四川盆地西南缘不同林分类型土壤团聚体稳定性及有机碳组分特征

为探明林分类型差异对土壤水稳性团聚体分布格局及其稳定性、有机碳组分的影响,测定分析了四川盆地西南缘巨桉人工林、杉木人工林、马尾松次生林土壤水稳性团聚体的分布格局、团聚体平均质量直径、团聚体破坏率、大团聚体比重及有机碳组分含量。结果表明:(1)3种林分土壤水稳性团聚体含量均以大团聚体(0.25mm)为主。不同林分对水稳性团聚体分布格局存在差异,巨桉人工林集中在0—20cm土层的5,0.5~0.25mm和20—40cm的≤0.25mm粒径;杉木人工林集中在0—20cm土层的5,0.5~0.25mm和20—40cm土层的1~0.5,0.5~0.25mm粒径;马尾松次生林集中在0—20cm的≤0.25mm和20—40cm土层的5mm粒径。20—40cm土层不同林分土壤团聚体稳定性差异显著,马尾松林的MWD、R0.25、PAD最高,根据Bissonnais及国际土壤团聚体稳定性分级标准,3种林分土壤水稳性团聚体均处于不稳定水平(0.4≤MWD0.8)。(2)HUC含量马尾松显著高于巨桉,0—20cm土层马尾松的土壤腐殖化程度最高,20—40cm土层杉木最高。(3)不同林分团聚体稳定性与SOC组分的关系因林分类型的差异不同,总体上表现为MWD与SOC、FAC、HUC存在显著相关关系,土壤SOC含量能够促进土壤团聚过程及其稳定性,FAC、HUC含量的作用较大。总之,巨桉人工林、杉木人工林、马尾松次生林土壤团聚体稳定性、SOC组分含量及两者之间的关系存在显著差异,不同林分其影响机制不同。研究结果为准确评价该区域不同林分所发挥的生态系统功能提供重要依据。     

作物覆盖措施对不同地形土壤碳的影响

在以玉米为主的种植模式下实施作物覆盖保护措施时,应考虑农作物收益最大化同时兼顾对环境的影响最小化。分析不同地形(洼地、山顶及坡地)实施的作物覆盖措施对该地土壤有机碳(碳总量及稳定性)、颗粒有机质碳(POC)及保水性的影响。试验区采用分区法实验方案,将地形位置与全部影响因子相结合,利用裂区设计进行分区。地形位置属性特征影响植物特性与土壤特性,主要包括地上植物量、黑麦残留物分解作用、POC、土壤总碳量及保水性。以上3种地形条件下,作物覆盖措施均导致黑麦残留物分解作用提升约5%。坡地与山顶地区,作物覆盖措施对POC的保护效果显著。作物覆盖措施对土壤总碳量及土壤保水性的影响效果不明显。研究表明,地形对于作物覆盖措施在增加土壤碳含量的效果方面有潜在的影响;然而,土壤总碳量与土壤保水性在短期实验分析数据的变化不明显。     

渭北不同园龄苹果园土壤团聚体状况及演变趋势研究

为了探索果业生产和果园管理措施对土壤质量的影响,选取了渭北旱源苹果主产区彬县10a幼龄和21a老龄苹果园0~40 cm土壤为研究对象,以农田为对照,采用干筛法和湿筛法研究了不同种植年限果园土壤团聚状况与演变趋势。结果表明:渭北地区土壤机械稳定性团聚体以0.25 mm微团聚体为优势级别,仅0~20 cm处随园龄递增果园土壤团聚化趋势较为明显,0.25 mm土壤团聚体含量(DSAC0.25)、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均显著增大,团聚体分形维数(D)递减,但是,10~0.25 mm和5~1 mm最有价值团聚体和团聚体系数(KCTP)均在递减。渭北土壤水稳性团聚组成中约60%为0.25 mm微团聚体,在0~30 cm处土壤水稳性团聚体的MWD、GMD和WSAC0.25呈现为农田(对照CK)10a果园21a果园,随园龄递增有明显增大趋势。0.25 mm团聚体的破坏率(PAD0.25)随园龄增加显著增大,递增幅度随土层深度增加而递减。相关分析表明,土壤总有机碳(TOC)、颗粒态有机碳(POC)与机械稳定性团聚体各项指标呈极显著相关,土壤碳酸钙含量、黏粒含量与水稳定团聚体多项指标呈极显著相关,PAD0.25与土壤理化性质呈显著相关。研究表明,果树种植在表观上明显提高了渭北地区表层0~20 cm土壤机械稳定性大团聚体数量,增强了土壤抗风蚀能力,但却显著降低了土壤团聚体的农艺质量及其稳定性,果园土壤团聚体的农艺质量显著退化与有机物及碳酸钙含量递减有着直接关系。     

