚体稳定性各指标间的相关性良好,其中MWD与GMD、M_((w>0.25))呈极显著正相关(p<0.01),与D、K呈极显著负相关(p<0.01),与PAD呈显著负相关(p<0.05);GMD与其他土壤团聚体各项指标均表现出极显著相关性(p<0.01);土壤有机质与土壤稳定性各指标之间也呈现出极显著相关性(p<0.01)。结论表明,土壤抗蚀性红黏土灌淤土较好,黄绵土居中,灰钙土最差。研究结果可为陇中黄土高原地区不同土壤类型农田土壤抗侵蚀能力提供参考,对黄土高原土壤水土保持功能的提升及水土保持效应的持续稳定发挥具有重要意义。

不同轮作模式对植烟土壤团聚体稳定性及烟叶品质的影响

2020年在湘西州花垣、永顺、龙山采集已实行5年烤烟–水稻轮作(TRT)和烤烟–玉米轮作(TMT)模式农田土壤,以烤烟连作(TT)作对照,测定粒径r<0.25 mm、0.25 mm≤r<0.50 mm、0.50 mm≤r<1.00 mm、1.00 mm≤r<2.00 mm和r≥2.00 mm土壤团聚体稳定性和云烟87上部烟烟叶的理化性质,分析轮作对植烟土壤团聚体稳定性及烟叶品质的影响。结果表明:TRT土壤r≥2.00 mm和1.00≤r <2.00 mm团聚体含量最高,而0.25≤r <0.50mm和r<0.25 mm团聚体含量分别低于TMT 9.9%~21.5%和10.3%~70.8%,TRT土壤r≥0.25 mm团聚体含量、平均质量直径和几何平均直径均大于TMT土壤的;与烤烟连作相比,轮作可提高上部叶烟叶长、叶宽和开片度,降低叶厚和含梗率,且烟叶化学成分及协调性处于优质烟叶适宜水平;TRT模式烟叶的钾含量、钾氯比和氮碱比均高于TMT的,而连作烟叶中氯含量显著高于轮作6.7%~33.3%;TRT烟叶化学成分可用性指数(0.77~0.83)和TMT(0.76~0.79)均处于“较高”水平;冗余分析表明,上部烟叶糖类、糖碱比、总氮、钾、钾氯比与土壤≥1.00 mm团聚体含量呈正相关,氯含量与<0.50 mm团聚体含量呈正相关;相关性分析表明,烟叶化学成分可用性与团聚体稳定性呈显著正相关,与分形维数呈显著负相关。综上,烟稻轮作模式优于烤烟–玉米轮作和烤烟连作,是维持土壤团聚体稳定性促进烟叶生长、提高烟叶品质的有效模式,适合在湘西地区推广应用。

高寒草地灌丛化对土壤团聚体稳定性及其胶结物质的影响

团聚体是土壤有机碳重要的存储单元,其稳定性直接影响有机碳的固存。为探明草地灌丛化是否影响土壤团聚体稳定性及其胶结物质,本文以青藏高原东缘4种典型灌丛化草地(高山绣线菊Spiraea alpina、窄叶鲜卑花Sibiraea angustata、小叶锦鸡儿Caragana microphylla、金露梅Potentilla fruticosa)为研究对象,分析土壤团聚体稳定性大于0.25 mm团聚体含量、平均重量直径(MWD)和分形维数及其胶结物质(团聚体有机碳、铁铝氧化物、钙键和铁铝键结合的有机碳)的含量,并分析各胶结物质对团聚体稳定性的影响。结果表明,(1)小叶锦鸡儿灌丛化显著降低2~0.25 mm和小于0.002 mm团聚体含量和团聚体稳定性(P<0.05),而其他3种灌丛化草地对土壤团聚体含量和稳定性影响不显著(P>0.05)。(2)小叶锦鸡儿灌丛化和窄叶鲜卑花灌丛化改变了团聚体胶结物质的含量。(3)团聚体胶结物质与MWD的增强回归树分析结果显示,高山绣线菊灌丛化草地土壤团聚体稳定性的主要贡献胶结物质为络合态铁(Fe_(p))和无定形态铁铝(Fe_(o)、Al_(o)),而其他3种灌丛化样地和未灌丛化草地主要贡献因子则为团聚体有机碳(SAOC)和游离态铁(Fe_(d))。灌丛化虽增加了小叶锦鸡儿样地主要胶结物质中小于0.053 mm粒径SAOC的含量,但降低了大团聚体、黏粒以及Fe_(d)的含量,从而降低了团聚体稳定性,这可能不利于其有机碳的固存。本研究可为该区域团聚体稳定性和有机碳库的动态变化提供理论知识。

