基于质量和数量方法的不同粒径土壤团聚体水稳性评价

【目的】研究湿筛后不同粒径土壤团聚体质量和数量分布特征以及水稳性,为土壤结构的改良提供科学依据。【方法】以黄土丘陵区不同撂荒年限(7,14和34年)的草地和坡耕地土壤(对照,CK)为研究对象,从质量和数量的角度探讨了不同恢复年限和不同粒径土壤团聚体湿筛后粒径分布特征,选取粒径大于0.25mm团聚体含量(R0.25)以及平均质量直径(MWD)2个指标评价不同粒径团聚体的水稳性。【结果】(1)随着植被恢复年限的延长,土壤中粒径1mm的团聚体质量分数增加,粒径为0.25～1mm的团聚体质量分数增加不明显;团聚体数量与质量变化规律一致,但数量变化量随粒径减小而成倍的增加。(2)不同粒径土壤团聚体湿筛后,粒径0.25mm微团聚体的质量分数最高;团聚体数量则表现为随粒径的减小而成倍增加。(3)当粒径为0.25～5mm时,随着粒径的增大,土壤团聚体的水稳性降低,其中粒径2～5mm团聚体的水稳性最差。(4)当粒径为0.25～5mm时,有机质含量随粒径的减小呈增加趋势,各粒径团聚体有机质含量与MWD减小比例呈负相关,与R0.25呈正相关。【结论】用数量方法评价团聚体分布特征的结果与用质量方法评价的结果存在差异,小粒径团聚体的水稳性更强。     

不同林龄橡胶林土壤团聚体分布特征及其稳定性研究

以西双版纳不同林龄橡胶林为研究对象,分析土壤团聚体的组成,并对其稳定性进行研究。结果表明,干筛情况下,随粒径的减小,土壤团聚体数量总体上呈现先减小后增大再减小再增大的反双峰趋势;湿筛情况下,随粒径的减小,10、30 a橡胶林土壤团聚体数量总体上呈先增加后减小再增加的趋势,而20 a橡胶林土壤团聚体数量总体上呈现与干筛情况下相同的趋势。粒径>5 mm团聚体含量随林龄增加呈先增加后减小的趋势,其中,20 a橡胶林团聚体含量最大,而粒径<5 mm团聚体含量则大体上呈相反趋势;且20 a橡胶林土壤粒径>025 mm的水稳性团聚体含量大于10、30 a橡胶林。20 a橡胶林土壤机械稳定性团聚体和水稳性团聚体的平均质量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）值均最大,且分形维数（D）值较小,说明20 a橡胶林结构稳定性最好,抗蚀性最强。种植年限对土壤团聚体稳定性具有很强相关性,尤其对表层土壤影响更为明显。     

黄土高原次生林植被演替过程中土壤团聚体动态特征分析

【目的】分析植被自然演替过程中土壤团聚体的动态变化特征,为植被的近自然恢复和适地适树适草提供科学参考。【方法】选取黄土高原中部子午岭林区8个演替阶段（玉米地、退耕10 a草地、退耕20 a草地、白刺花灌木林、白桦林、油松林、辽东栎 油松混交林和辽东栎林）的典型地块设置样地,分层采集土样和植物根系,测定不同粒径（<0.25,0.25~0.5,0.5~1,1~2,2~5和≥5 mm）水稳性团聚体和有机质（SOM）含量及根系生物量(RB),计算表征土壤团聚体稳定性的指标（平均质量直径（MWD）、分形维数（D）、≥0.25 mm水稳性团聚体含量（R_0.25）、团聚体破坏率（PAD））,采用Spearman法分析不同粒径（<0.25,0.25~0.5,0.5~1,1~2,2~5和≥5 mm）水稳性团聚体含量与演替阶段、MWD、D、R_0.25、PAD、RB、SOM的相关性。【结果】①在植被演替过程中,与演替初期（玉米地）相比,小粒径（<0.25 mm）水稳性团聚体含量总体减少,大粒径（≥5,2~5和1~2 mm）水稳性团聚体含量总体增加。②在植被演替过程中,MWD呈先增加后下降趋势,最大值出现在退耕20 a草地。与演替初期相比,植被演替总体上增加了MWD、R_0.25,增幅分别为77.7%~148.4%和40.1%~71.1%;降低了PAD和D,降幅分别为48.0%~63.2%和3.4%~7.2%。③整个演替过程中,辽东栎 油松混交林直径≤2 mm的RB最大。各土层中,随着植被演替,SOM呈现先波动增加后略下降的变化趋势。④植被演替阶段与RB、SOM呈极显著正相关（P<0.01）,MWD与2~5和≥5 mm水稳性团聚体含量、SOM呈极显著正相关（P<0.01）,R_0.25和SOM分别与D、PAD呈极显著负相关（P<0.01）。【结论】在植被演替过程中,与演替初期（玉米地）相比,土壤有机质含量和植被根系生物量均增加,土壤团聚体结构得以改善,团聚体粒径分布更趋合理,土壤抗蚀抗冲能力提高。     