保护性耕作对麦-豆轮作条件下土壤团聚体组成及有机碳含量的影响

在位于黄土高原西部半干旱区定西市李家堡镇设置不同保护性耕作试验,对不同麦-豆轮作次序下0~5cm,5~10 cm,10~30 cm土壤机械稳定性团聚体和水稳性团聚体组成、团聚体稳定系数及土壤总有机碳含量进行了测定。结果表明:经过5年的轮作后,干筛法获得的机械稳定性团聚体在两种轮作次序下均以大团聚体为主,但处理间各层次的表现无明显规律;相对于传统耕作,免耕 秸秆覆盖、传统耕作 秸秆还田以及免耕不覆盖处理在两种轮作次序下均能不同程度地提高各层次土壤水稳性团聚体含量和团聚体稳定率;各层次土壤免耕 秸秆覆盖、传统耕作 秸秆还田土壤总有机碳含量均较传统耕作处理有提高,而免耕不覆盖处理土壤总有机碳含量在麦→豆→麦序列下比传统耕作处理高,在豆→麦→豆序列下比传统耕作处理低。     

稻田植茶后土壤团聚体水稳性变化特征及影响因素分析

采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究名山地区稻田植茶后土壤团聚体水稳性变化特征及其影响因素。结果表明:稻田及植茶后的土壤水稳性团聚体含量在各粒径及土层间表现不同,稻田、茶园5年和10年土壤水稳性团聚体含量总体上随着粒径的减小呈先降低后上升的趋势,茶园15年水稳性团聚体含量则随着粒径的减小逐渐增加。从不同土层来看,在0—20,20—40cm土层中,随着稻田植茶年限的增加,土壤团聚体含量以2mm粒径团聚体为主转变为以0.25mm粒径团聚体为主,而在40—60cm土层中,总体上0.25mm粒径团聚体占据着主要地位;在0—20cm和20—40cm土层,稻田植茶后土壤团聚体水稳性逐年下降,由大到小依次为水稻田茶园5年茶园10年茶园15年,而在40—60cm土层,土壤团聚体水稳性由大到小依次为茶园5年茶园10年水稻田茶园15年,不同土层中团聚体的水稳性与0.25mm粒径团聚体含量呈正相关关系。稻田及稻田植茶后的土壤团聚体水稳性受土壤的理化性质影响,其中受0.25mm粒径团聚体含量、土壤容重、总孔隙度的影响较显著。就所测养分而言,稻田土壤团聚体的水稳性影响因素为有机质和游离氧化铁,茶园5年的影响因素为有机质和阳离子交换量(CEC),茶园10年的影响因素为有机质、CEC和有效磷含量,而茶园15年的影响因素主要是CEC含量。     

麦茬复种饲料油菜对耕层土壤团聚体的影响

通过田间小区试验，研究了不同油菜种植密度与施氮肥对麦茬复种饲料油菜耕层（0～20cm）土壤颗粒组成、水稳性团聚体、微团聚体、粘粒分散率和团聚度的影响。试验结果表明，麦茬复种油菜能提高耕层土壤水稳性团聚体，改善土壤颗粒组成状况；与对照（CK）相比，耕层土壤粘粒分散率呈显著或极显著性降低，〈0．001mm的土壤团聚体破坏率和特征微团聚体比例（〈0．01mm／〉0．01mm）显著降低，而土壤团聚度在油菜苗期为降低趋势，收获期呈显著或极显著性增加，〉0．25mm的土壤团聚体百分含量除收获期的水稳性团聚体外均呈不显著性降低。复种油菜对土壤水稳性团聚体改善贡献高于土壤微团聚体。种植密度和施肥处理均能不同程度地影响和改变耕层土壤水稳性团聚体、微团聚体和粘粒分散率的含量，处理间规律性不强，差异性并不十分显著。说明麦茬复种饲料油菜对农田土壤肥力的改善和提高具有积极作用。     