川西亚高山不同森林恢复方式对土壤团聚体稳定性的影响

【目的】研究川西亚高山不同森林恢复方式对土壤团聚体稳定性的影响,为退化森林的适应性恢复和可持续经营提供科学依据。【方法】选取川西亚高山不同恢复方式下的3种森林类型,即岷江冷杉−红桦次生林(自然恢复,SF)、云杉阔叶混交林(人工种植后自然恢复,MF)和云杉人工林(人工恢复,PF),采用干筛法测定了6个粒级(>5、2~5、1~2、0.5~1、0.25~0.5和<0.25 mm)土壤团聚体的分布特征,计算平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、大于0.25 mm团聚体含量(R>0.25)和土壤可蚀性因子(K)等团聚体稳定性参数,探究不同森林恢复方式对土壤团聚体稳定性的影响。【结果】研究发现,SF和MF的团聚体分布以>2 mm团聚体为优势粒级,而PF的团聚体在各粒级分布较均匀。不同恢复方式对土壤团聚体稳定性参数(MWD、R>0.25、K)影响差异显著(P<0.05),其中SF和MF的土壤MWD和R>0.25均高于PF,而土壤可蚀性因子K低于PF。不同恢复方式的土壤团聚体稳定性与土壤有机碳、全氮含量和碳氮比及细根周转率显著相关,且细根周转率能解释超30%的土壤团聚体稳定性变异,说明森林恢复方式对土壤团聚体稳定性的影响与土壤有机质的周转过程密切相关。【结论】主要受不同森林的细根周转差异对土壤有机碳输入的影响,自然恢复形成的混交林较人工种植的针叶纯林更有利于土壤团聚体的稳定。因此,在川西亚高山地区退化森林恢复中,宜采用自然恢复或营建混交林的方式,有利于土壤结构的稳定。

火烧迹地土壤团聚体稳定性原位快速测定方法

森林火灾后因火烧迹地土壤斥水性,导致坡面径流和土壤可蚀性增强,提高了火后泥石流易发性,而土壤团聚体稳定性是影响土壤入渗能力和侵蚀敏感性的关键指标。目前常用于火烧迹地土壤团聚体稳定性测定的水滴冲击测定方法(counting the number of water drop impacts,CND),不适用于原位测定且耗时较长(滴定一组团聚体需要数小时)。因此文章提出一种基于冲击振荡破坏效应的团聚体稳定性测定方法(shock and vibration damage method,SVD)。充分考虑容重、有机质含量和斥水性对土壤团聚体稳定性的影响,通过室内火烧模拟试验,制备了13种类型的土壤团聚体。采用自制的试验仪器进行SVD法正交试验测定土壤团聚体质量损失率,并与传统CND法测得的破坏团聚体的水滴数量进行对比。结果表明:SVD法的测定MT-6方案(冲击高度1 m、容器容水量40%、冲击5次、测定团聚体20颗)与CND法的测定结果具有很强的一致性(Kendall系数=0.797)和相关性(R2=0.634),测定时间较短(测定一组团聚体约5 min),且测定结果区分度较好(约62%的团聚体MLR位于区分度良好的40%~60%区间),将其作为SVD法的最优测定方案。此外,SVD法试验装置结构简单、便携易拆卸,可用于原位快速且定量地区分火烧迹地不同火烈度下土壤团聚体稳定性水平,对火烧迹地土壤侵蚀、水土流失治理以及火后泥石流起动机理研究具有重要指导意义。