甘蔗种植对土壤团聚体及有机碳分布特征的影响

【目的】对比分析广西金光农场蔗地与林地土壤团聚体组成及有机碳分布状况,探讨长期种植甘蔗对土壤质量的影响。【方法】采集蔗地及对应林地土壤,分别用干筛法和湿筛法测定其土壤团聚体组成,分析土壤基本理化性质、平均质量直径(MWD)、平均几何直径(GMD)及分形维数(D)等指标。【结果】蔗地与林地土壤5 mm粒级的团聚体含量差异显著,其它粒级的差异不显著;种植甘蔗有利于增加大粒径团聚体的有机碳含量;蔗地土壤的破坏率显著高于林地土壤,导致蔗地土壤1～0.5 mm、0.5～0.25 mm和0.25 mm粒级团聚体累积有机碳占比高于林地土壤。干筛法测定的蔗地土壤的MWD和GMD高于林地土壤,D值则低于林地土壤,但两者之间的差异均不显著;湿筛法的结果与之相反。【结论】长期种植甘蔗不会在较大程度上改变土壤团聚体组成特征,且团聚体机械稳定性显著增加、水稳性显著降低;甘蔗种植有增加大团聚体有机碳含量的趋势,并加速了土壤有机碳的运转。     

柑橘林下养鸡对土壤团粒结构分形特征的影响

在四川盆周低山丘陵区柑橘Citrus reticulata林下养鸡Gallus domesticus,研究不同养鸡密度(0,600,1 200和2 400只·hm-2)对表层(0~20 cm)土壤团聚体组成、分形维数、理化性质、微生物数量和土壤酶活性的影响,探讨分形维数与土壤理化性质、微生物数量及土壤酶活性的关系。结果表明:林下养鸡使0.25 mm粒径团聚体(干筛)和0.25 mm粒径水稳性团聚体(湿筛)含量分别增加1.9%~5.0%和7.3%~24.5%,且随养鸡密度的增加而增加。土壤分形维数为2.174~2.760,且分形维数随养鸡密度、0.25 mm粒径团聚体(干筛)和水稳性团聚体(湿筛)含量的增加而降低,与0.25 mm和5.00 mm水稳性团聚体含量呈极显著相关(P0.01)。林下养鸡降低了土壤容重、改善了土壤孔隙,增加了土壤养分、微生物数量和酶活性,其土壤肥力的提高作用随养鸡密度的增加而增加,且土壤理化性质、微生物数量和酶活性与分形维数间呈显著相关(P0.05)。说明柑橘林下养鸡能有效改善土壤团聚体组成和土壤肥力,降低土壤团聚体和水稳性团聚体分形维数。     

应用Le Bissonnais法研究不同植烟年限土壤团聚体的稳定性

【目的】了解四川重点植烟区凉山州冕宁县长期种植烤烟的土壤在连作不同时间后土壤团聚体的稳定性。【方法】Le Bissonnais(LB)法和湿筛(Yoder)法。【结果】(1)在LB法不同处理下,不同粒径土壤团聚体所占比例存在明显差异。5 mm土壤团聚体含量所占比例表现为预湿后扰动处理(wet stirring,WS)慢速湿润处理(slow wetting,SW)快速湿润处理(fast wetting,FW),2~1 mm、0.5~0.25 mm和0.25 mm团聚体所占比例均表现为FWSWWS。(2)不同植烟年限土壤团聚体平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)具有相同的变化特点,均表现为WSSWFW。(3)FW处理和SW处理中,5 mm团聚体含量及MWD和GMD值均表现为随种植时间的延长而降低;WS处理则表现为先下降后升高,在连作6a时最低。【结论】(1)对土壤团聚体结构的破碎作用最大的是快速湿润处理(FW),其次是慢速湿润处理(SW)和预湿后扰动处理(WS)。(2)不同处理下土壤团聚体稳定性不同,一般在连作6a时稳定性最差。(3)LB法中WS处理的结果不仅与Yoder法结果相似,且可以较好的了解土壤团聚体的破碎机制,这种方法更适宜作为研究区植烟土壤团聚体稳定性的测定方法。     