秸秆和地膜覆盖对旱作玉米田土壤团聚体及有机碳的影响

利用田间试验研究了不同覆盖条件下黄土高原旱作春玉米田土壤团聚体及其有机碳分布状况。试验设无覆盖(CK)、秸秆覆盖(SM)和地膜覆盖(PM)3个处理。结果表明,与CK处理相比,PM处理提高了0~10 cm土层中0.25 mm粒径机械稳定性团聚体含量;SM处理提高了0~10 cm和10~20 cm土层0.25 mm水稳性大团聚体含量和稳定性,且降低了团聚体的破坏率;SM和PM处理均提高了0~10 cm土层水稳性团聚体的平均重量直径值。在各土层,0.25 mm粒径微团聚体有机碳含量在各粒径团聚体中最低。SM处理较CK处理显著提高了0~10 cm土层总有机碳和土壤团聚体各粒径有机碳含量(0.5~0.25 mm粒径除外),PM处理较CK处理10~20 cm和20~40 cm土层总有机碳和团聚体有机碳有降低趋势。在各土层中,土壤有机碳主要储存在水稳性大团聚体中。SM处理较CK处理提高了0~10 cm和10~20 cm土层大团聚体对土壤总有机碳的贡献率,PM处理作用不显著。总体而言,秸秆覆盖对改善土壤结构及提高固碳作用均具有明显的效果,地膜覆盖仅对土壤团聚体的团聚有促进作用。     

长期不同施肥方式对华北地区温室和农田土壤团聚体形成特征的影响

土壤的团聚状况是土壤重要的物理性质之一,团聚体数量是衡量和评价土壤肥力的重要指标。施用有机肥是提高土壤有机碳(SOC)含量、促进土壤团聚体形成和改善土壤结构的重要措施。本文以华北地区曲周长期定位试验站的温室土壤和农田土壤为研究对象,运用湿筛法,对比研究施用化肥(NP)、有机肥加少量化肥(NPM)、单施有机肥(OM)3种施肥方式对温室和农田两种利用方式土壤水稳性团聚体含量、分布和稳定性的影响,以提示施肥措施对不同土地利用方式土壤水稳性团聚体特征的影响。结果表明:在温室土壤和农田土壤中,OM处理较NP和NPM处理显著降低了土壤容重,增加了土壤有机质含量(P0.05),且在0~10 cm土层中效果最为明显。其中在温室土壤0~10 cm土层,单施有机肥处理(OM1)的土壤容重为1.17 g·cm~(-3),分别较施用化肥(NP1)和有机肥加少量化肥(NPM1)处理降低12.0%和8.6%,OM1的土壤有机质含量为54.81 g·kg~(-1),较NP1和NPM1增加104.8%和35.7%;在农田土壤0~10 cm土层,单施有机肥处理(OM2)的土壤容重为1.19 g·cm~(-3),较施用化肥(NP2)、有机肥加少量化肥(NPM2)分别降低8.5%和7.0%,OM2的土壤有机质为22.67 g·kg~(-1),较NP2、NPM2分别增加23.1%和15.0%。温室土壤和农田土壤中,0~10 cm、10~20 cm和20~40 cm层土壤团聚体的平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均为OMNPMNP;OM处理下水稳性团聚体的分形维数(D)值最低,NP处理下最大。OM处理显著降低0~20 cm土层内水稳性团聚体的D值,表层0~10 cm土层效果最为明显,土壤结构明显得到改善;相比农田土壤,温室土壤稳定性指标变化最为明显,团聚体结构改善效果最好。土壤有机质含量与0.25 mm水稳性团聚体含量间呈极显著正相关关系(P0.001),说明土壤有机质含量越高,0.25 mm水稳性团聚体的含量就越高,土壤团聚体水稳性越强,土壤结构越稳定。因此有机施肥方式能在补充土壤有机碳库和有效养分含量的同时,显著增加土壤中大团聚体的含量及其水稳性,是提高华北平原农田土壤、尤其是温室土壤结构稳定性和实现土壤可持续发展的有效措施。     