北京八达岭地区4种人工林土壤团聚体稳定性及有机碳特征

通过对北京八达岭地区4种典型人工林（油松、元宝枫、华山松纯林和以侧柏、刺槐为主的混交林）的调查采样和室内分析，研究林分类型对土壤团聚体稳定性及有机碳分布特征的影响。在4种典型人工林内分别设置3个20m×20m样地，在每个样地中按照“s”形设置3个采样点，按0-10cm，10-20cm，20-30cm分层采集土壤样品，并进行土壤理化性质的测定与分析。结果表明：（1）4种林分土壤的大团聚体占各粒级的主体，含量为65％～82％，表现为华山松林〉侧柏×刺槐混交林〉油松林〉元宝枫林，林分间土壤团聚体含量在0-10cm土层差异显著（P〈O．05）。（2）土壤团聚体稳定性随着土层的加深而逐渐降低，表层（0-10cm）土壤团聚体平均质量直径MWD在不同林分间差异显著（P〈0．05），在10-20cm，20-30cm的土层无显著差异。（3）4种林分土壤的有机碳含量表现为元宝枫林〉华山松林〉油松林〉侧柏×刺槐混交林，土壤有机碳含量在10-20cm差异显著（P〈O．05），土壤有机碳可解释39％土壤大团聚体含量的变化。比较而言，元宝枫林土壤团聚体稳定性较高，利于该地区土壤有机碳的累积。

应用Le Bissonnais法研究黄土丘陵区土壤团聚体稳定性

以黄土丘陵区森林草原过渡带燕沟流域植被自然恢复过程中6种植被类型为研究对象,应用Le Bissonnais(LB)法测定了不同植被类型下土壤水稳性团聚体,对比分析了LB法3种处理的测定结果与传统湿筛法(Yoder)的差异性。结果表明:在LB法3种湿润处理下,快速湿润处理(FW)对土壤团聚体结构的破坏程度最大,处理后土壤水稳性团聚体以0.05～0.5 mm为主;慢速湿润处理(SW)对团聚体的破坏程度最小,处理后土壤水稳性团聚体主要以>2 mm团聚体为主;而预湿后扰动处理(WS)对团聚体的破坏程度介于FW和SW之间,处理后土壤团聚体粒径分布比较均匀。说明该区土壤团聚体破坏的主要机制是土壤孔隙中的气泡爆破产生的消散作用。退耕100a期间,植被群落由1年生草本(4 a)—多年生灌草(16 a)—半灌木(29 a)—灌木(55 a)—乔木(100 a)方向演替过程中,土壤水稳性团聚体由小粒径向大粒径方向转变,土壤结构趋于稳定。LB法3种处理中,FW处理与SW处理所测得>0.5 mm团聚体含量和平均重量直径与土壤有机质和物理性黏粒之间存在显著的相关性,而WS处理未达到显著水平(P>0.05)。说明土壤有机质和物理性黏粒主要影响消散和黏粒膨胀引起的崩解作用,而对机械干扰引起的团聚体破坏无明显影响。LB法3种处理中,慢速湿润方法所获得土壤团聚体稳定性特征更接近湿筛法,适宜于黄土丘陵区植被恢复过程中土壤水稳性团聚体的测定。