黑土旱地改稻田土壤水稳性团聚体有机碳和全氮的变化特征

【目的】分析东北黑土旱地改稻田后土壤团聚体组成及其稳定性、各粒级团聚体有机碳、全氮含量及其~(13)C、~(15)N自然丰度值的动态变化,探讨旱地改稻田后土壤团聚体有机碳、全氮的赋存能力及稳定性,揭示旱地改稻田后土壤团聚体及其有机碳、全氮的演变规律。【方法】选择东北典型黑土旱地土壤(种植大豆年限大于60年,作为对照)和改种不同年限的稻田土壤(3、5、10、17、20和25年,改稻田前种植作物均为大豆),利用土壤团聚体湿筛分离技术和稳定同位素分析技术,研究旱地改稻田后土壤团聚体有机碳、全氮的动态变化特征。【结果】在0—60 cm土层,与对照土壤相比,改种水稻各年限土壤中2—0.25 mm团聚体组成有所减少,0.25—0.053 mm和0.053 mm团聚体组成有所增加,2 mm团聚体组成的变化无明显规律,但旱地改稻田不同年限均以2—0.053 mm团聚体为主;团聚体平均重量直径(MWD)与2 mm团聚体组成之间呈显著线性正相关关系(P0.01),与0.25—0.053 mm、0.053 mm团聚体组成之间均呈显著线性负相关关系(P0.01或P0.05);水稳性团聚体组成变化受水稻种植年限和土层深度的显著影响,而MWD的变化则受土层深度的显著影响。与对照土壤相比,在0—40 cm土层,2—0.25 mm、0.25—0.053 mm团聚体有机碳和全氮含量在改种水稻3年时均有所下降,在改种水稻3—25年间均随水稻种植年限延长大体上呈增加趋势。总体上,2—0.25 mm、0.25—0.053 mm团聚体是赋存有机碳和全氮的主要粒级;在0—60 cm土层,2 mm团聚体有机碳、全氮含量与其团聚体组成之间呈显著正相关关系(P0.01或P0.05),在0—20 cm土层,2—0.25 mm团聚体有机碳、全氮含量与其团聚体组成之间也呈显著正相关关系(P0.01或P0.05);2 mm团聚体有机碳和全氮含量的变化受水稻种植年限影响显著,而0.25 mm团聚体有机碳和全氮含量的变化则受土层深度影响显著。与对照土壤相比,各粒级团聚体中δ~(13)C在改种水稻3年时均明显增加,在改种水稻5年时均明显下降,在改种水稻5—25年间变化不明显,各粒级团聚体中δ~(15)N在改种水稻25年间均略有下降。总体上,在改稻田3—25年间,团聚体中δ~(13)C、δ~(15)N的变化受水稻种植年限和土层深度的显著影响,其数值均随粒级的减少而增加,相同年限各粒级团聚体δ~(13)C随着土层的加深而增大,δ~(15)N无明显变化规律。【结论】东北典型黑土旱地改稻田25年间,土壤中非水稳性大团聚体遭受破坏形成了粒径较小的团聚体,2—0.053 mm水稳性团聚体是有机碳、全氮固存的主要载体,较小粒级团聚体赋存的有机碳较为稳定,其稳定性随水稻种植年限延长、土层加深而增强。     