连续种植不同绿肥作物的土壤团聚体稳定性及可蚀性特征

为探讨连续种植绿肥对土壤团聚体的影响,以箭筈豌豆(Vicia sativa L.)、肥田萝卜(Raphanus sativus L.)、蓝花苕子(Vicia cracca L.)、毛叶苕子(Vicia villosa Roth)为研究对象,分析了连续种植不同绿肥作物下的土壤团聚体组成、稳定性及可蚀性特征。结果表明:连续种植绿肥能够提高不同粒径土壤机械稳定性、水稳性团聚体含量,肥田萝卜主要提高2 mm粒径的机械稳定性团聚体含量、5 mm粒径的水稳性团聚体含量,毛叶苕子、蓝花苕子主要提高0.25～2 mm粒径的机械稳定性团聚体含量,蓝花苕子主要提高了0.25～5 mm粒径的水稳性团聚体含量。并且,连续种植绿肥有利于形成土壤水稳性大团聚体(0.25 mm),5 mm粒级的土壤水稳性团聚体的增加对土壤水稳性大团聚体积累的影响较为突出,其中,毛叶苕子的土壤水稳性大团聚体含量最高。另外,连续种植肥田萝卜、毛叶苕子有利于土壤平均重量直径和几何平均直径的提升。同时,连续种植绿肥较清耕显著降低了土壤团聚体破坏率29%～38.17%,土壤团聚体破坏率表现为毛叶苕子肥田萝卜蓝花苕子箭筈豌豆。除此之外,连续种植绿肥对土壤可侵蚀因子(K)产生了一定的影响,肥田萝卜毛叶苕子箭筈豌豆蓝花苕子,虽然土壤可侵蚀因子(K)与绿肥作物品种间的规律不显著,但是其与土壤团聚体的关系很密切,土壤水稳性大团聚体含量越高,土壤平均重量直径、几何平均直径越大,可蚀性K值越低,团聚体破坏率越低,土壤结构的稳定性、抗侵蚀性越好。     

不同种植年限黄花生物埂护坡土壤团聚体组成及其稳定性

以川东紫色土丘陵区黄花生物埂护坡为研究对象,采用干筛法和湿筛法研究不同种植年限黄花对生物埂护坡土壤团聚体组成及稳定性影响。结果表明:种植黄花生物埂护坡风干团聚体和水稳性团聚体含量均高于对照组,且随着黄花种植年限的增加,含量呈增加趋势。风干团聚体平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)值均表现为三年生二年生四年生一年生对照组,水稳性团聚体MWD值表现为四年生二年生三年生一年生对照组,而GMD值为四年生三年生二年生一年生对照组。黄花生物埂护坡风干土壤团聚体和水稳性团聚体分形维数分别在1.957~2.385和2.502~2.800之间,分形维数均小于对照组,不同种植年限之间分形维数规律表现为一年生二年生三年生四年生,说明种植黄花改善生物埂护坡土壤团聚体结构,并且改善效果随着种植年限增加而增强。有机质、总氮、粘粒与团聚体粒径0.25mm含量、MWD、GMD、分形维数D均存在显著或极显著相关性,说明有机质、总氮、粘粒对土壤风干团聚体和水稳性团聚体含量及稳定性均有影响。     