耕作和施肥扰动下土壤团聚体稳定性影响因素研究

稳定的土壤团聚结构对种子发芽、根系发育、作物生长以及有机碳保护有着重要的影响,深入了解人为扰动下土壤团聚体稳定性影响因素有着重要意义。选择两种不同母质发育土壤上长期施用畜禽粪便和化肥5个田块耕层土壤团聚体为供试土壤,采用相关分析、因子分析和回归分析方法探讨了土壤有机碳库、土壤养分和理化性质与团聚体稳定性间的关系。研究结果表明,与施用化肥比较,施用畜禽粪便显著提高了土壤团聚体稳定性;不同母质类型土壤上,海相沉积物母质土壤上团聚体稳定性显著高于河相冲积物母质土壤。相关分析结果表明溶解性有机碳(包括DOC和HWOC)和总磷含量与土壤团聚体稳定性显著或极显著相关;因子分析结果显示,土壤化学因子是第一影响因素,土壤碳库因子是第二影响因素,其中海相沉积物母质土壤上团聚体稳定性主要受土壤化学因子影响;河相冲积物母质土壤团聚体稳定性主要受土壤碳库因子影响,施用化肥土壤受两个因素影响均较小。回归分析结果显示热水提取态有机碳和钙是本研究条件中影响土壤团聚体稳定性的主要因素。

草本植物生长发育对土壤团聚体稳定性影响的试验研究

为了研究草本植物生长发育对土壤团聚体稳定性的影响,利用盆栽试验和Le Bissonnais法中的慢速湿润法研究了不同植被生长发育对土壤团聚体平均重量直径(MWD)的影响。试验设计包括4种盆栽方式处理(冰草、高羊茅、紫花苜蓿和空白对照),设计的试验天数分别为90 d、130 d、220 d和250 d。研究结果表明,三种草被的地上生物量和地下生物量皆随植被生长时间的增加而显著增加。在250 d的盆栽试验条件下,空白对照的土壤团聚体MWD基本无变化,而冰草和紫花苜蓿处理下的MWD在250 d生长期呈显著的增加趋势,高羊茅处理的MWD与空白对照处理相同。相关分析表明,草被生长时间、地上生物量、地下生物量和土壤有机质与团聚体MWD均为正相关,而除冰草的生长时间和地下生物量与土壤团聚体MWD呈显著相关外,其他各因素与MWD相关性均没达到显著水平,同时说明在本试验条件下,草被生长时间和植被种类是影响土壤团聚体稳定性的重要因素。

刺槐人工林土壤团聚体稳定性与群落特征的相关分析

本研究对黄土丘陵区20,25,40和50年人工刺槐林土壤团聚体稳定性与植物群落特征相关性进行了分析,结果表明,刺槐群落的总物种数和细根密度对土壤团聚体水稳定性有显著影响(R2≥0.96),物种多样性和禾本科物种数对土壤团聚体机械稳定性作用明显(R2≥0.97),刺槐群落特征影响土壤团聚体稳定性。

PAM特性参数对土壤团聚体稳定性的影响

通过温室模拟试验,研究人工土壤,经不同分子量和电荷密度PAM处理后团聚体水稳性的变化状况。试验结果表明,经PAM处理后土壤团聚体水稳性相对对照有了很大的改善,PAM分子量和电荷密度对土壤团聚体水稳性交互作用经历了由极显著到显著再到不显著的过程,并且分子量为1000万电荷密度为30%的PAM改善土壤团聚体水稳性效果最佳,在农业生态建设中有良好的应用前景。

甘肃小陇山林区不同林分对土壤团聚体稳定性的影响

为探究甘肃小陇山不同林分对土壤团聚体稳定性的影响,选取小陇山林区3种典型林分(油松林、日本落叶松林、锐齿栎林)为研究对象,用Le Bissonnais中的快速湿润(FW)处理方法测定其不同土层深度(0—10,10—20,20—40 cm)土壤团聚体平均质量直径(MWD),并进一步研究土壤基本理化性质(土壤机械组成、SOC、CEC、pH)和根系特征(细根与极细根比例、RLD、RMD、SRL)对土壤团聚体稳定性的影响。结果表明:不同林分下土壤团聚体稳定性表现为锐齿栎林>油松林>日本落叶松林。不同土层深度土壤团聚体MWD表现为0—10 cm>10—20 cm>20—40 cm。由一元线性回归模型可知,对土壤团聚体MWD贡献较大的土壤特征因子是CEC(R^(2)=0.55)和SOC(R^(2)=0.54),贡献较大的根系特征因子是RMD(R^(2)=0.60)和RLD(R^(2)=0.45),土壤团聚体稳定性与这4个因子均呈显著正相关(P<0.05)。总体而言,不同林分土壤团聚体稳定性差异不同,团聚体稳定性随土层深度增加而降低,且对土壤团聚体稳定性影响最大的因子是根质量密度。