施肥对洞庭湖平原水稻土团聚体特征及其有机碳分布的影响

【目的】团聚体是土壤重要的物理属性,也是土壤有机碳的主要固存场所。研究长期不同施肥对洞庭湖平原红壤性水稻土团聚体数量、稳定性、分形特征及其有机碳含量及分布的影响,为区域双季稻田施肥管理提供理论依据。【方法】以国家稻田土壤肥力与施肥效应长期试验为平台（1986—2013）,运用湿筛法获得不同粒级水稳性团聚体,分析对照（不施肥,CK）、单施氮磷钾肥（NPK）、低量有机肥与氮磷钾肥配施（LOM,有机肥氮比例为30%）和高量有机肥与氮磷钾肥配施（HOM,有机肥氮比例为60%）4种处理影响下耕作层（0—20 cm）土壤粒径＞0.25 mm的水稳性团聚体数量（WR_0.25）、平均重量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）、分形维数（D）及其有机碳含量与分布的变化特征。【结果】除粒径＞5 mm的土壤团聚体外,水稳性团聚体含量和团聚体对土壤有机碳的贡献率均随团聚体粒径减小呈现逐渐增加的趋势,而团聚体有机碳含量则呈现逐渐降低的变化趋势,其变化特征在不同处理间表现一致。长期不同施肥对2—5 mm和0.5—2 mm团聚体含量影响最大,与对照相比,施肥处理中上述两粒级团聚体含量分别增加35.5%—64.5%和6.2%—14.7%。施肥后团聚体的WR_0.25、MWD、GMD分别增加8.6%—12.5%、7.1%—15.1%、13.7%—28.4%,而D值降低2.3%—3.5%,说明长期施肥增强团聚体稳定性,改善团聚体结构。单施氮磷钾肥和氮磷钾肥配施有机肥均可显著提高各粒级团聚体中有机碳含量（P＜0.05）,并始终表现出HOM强于LOM、LOM强于NPK的处理效应,与对照相比,HOM处理各级团聚体中有机碳含量较对照提高了22.1%—36.6%。水稳性大团聚体是土壤有机碳的主要载体,不同处理间＞0.25 mm团聚体中有机碳的分量占土壤有机碳的比例表现出HOM（83.5%）＞LOM（81.6%）＞NPK（79.2%）＞CK（69.9%）的顺序。施肥各处理均可显著提高＞5 mm、2—5 mm、0.5—2 mm三级团聚体中有机碳对土壤有机碳的贡献率,且主要影响土壤有机碳在2—5 mm和0.5—2 mm两级团聚体中的分配率。＞0.5 mm的各级团聚体含量与土壤有机碳含量呈极显著正相关（P＜0.01）,说明施肥后土壤新增有机碳主要向＞0.5 mm的水稳性团聚体中富集。【结论】长期实行NPK平衡施肥及与有机肥配施有利于洞庭湖平原红壤性水稻土水稳性团粒结构的形成及大团聚体中有机碳的积累,与单施氮磷钾肥处理相比较,施用有机肥特别是高量有机肥与化学氮磷钾肥配施更有利于土壤良好结构体的形成和固碳能力的增强,是更优的稻田施肥模式。     

种植年限对植烟土壤团聚体组成与稳定性的影响

【目的】揭示不同植烟年限土壤团聚体的分布特征和稳定性,探明烟草种植对土壤结构变化的影响。【方法】以冕宁县长期植烟区域土壤为研究对象,研究种植年限在3年以下、4~6年及7年以上土壤团聚体的粒级组成、机械稳定性、水稳定性、分行维数和结构破坏率的变化。【结果】(1)植烟土壤机械稳定性团聚体以0.25 mm的土壤大团聚体含量最高,所占比例在75.85%~83.56%。随植烟年限的延长,土壤机械稳定性团聚体组成逐渐呈均质化态势,这种变化主要影响到5~2和2~1 mm 2个粒级。(2)植烟土壤水稳性团聚体组成均以0.25 mm的微团聚体为优势级别,随植烟年限的延长,土壤水稳性团聚体变化较非水稳性团聚体变化更快,尤其以5 mm的粒径变化最为显著。(3)在种植初期(3年),土壤水稳性团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)最大,分形维数(D)、结构破坏率(PAD)最小,土壤团聚体稳定性最好,随种植年限的增加,MWD、GMD降低,D、PAD增大。【结论】种植年限对土壤团聚体的组成影响不大,但影响其稳定性。长期种植烟草会使土壤团聚体的水力学稳定性变差,减弱土壤的抗蚀性。     

长期施用氮肥对麦玉轮作体系土壤水稳性团聚体和有机碳的影响

本研究依托华北平原小麦—玉米轮作12年定位试验，采用湿筛法分析不同氮肥用量（N0、N100、N180、N255、N330）对水稳性团聚体粒径组成、土壤结构稳定性及团聚体有机碳的影响。结果表明：各个施氮水平下土壤水稳性大团聚体含量（> 0.25 mm）和大团聚体有机碳含量均高于微团聚体（<0.25 mm）。施用氮肥处理（N100、N180、N255和N330）较不施氮肥处理显著提高了> 2 mm粒径团聚体含量、团聚体平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）。N255处理> 2 mm和0.5～2 mm粒径较N0处理均显著提高了水稳性团聚体有机碳含量。而过量施用氮肥（N330处理）则会降低<2 mm粒径团聚体比重和该粒径有机碳含量。土壤团聚体平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）分别与> 2 mm团聚体含量、> 2 mm团聚体有机碳含量呈显著正相关，且> 2 mm粒径团聚体含量与该粒径有机碳含量呈极显著正相关。综上，适量施用氮肥可以增加> 2 mm粒径水稳性大团聚体分布和该粒径团聚体有机碳含量，且不会明显破坏土壤结构。     