黄土区草被生长初期土壤抗冲性及其影响因素

为研究不同种植密度草被生长初期对黄土区的水土保持效果,采用室内盆栽和原状土冲刷相结合的方法,设置了裸地(CK)、低种植密度黑麦草(H1,204株/m2)、高种植密度黑麦草(H2,612株/m2)3种处理,对3种处理在不同土层(表层0~20 cm、次表层20~40 cm、底层40~60 cm)的土壤理化性质和根系变化进行研究,分析不同种植密度草被生长初期土壤抗冲性及其与影响因素的相关关系。结果表明:1)CK处理的土壤密度、有机质质量分数、团聚体质量分数在3个土层变化较小;H1和H2处理的土壤密度、有机质质量分数、团聚体质量分数、根表面积密度均有不同程度的改变,且表层土壤理化性质改善最为明显;2)H1和H2处理表层土壤抗冲指数(IAS,anti-scourability index)与同一土层CK处理相比明显上升,并随着土层深度的增加而下降,H2处理表层对土壤抗冲性影响最显著;3)除CK处理外,H1和H2处理IAS与土壤理化性质和根表面积密度均有相关关系(P0.05),但对土壤抗冲性大小起作用的影响因子存在一定差异。以上结果说明,种植草被在较短时间内就能改善土壤性质,提高土壤抗侵蚀性能,且在草被生长初期,高种植密度更能提高土壤抗冲性。研究结果可为黄土高原地区草被恢复初期种植密度的选择提供基础数据和理论参考。     

短期放牧对高寒草甸土壤水稳性团聚体构成及稳定性的影响

土壤水稳性团聚体是土壤肥力的基础。以青藏高原东北边缘地区高寒草甸为对象,采用放牧控制试验研究不同放牧强度下各粒级水稳性团聚体含量、根系和微生物数量的变化特征,以期阐明短期放牧对水稳性团聚体及其稳定性的影响。结果表明,中牧能够增加土壤内水稳性大团聚体的含量。土壤水稳性团聚体有机碳含量随土层深度增加而减少,中牧时在0—10cm土层,粒径1mm的土壤水稳性团聚体有机碳含量显著低于对照,但在10—20cm土层,粒径1mm土壤水稳性团聚体有机碳含量大于对照和其他放牧处理;随着放牧梯度的增大,地下生物量也递增,在0—10cm土层表现最为明显;中牧处理下土壤中真菌数量最大,而放线菌的数量随着放牧强度的增大而增大。     

不同覆盖材料及旱作方式土壤团聚体和有机碳含量的变化

【目的】研究秸秆和地膜覆盖旱作冬小麦田土壤团聚体分布规律及与有机碳的关系,为探讨覆盖方式对土壤团聚作用的影响,优化黄土高原旱作农田耕作措施提供理论依据。【方法】冬小麦覆盖试验开始于2008年,试验设计4个处理:冬小麦种植期间无覆盖对照(CK)、全年覆盖秸秆9000 kg/hm~2(M1)、全年覆盖秸秆4500 kg/hm~2(M2)和全年地膜覆盖(PM)。利用干筛法和湿筛法筛分了2014年收获期0-10 cm和10 20 cm土层中5 mm、5~2 mm、2~1 mm、1~0.5 mm、0.5~0.25 mm和0.25 mm粒级的团聚体,计算团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),并分析了覆盖方式对土壤总有机碳的影响及其与土壤团聚体的关系。【结果】1)秸秆覆盖显著提高了0-10 cm土层0.25 mm土壤机械稳定性团聚体含量m1和M2处理较CK处理分别提高了5.1%和2.0%;秸秆和地膜覆盖均可提高10-20 cm土层0.25 mm机械稳定性团聚体含量,M1、M2和PM处理较CK处理分别提高了7.6%、4.3%和3.1%。2)秸秆覆盖有利于0-10 cm土层0.25 mm水稳性团聚体的形成M1和M2处理较CK处理分别提高了6.8%和5.0%PM处理与CK处理无显著差异;覆盖处理对10-20 cm土层水稳性团聚体影响不显著。3)秸秆和地膜覆盖均有利于0-10 cm土层土壤团聚体稳定性的提高,M1、M2和PM处理平均重量直径值较CK处理分别提高47.8%、24.7%和24.6%几何平均直径值分别提高了48.9%、34.8%和31.6%。4)秸秆覆盖有利于提高土壤有机碳含量在0-10 cm土层M1和M2处理较CK处理有机碳含量分别提高了11.9%和6.3%在10 20 cm土层分别提高4.2%和4.5%,地膜覆盖对土壤有机碳的积累无促进作用。在0-10 cm土层土壤有机碳含量与0.25 mm水稳性团聚体含量呈显著正相关。【结论】秸秆覆盖处理可提高土壤大团聚体含量提高团聚体的水稳性,改善土壤结构,同时可增加土壤有机碳含量提高土壤肥力,且覆盖量越大效果越明显。地膜覆盖对土壤结构的改良也有一定作用但,效果较秸秆覆盖处理差。覆盖秸秆9000 kg/hm~2处理优于其他处理,可以作为黄土高原旱作农田合理的耕作模式应用到农业生产中。     