长期围封对高寒草地土壤团聚体稳定性和可蚀性的影响

为评价长期围封对土壤团聚体稳定性和可蚀性的影响,选择巴音布鲁克高寒草地(高寒草甸、高寒草甸草原和高寒草原)长期围封(围栏设置于1984年)与自由放牧的样地作为研究对象。分析0~5 cm、5~10 cm、10~20 cm和20~30 cm土层中水稳性团聚体组分、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和土壤可蚀性(K值)。结果表明:(1)MWD最小值出现在高寒草甸0~5 cm土层自由放牧处理下,其数值为1.75 mm。高寒草甸和高寒草甸草原围封和自由放牧下20~30 cm土层的MWD和GMD没有显著性差异(P>0.05),而高寒草原差异显著(P<0.05)。(2)高寒草原放牧处理10~20 cm土层K值最高为0.136,在所有处理中抗侵蚀能力最弱。(3)冗余分析发现,全钾、全磷、pH和土壤有机碳SOC是影响土壤可蚀性K值和MWD的最主要因素。(4)巴音布鲁克高寒草地0~10 cm土层以>2mm大团聚体为主,长期围封导致0~10 cm土层土壤团聚体稳定性更强;且草地类型、围封和土层均对土壤团聚体稳定性和可蚀性有着显著的影响,说明长期围封可以提高土壤团聚体的水稳定性和抗侵蚀能力。

豫东南沙地4种人工林土壤团聚体稳定性及有机碳分布研究

为探究林分类型对土壤团聚体稳定性及有机碳分布特性的影响,以豫东南沙地4种典型人工林(桂花、合欢、栾树和女贞)为研究对象,通过野外调查、取土壤样品和室内试验对土壤团聚体和有机碳进行测定、分析。结果表明,①4种林分类型下土壤大团聚体(>0.25mm)含量最高,占林地土壤总团聚体的69.63%%~97.30%,粒径0.25~0.15mm团聚体含量最低,且不同林分类型下各层土壤团聚体的质量分数呈现不同的差异。②表层(0~10cm)土壤团聚体平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)均表现为栾树>合欢>桂花>女贞,分形维数(D)排序则与之相反,变化范围为2.515~1.653,栾树的土壤结构稳定性最强。③随土壤团聚体粒径的减小,4种林分土壤有机碳含量总体上呈现先升后降趋势,土壤剖面上也表现出随土层加深而下降。不同林分类型下,土壤有机碳含量差异性表现为合欢最高,栾树最低,变化范围分别为45.76~7.65和17.78~3.49g/kg。④回归分析表明,女贞林分下土壤大团聚体与有机碳含量相关性最强,土壤有机碳可解释17.5%土壤大团聚体含量的变化。研究得出该地区栾树林下土壤团聚体稳定性较强,合欢林下土壤有机碳含量最高。

不同营林措施对川东华蓥山杉木林土壤团聚体稳定性及细根分布的影响

[目的]探明不同营林措施对杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林土壤团聚体稳定性及细根分布的影响。[方法]选取川东华蓥山杉木人工林为研究对象,以无处理样地为对照,对比分析间伐、除灌、套种香樟(Cinnamomum camphora)、凋落物去除4种营林措施下土壤团聚体稳定性及细根分布特征。[结果]不同营林措施中,间伐林各土层土壤大于0.25 mm粒径的机械稳定性团聚体含量和水稳性团聚体含量均为最高,各土层干筛、湿筛的土壤团聚体平均重量直径最大。相比对照,间伐林0~10 cm、10~20 cm和20~40 cm土层干筛的土壤团聚体平均重量直径分别显著增加46.76%、34.63%和43.78%(P <0.05),湿筛的土壤团聚体平均重量直径分别显著增加45.23%、70.11%和77.98%(P <0.05)。不同营林措施0~10 cm土层的细根根长密度和细根根质量密度显著高于其他土层(P <0.05)。随土层深度增加,细根根长密度和细根根质量密度均显著降低(P <0.05),0~10 cm土层套种香樟的细根根长密度和细根根质量密度最高。间伐、除灌后营林的根系大量补偿生长,细根根长密度和细根根质量密度较高。相关分析表明,不同营林措施下根系特性因子细根根长密度和细根根质量密度能显著改变> 0.25 mm团聚体含量,从而影响团聚体稳定性。[结论]间伐后杉木林土壤结构得到有效改善,团聚体稳定性最高,套种香樟、间伐后杉木林表土细根发达程度较高。因此,建议川东地区杉木人工林经营管理应优先考虑适度间伐。