微塑料对土壤团聚体稳定性及有机碳矿化的影响

【目的】研究微塑料对农田土壤团聚体稳定性和有机碳矿化的影响,为农膜高残留农地土壤结构的稳定性和农业生态风险评价提供理论依据。【方法】在陕西省延安市安塞县采集低有机质水平的农田土壤（CK）,通过添加有机肥后得到高有机质水平土壤（S）,在以上2种有机质水平土壤中分别添加不同含量（0.06,0.64,1.92,3.20,6.40 g/kg）、粒径分别为25 μm和1 mm的聚乙烯微塑料（PE-MPs）,以不添加微塑料的CK和S作为对照,制成土壤团聚体后进行室内培养,测定水稳性团聚体含量、平均重量直径、微生物量碳含量及有机碳矿化速率,并构建结构方程模型量化微塑料粒径、含量及土壤有机质水平对土壤团聚体稳定性的影响。【结果】①与对照组CK相比,在低有机质水平的土壤中添加0.06 g/kg粒径25 μm PE-MPs后1~5个月,水稳性团聚体含量明显增加,增幅最大可达24.98%;添加粒径1 mm PE-MPs,培养1个月后土壤水稳性团聚体含量增加,培养3~5个月后土壤水稳性团聚体含量降低。与对照组S相比,在高有机质水平土壤中添加粒径25 μm PE-MPs培养1~5个月后,水稳性团聚体含量总体无显著变化;添加粒径1 mm PE-MPs培养1~5个月后,水稳性团聚体含量总体有所提高。②添加25 μm PE-MPs,可使高、低有机质水平土壤团聚体的有机碳矿化速率最大分别提高15.84%和38.64%,添加1 mm PE-MPs会导致团聚体土壤有机碳矿化速率降低,最大降幅达33.17%。③构建的结构方程模型显示,微塑料粒径、含量及土壤有机质水平会通过影响有机碳矿化速率和土壤微生物碳含量,进而间接影响粒径≥0.25 mm水稳性团聚体含量（WR_0.25）,以上三者对WR_0.25的总效应系数分别为0.065,-0.055和0.310。【结论】PE-MPs会降低低有机质贫瘠土壤的团聚体稳定性,增加土壤结构退化的风险;但可增强高有机质水平土壤的团聚体稳定性。     