连续秸秆还田和免耕对土壤团聚体及有机碳的影响

选取湖北省武穴市8年田间定位试验中的传统耕作(CT)、秸秆还田配合传统耕作(CTS)、免耕(NT)和秸秆还田配合免耕(NTS)4种处理,研究连续秸秆还田和免耕措施对表层(0—20cm)和亚表层(20—40cm)土壤团聚体稳定性及有机碳(SOC)的影响。结果表明:CTS、NT和NTS均显著增加了表层5mm水稳性团聚体的含量和团聚体平均重量直径(MWD),秸秆还田显著增加了亚表层土壤水稳性团聚体的MWD。与CT比较,CTS、NT、NTS处理的SOC含量分别增加20.83%,21.98%,32.76%。CTS和NTS处理显著提高了表层5,5~2,0.25mm团聚体中SOC含量,NT则显著提高了5,5~2mm团聚体中SOC含量;CTS显著增加了亚表层0.25 mm团聚体中SOC的含量。秸秆还田增加了表层土壤的碳(C)、氢(H)、氮(N)和氧(O)的含量,免耕降低了H的含量,增加了其他3种元素的含量,但是免耕处理增加了亚表层土壤中H的含量。NT和NTS处理较CT和CTS处理降低了土壤的H/C值,表明土壤的脂肪族成分在不断增加。秸秆还田主要增加了土壤中醇、酚类,芳香类,脂肪族化合物和碳水化合物的含量,而免耕主要增加脂肪族化合物的含量。这些有机组分的增加有助于团聚体稳定性的增强。     

不同灌溉方式对保护地土壤水稳性团聚体的影响

以相同方案在同一地块连续10年进行节水灌溉试验研究为基础,通过测定渗灌、滴灌和沟灌3种灌溉方法长期灌溉保护地土壤水稳性结构的变化.探讨了灌溉方法对土壤结构性的影响.结果表明:(1)滴灌能够提高0-15 cm土层土壤水稳性团聚体的含量和大小;渗灌则能够提高15-45 cm土层土壤水稳性团聚体的含量和大小.(2)土壤水稳性团聚体的含量(WSA)和平均重量直径(MWD)随土壤有机质含量的增高而增大.(3)从土壤团聚体角度考虑,保护地应优先选择滴灌,其次是渗灌.     

黄土丘陵沟壑区植被恢复的土壤水稳性团聚体效应

通过对纸坊沟流域植被恢复后10种植物群落下土壤水稳性团聚体的研究发现，植被恢复对土壤水稳性团聚体有明显影响，其中草本影响作用最大。土壤水稳性团聚体与土壤有机质呈正相关，与全氮呈负相关。土壤稳定入渗速率与土壤水稳性团聚体呈正相关。     