亚热带退化森林不同恢复方式对土壤团聚体胶结物质及稳定性的影响

退化森林的恢复一直是林业和生态学研究的热点。良好的森林土壤结构有助于林木生长发育,作为土壤最基本的结构单元,土壤团聚体组成和稳定性是衡量土壤肥力和质量的重要指标,其团聚结构的形成依靠土壤胶结物质。然而,土壤胶结物质与团聚体稳定性之间的关系尚不确定。为探明亚热带退化森林的不同恢复方式对团聚体稳定性的影响及其潜在机制,以自然恢复的次生林为对照(CK),选取了亚热带三种常见的人工林:一代杉木林(P1)、二代杉木林(P2)和黄山松林(P3),测定土壤团聚体稳定性及其胶结物质的含量,并分析了各胶结物质对团聚体稳定性的影响。研究发现:不同森林恢复方式显著影响了土壤pH值、碳氮比、速效磷含量、团聚体的组成和稳定性。所有森林类型中,三种人工林的团聚体稳定性显著高于CK,P2的大团聚体所占比例最大,团聚体稳定性最高。恢复方式显著影响了土壤游离氧化铁含量、菌根密度和易提取球囊霉素相关土壤蛋白(EEG)含量。团聚体稳定性与游离氧化铁含量、菌根密度呈正相关,但与EEG含量呈负相关。研究结果表明,亚热带退化森林的人工恢复比自然恢复更有助于增强土壤团聚体稳定性,土壤游离氧化铁、菌根密度和EEG是显著影响团聚体稳定性的胶结物质。

不同改造模式对柏木人工林土壤团聚体粒径分布及稳定性的影响

土壤团聚体是土壤结构的基本单元,对改善土壤质量和提升养分含量具有重要作用.为研究不同改造模式下川中丘陵区柏木人工林土壤团聚体特征,以绵阳市盐亭县林山乡柏木人工林为研究对象,基于干筛法和湿筛法比较分析疏伐改造(ET)、林窗改造(FG)、林带改造(SF)和柏木纯林(PC)4种模式0~40 cm土层深度下土壤团聚体粒径分布特征和稳定性指标.结果表明:(1)在干筛处理下,4种模式的柏木人工林土壤机械性团聚体以>2 mm为主,含量为48.07%~74.74%,而0~20 cm土层表现为疏伐改造显著高于林带改造,20~40 cm土层表现为柏木纯林显著高于林窗改造和林带改造.(2)在湿筛处理下,0~20 cm土层>2 mm粒径土壤水稳性团聚体表现为林带改造显著高于柏木纯林与林窗改造,0.053~0.25 mm粒径团聚体表现为林窗改造显著高于疏伐改造与林带改造.(3)平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)0.56~1.77,土壤水稳性团聚体MWD和GMD在0~20 cm土层表现为疏伐改造显著高于林窗改造.这表明,改造模式能够显著影响柏木人工林土壤团聚体粒径分布和稳定性特征,本研究为川中丘陵区柏木人工林的经营管理提供基础数据.