黑土旱地改稻田土壤水稳性团聚体有机碳和全氮的变化特征

【目的】分析东北黑土旱地改稻田后土壤团聚体组成及其稳定性、各粒级团聚体有机碳、全氮含量及其 ¹³C、 ¹⁵N自然丰度值的动态变化,探讨旱地改稻田后土壤团聚体有机碳、全氮的赋存能力及稳定性,揭示旱地改稻田后土壤团聚体及其有机碳、全氮的演变规律。【方法】选择东北典型黑土旱地土壤（种植大豆年限大于60年,作为对照）和改种不同年限的稻田土壤（3、5、10、17、20和25年,改稻田前种植作物均为大豆）,利用土壤团聚体湿筛分离技术和稳定同位素分析技术,研究旱地改稻田后土壤团聚体有机碳、全氮的动态变化特征。【结果】在0—60 cm土层,与对照土壤相比,改种水稻各年限土壤中2—0.25 mm团聚体组成有所减少,0.25—0.053 mm和<0.053 mm团聚体组成有所增加,>2 mm团聚体组成的变化无明显规律,但旱地改稻田不同年限均以2—0.053 mm团聚体为主;团聚体平均重量直径（MWD）与>2 mm团聚体组成之间呈显著线性正相关关系（P<0.01）,与0.25—0.053 mm、<0.053 mm团聚体组成之间均呈显著线性负相关关系（P<0.01或P<0.05）;水稳性团聚体组成变化受水稻种植年限和土层深度的显著影响,而MWD的变化则受土层深度的显著影响。与对照土壤相比,在0—40 cm土层,2—0.25 mm、0.25—0.053 mm团聚体有机碳和全氮含量在改种水稻3年时均有所下降,在改种水稻3—25年间均随水稻种植年限延长大体上呈增加趋势。总体上,2—0.25 mm、0.25—0.053 mm团聚体是赋存有机碳和全氮的主要粒级;在0—60 cm土层,>2 mm团聚体有机碳、全氮含量与其团聚体组成之间呈显著正相关关系（P<0.01或P<0.05）,在0—20 cm土层,2—0.25 mm团聚体有机碳、全氮含量与其团聚体组成之间也呈显著正相关关系（P<0.01或P<0.05）;<2 mm团聚体有机碳和全氮含量的变化受水稻种植年限影响显著,而>0.25 mm团聚体有机碳和全氮含量的变化则受土层深度影响显著。与对照土壤相比,各粒级团聚体中δ ¹³C在改种水稻3年时均明显增加,在改种水稻5年时均明显下降,在改种水稻5—25年间变化不明显,各粒级团聚体中δ ¹⁵N在改种水稻25年间均略有下降。总体上,在改稻田3—25年间,团聚体中δ ¹³C、δ ¹⁵N的变化受水稻种植年限和土层深度的显著影响,其数值均随粒级的减少而增加,相同年限各粒级团聚体δ ¹³C随着土层的加深而增大,δ ¹⁵N无明显变化规律。【结论】东北典型黑土旱地改稻田25年间,土壤中非水稳性大团聚体遭受破坏形成了粒径较小的团聚体,2—0.053 mm水稳性团聚体是有机碳、全氮固存的主要载体,较小粒级团聚体赋存的有机碳较为稳定,其稳定性随水稻种植年限延长、土层加深而增强。     

长期施肥对紫色水稻土团聚体中有机碳和微生物的影响

【目的】土壤微生物在维持土壤肥力、土壤健康和提高作物产量等方面都具有非常重要的作用,探讨长期不同施肥措施对紫色水稻土团聚体微生物量及活性的影响,明确不同施肥制度下土壤不同粒级团聚体中微生物特性,为系统了解施肥管理对土壤肥力演变的影响提供理论依据。【方法】依托重庆市北碚区中性紫色水稻土22年的长期定位试验,选取对照（CK,不施肥）、氮磷钾（NPK）、稻草还田（S）、氮磷钾+稻草还田（NPK+S）4个处理,采集0-20 cm耕层土壤样品,采用湿筛法获得不同粒级土壤团聚体,研究不同粒级土壤团聚体中的有机碳以及微生物量、呼吸代谢熵等微生物特性。【结果】连续22年定位试验表明,与CK相比,各施肥处理均显著增加了耕层土壤中水稳性大团聚体（＞0.25 mm）含量,以NPK+S的促进作用最为明显,表明化肥与稻草还田长期配施有利于紫色水稻土水稳性大团聚体的形成;施肥还显著提高了团聚体稳定性和土壤有机碳水平,以稻草还田（S和NPK+S处理）效果最佳。长期施肥改变了土壤养分及生物活性在不同粒径团聚体上的分布。土壤中有机碳、微生物量碳、呼吸代谢熵在不同粒级团聚体中呈异质分布,在2.00-1.00 mm和1.00-0.25 mm两个级别的水稳性大团聚体中土壤有机碳、呼吸速率和代谢熵显著高于0.25-0.053 mm和＜0.053 mm两个级别的水稳性小团聚体。【结论】＞0.25 mm的水稳性团聚体是土壤有机碳和微生物量碳的主要载体,2.00-1.00 mm团聚体的生物活性最强;长期氮磷钾配施结合稻草还田显著提高了紫色水稻土团聚体的水稳性及大团聚体中有机碳和微生物量碳的含量,是改善紫色水稻土团粒结构和生物功能的有效措施。     