北京地区栓皮栎和油松人工林土壤团聚体稳定性及有机碳特征

通过野外调查与室内分析,研究了北京地区栓皮栎和油松人工林土壤水稳性团聚体稳定性及有机碳分布特征.结果表明:在两种人工林内,大团聚体含量均随土层加深呈减少的趋势.其中,油松人工林中大团聚体(>0.25mm)含量占总团聚体的71%～77%;栓皮栎人工林中大团聚体含量(51%～58%)与微团聚体(≤0.25mm)含量(42%～49%)差异不明显.油松人工林土壤平均质量直径和几何平均直径均显著高于栓皮栎人工林,分形维数D值小于栓皮栎人工林.在两种林分中,土壤各粒级团聚体有机碳含量均随土壤层次的加深呈现逐渐降低的趋势.油松人工林中水稳性大团聚体的有机碳对土壤有机碳的贡献率为58%～83%,高于栓皮栎人工林水稳性大团聚体有机碳对土壤有机碳的贡献率(49%～66%).油松人工林比栓皮栎人工林更利于土壤水稳性团聚体的稳定和土壤有机碳的保护.

三峡水库消落带不同土地利用对土壤团聚体稳定性及其碳氮分布的影响

团聚体稳定性是维持土壤生产力与土壤健康的关键因素,研究不同土地利用方式对团聚体稳定性及其碳氮分布的影响,对消落带生态环境的恢复与重建具有十分重要的意义。以三峡水库土质消落带3种典型的土地利用方式(玉米地、水田、撂荒草地)为研究对象,采用湿筛法测定0~10、10~25 cm土层团聚体粒径分布与团聚体稳定性,并测定全土及各粒径土壤团聚体有机碳、氮含量,利用结构方程模型(SEM)分析团聚体有机胶结物、土壤基本理化性质与水稳性团聚体稳定性的关系。结果表明:(1)三峡水库消落带中,土地利用方式在不同土壤深度对团聚体稳定性及其碳氮含量的影响不同;(2)0~10 cm土层中,农田撂荒后显著提升了土壤大团聚体比重与团聚体稳定性;撂荒草地的各粒径土壤团聚体有机碳、氮含量显著高于农田;>0.25 mm粒径团聚体有机碳、氮对全土有机碳、氮含量的相对贡献率显著提升;(3)10~25 cm土层中,农田撂荒后土壤团聚体及其有机碳、氮含量并没有得到明显改善;(4)结构方程模型分析发现,土壤有机碳(路径系数为0.76)与全磷(0.58)对团聚体的稳定具有显著的正面影响,pH(-0.42)对团聚体的稳定具有显著的负面影响,全钾(0.23)与全氮(0.15)通过促进土壤有机碳的形成而间接促进土壤团聚体稳定性,土壤容重(-0.11)通过影响土壤有机碳而间接削弱土壤团聚体稳定性。研究结果可为三峡水库消落带土壤结构稳定性评价及生态恢复规划提供理论依据。

黑土区杨树农田防护林土壤团聚体的稳定性

[目的]探究黑土区不同密度下杨树农田防护林带对林下土壤结构的影响,为合理配置当地农田防护林的栽植密度提供参考。[方法]以黑龙江省拜泉县株行距分别为1.5m×1m,2m×1.5m,3m×1.5m的不同密度杨树农田防护林带为研究对象,弃耕地作为对照,分析不同密度下不同径级团聚体的百分含量、团聚体破坏率(PAD)、平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)以及分形维数(D)。[结果](1)各样地均表现为表层团聚体破坏率(PAD)最低,林带的存在降低了深层土壤的团聚体破坏率(PAD)。随着林带密度的降低,团聚体破坏率(PAD)整体呈现下降趋势。(2)平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)均随密度的降低而降低,随土层深度的增加而降低,各林带与对照之间差异显著(p<0.01)。(3)非水稳性团聚体分形维数和水稳性团聚体分形维数在0—20cm土层随密度的减小而减小,在20—60cm土层随密度的减小而增大。[结论]林带下土壤结构总体优于弃耕地,林带增加了土壤黏粒含量,增强了深层土壤稳定性。林带密度越大,对土壤的改良作用越明显,但会增大表层土壤的团聚体破坏度。