植被恢复对退化红壤水稳性团聚体有机碳的影响

为从微观角度揭示植被恢复对土壤结构的影响,采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究南方红壤退化地3种典型植被恢复类型[马尾松与阔叶复层林(PB)、木荷×马尾松混交林(SP)、阔叶林(BF)]土壤(0~60 cm土层)水稳性团聚体有机碳分布特征及其对总有机碳的贡献率。结果表明:土壤水稳性团聚体含量及其有机碳贡献率随团聚体粒径的减小总体呈"W"或"N"字分布;不同粒径水稳性团聚体含量以粒径<0.05 mm占优势,而大粒径团聚体含量在湿筛过程中大幅降低,表明大粒径团聚体在水的浸润中更易受到影响;上层土壤(0~40 cm)水稳性大团聚体(粒径>0.25 mm)总含量均以PB最高,而在下层土壤(40~60 cm)3种植被恢复类型较为接近(48.80%~51.64%)。土壤总有机碳和水稳性团聚体有机碳含量大小顺序均表现为PB>SP>BF,随着土层深度的增加,两者均呈下降趋势;水稳性大团聚体有机碳含量总体高于微团聚体(粒径<0.25 mm),说明有机碳对水稳性大团聚体的形成具有积极作用。不同林分土壤团聚体有机碳贡献率均以粒径0.05~0.25 mm最小,且PB中粒径>2.00 mm的团聚体有机碳贡献率显著高于SP和BF(P<0.05)。保留密度大、灌木(草)层盖度高的马尾松与阔叶复层林土壤水稳性大团聚体与团聚体有机碳含量更高,对土壤结构改善与功能恢复效果更好。     

拉萨市农田和林地土壤团聚体的组成及稳定性研究

就拉萨市农田土壤团聚体的组成及稳定性进行了研究,结果表明:干筛处理下土壤团聚体均以>2 mm粒径为主,总体随粒径的减小呈先降低后增加的趋势;湿筛处理下土壤团聚体以<0.25 mm粒径为主,总体随粒径的减小呈增加的趋势。干筛处理下,林地土壤平均重量直径大于农田;土壤平均重量直径与>0.25 mm水稳性土壤团聚体含量呈极显著正相关。     

退耕还林后黑土表层土壤可蚀性动态变化1）

以不同退耕年限林地表层土壤（0～10 cm）为研究对象,对土壤水稳性团聚体特征及可蚀性因子（ K）测定与分析,探讨东北典型黑土区退耕还林过程中表层土壤可蚀性的动态变化。结果表明：随退耕年限的增加,表层土壤水稳性团聚体粒径＞0．25 mm团聚体质量分数（团聚体比例）、粒径＞1．00 mm团聚体质量分数和平均质量直径逐渐增大,团聚体破坏率、平均质量比表面积和土壤可蚀性因子K值逐渐降低,且在前11 a内变化最显著,退耕36 a后呈不明显波动。退耕还林过程中,表层土壤团聚度逐渐增强,土壤可蚀性降低。退耕36 a后,土壤抗侵蚀能力达到一定水平,土壤质量得到改善,并维持相对稳定的状态。水稳性团聚体平均质量比表面积、分形维数、平均质量直径和粒径＞0．25、＞1．00 mm团聚体质量分数,均与土壤可蚀性因子K值呈显著相关（ p＜0．05）;其中,水稳性团聚体粒径＞1．00 mm团聚体质量分数比粒径＞0．25 mm团聚体质量分数与K值的相关性更为密切（p＜0．01）,是反映黑土土壤可蚀性的敏感指标。     

典型喀斯特地区不同龄级马尾松林土壤抗蚀性研究

【目的】研究典型喀斯特地区不同龄级马尾松林下土壤抗蚀性,筛选表征喀斯特地区马尾松林土壤的最适抗蚀指标,为喀斯特地区水土保持和生态可持续发展提供理论支持。【方法】在贵州省贵阳市花溪区选择不同龄级（幼龄林（SY）、中龄林（SZ）、成熟林（SC））的马尾松林,测定了不同龄级马尾松林土壤基本理化性质、团聚体组含量、机械组成和土壤抗蚀性指标,最后选取有机质含量、抗蚀指数、团聚体破坏率、团聚状况、团聚度、分散率、分散系数、湿筛平均重量直径、湿筛平均几何直径、体积质量、干筛团聚体含量、水稳性团聚体含量、毛管持水量13个指标,采用主成分分析方法探究各龄级马尾松林土壤的最优抗蚀指标和综合抗蚀指数。【结果】（1）不同龄级马尾松林土壤理化性质存在明显差异,其中土壤平均有机质含量由大到小排序为成熟林（94.49 g/kg）>中龄林（63.78 g/kg）>幼龄林（55.29 g/kg）。(2)马尾松林土壤湿筛平均重量直径、团聚状况和水稳性团聚体含量均随土层深度的增加而下降,表现为成熟林>中龄林>幼龄林。(3)主成分分析发现,有机质、水稳性团聚体含量、抗蚀指数、团聚度、团聚状况和湿筛平均重量直径为最适抗蚀指标。(4)不同龄级马尾松林综合抗蚀指数表现为成熟林（8.04）>中龄林（－0.29）>幼龄林（－7.75）。【结论】筛选出了表征喀斯特地区马尾松林土壤抗蚀性的最适指标。随着喀斯特地区马尾松林龄的增加,土壤有机质、湿筛平均重量直径和水稳性团聚体含量均增大,团聚状况得到改善,土壤抗蚀性增强。     

秸秆生物炭与猪粪配施对山原红壤团聚体结构的影响

【目的】探讨不同生物炭添加对山原红壤团聚体结构的影响。【方法】以山原红壤(CK)为对照,选用不同比例的秸秆生物炭(0、1%和1.5%),添加到施用相同量猪粪的山原红壤中,研究山原红壤团聚体结构的改变。【结果】与CK相比,随着生物炭量的增加,0.25 mm水稳性团聚体的含量(WSA0.25)和0.25 mm机械稳定性团聚体的含量(MSA0.25)分别增加了26.15%、30.45%和31.48%,10.11%、10.32%和10.59%;土壤团聚体平均质量直径(MWD)则分别降低20.41%、4.08%和3.06%,但炭粪处理的MWD值和CK差异不显著;土壤团聚体破坏率(PAD)分别显著降低了18.03%、22.57%和22.55%;水稳性团聚体分形维数(D)分别降低到2.70、2.69和2.68;通过分形维数和0.25 mm团聚体含量的回归分析以及土壤有机质和WSA0.25的相关分析,分形维数和土壤有机质用于表达土壤团聚体含量和稳定性是合理的。【结论】生物炭和猪粪配施显著提高了土壤水稳性团聚体的含量和稳定性。     

土地利用类型对典型黑土团聚体稳定性和抗蚀性的影响

为探究土地利用类型对典型黑土团聚体稳定性和抗蚀性的影响,以黑龙江省嫩江市鹤山农场3种不同土地利用类型(林地、草地、耕地)表层土壤为研究对象,采用干、湿筛及LB法测定并计算土壤团聚体的粒径分布、平均质量直径、几何平均直径,采用静水崩解法测定并计算土壤团聚体的水稳性指数和抗蚀指数,对比分析不同土地利用类型的土壤团聚体粒径分布特征、稳定性及抗蚀性的差异。结果表明：粒径>0.25 mm水稳性团聚体草地质量分数最高,分别较林地和耕地显著增加0.20、0.35倍,耕地粒径>0.25 mm机稳性团聚体质量分数最大,分别较林地和草地显著增加0.03、0.04倍;不同土地利用类型之间,平均质量直径和几何平均直径从大到小均为草地、林地、耕地,湿筛处理的草地平均质量直径比林地和耕地分别显著增加0.35、1.63倍,几何平均直径比林地和耕地分别显著增加0.72、1.85倍。LB法3种处理中,不同土地利用类型团聚体的土壤平均质量直径和几何平均直径从大到小均为慢速湿润处理、预湿后扰动处理、快速湿润处理,说明草地团聚体稳定性最强,耕地最弱;土壤水稳性指数和土壤抗蚀指数从大到小均为草地、林地、耕地,其中草...     

不同植茶年限土壤水稳性团聚体组成及分形特征

采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究了不同植茶年限土壤水稳性团聚体组成及分形特征。结果表明,不同植茶年限土壤水稳性团聚体含量随粒径减小均呈降低—增加—降低—增加的变化趋势,其中粒径>2mm和<0.25mm的水稳性团聚体占主要比重,粒径1～2mm的水稳性团聚体占比最小。植茶5年和10年的土壤中,>2mm的水稳性团聚体含量显著高于<0.25mm含量(P<0.05),植茶30年的土壤中,>2mm的水稳性团聚体含量则显著低于<0.25mm的含量(P<0.05)。土壤水稳性团聚体的几何平均直径和平均重量直径均随植茶年限增加呈逐渐减小的趋势,不同植茶年限间的差异达显著水平(P<0.05)。土壤水稳性团聚体分形维数的值在0～20cm土层表现为：植茶5年>植茶10年>植茶15年>植茶30年;在20～40cm土层则表现为：植茶30年>植茶15年>植茶5年>植茶10年。表明长期植茶会明显破坏老冲积黄壤的团粒结构,导致较大粒级的水稳性团聚体逐渐向较小粒级转化,团聚体水稳性逐渐下降。