黄土丘陵区不同林龄人工刺槐林土壤抗蚀性演变特征

 采取时空互代法,以黄土丘陵区不同林龄的人工刺槐林为研究对象,选取坡耕地为对照,分析土壤抗蚀性的变化过程,并在此基础上提出土壤抗蚀指数。结果表明,黄土丘陵区坡耕地种植刺槐林后:>0.25 mm土壤水稳性团聚体、>0.5mm土壤水稳性团聚体、平均质量直径、有机碳含量较坡耕地显著增加,并随林龄增加逐渐升高;土壤团聚状况、团聚度显著高于坡耕地并随林龄增加先降低后升高;土壤结构破坏率、分散系数和分散率呈波动式降低;小粒径的微团聚体和机械组成逐步向大粒径转变。相关性分析表明:>0.25mm土壤水稳性团聚体、>0.5mm土壤水稳性团聚体、平均质量直径、有机碳与全氮、碱解氮、速效钾、全磷呈显著正相关(P<0.05),与土壤密度呈显著负相关;结构破坏率、分散系数和分散率则与全氮、碱解氮、全磷呈显著负相关;团聚状况、团聚度与全氮、全磷呈显著正相关。土壤抗蚀指数随人工刺槐林林龄的增加而显著升高,可以全面、客观地反映土壤抗蚀性能的演变过程。侵蚀环境下的坡耕地由于受到人为活动的干扰,土壤抗蚀性较差,种植刺槐林后,土壤抗蚀性显著增强。     

我国寒温带四种森林植被类型下土壤团聚体粒级组成及其稳定性比较研究

为了探明我国寒温带大兴安岭地区四种森林植被下土壤的结构和稳定性,于2018年5月至10月对兴安落叶松林、樟子松林、山杨林和白桦林进行土壤样品采集,对四种植被类型0～5 cm、5～10 cm和10～20 cm土层土壤水稳性团聚体粒级组成及其稳定性指标(MWD、GMD和分形维数)进行了研究。结果表明:樟子松林、山杨林和白桦林0～10 cm土层以及兴安落叶松林的0～5 cm土层土壤在生长季内以大团聚体(> 0.25 mm)占绝对优势,其他土层均以微团聚体(<0.25 mm)为主;且四种植被类型生长季中期三个土层的大团聚体含量均高于生长季初期和末期。0～5 cm土层四种植被类型土壤团聚体稳定性较高且相近,随土层加深土层团聚体稳定性降低。寒温带四种森林植被类型生长季内表层(0～5 cm)土壤水稳性大团聚体比例及土壤团聚体稳定性均高于下层(5～20 cm),且阔叶林大团聚体含量高于针叶林,但相对于国内其他研究地区较低。     

氮肥处理下高寒草甸土壤水稳性团聚体的季节性变化特征

以青藏高原东缘高寒草甸为研究样地,探究了氮肥添加下不同月份间土壤水稳性团聚体的组成差异。结果表明:各处理下土壤水稳性团聚体含量在80.78%~95.67%之间,平均重量直径(MWD)在1.41 mm~2.08 mm之间。氮肥添加仅对土壤水稳性团聚体总量有影响,对MWD与各级粒径团聚体含量影响均不显著。较氮肥添加而言,采样月份对土壤水稳性团聚体总量及其粒径分布有着更为显著的影响。6月份土壤水稳性团聚体以2~4 mm粒径团聚体为主,7、8月份则以0.25~1 mm粒径团聚体为主。土壤水稳性团聚体含量,MWD及1 mm粒径的团聚体含量均随季节变化呈先降后升的趋势,而0.038~0.25 mm粒径水稳性团聚体含量则呈现相反的趋势。土壤有机碳和球囊霉素含量是影响土壤水稳性团聚体形成与稳定的关键土壤因子。本实验结果说明中度氮素的添加可降低土壤水稳性团聚体含量,土壤水稳性团聚体在不同采样月份间处于破解与形成的动态变化中,对青藏高原的施肥措施应充分考虑不同季节间土壤物理结构的差异。     

黄土高原植被恢复提高大于0.25mm粒级水稳性团聚体在土壤增碳中的作用

本研究选择陕北黄土高原绥德、吴旗、宜川3个地区,调查分析了不同植被恢复类型（草、灌、乔）下05cm表层土壤水稳性团聚体粒径分布及其有机碳含量的变化。结果表明:不同植被恢复类型均显著提高了 2mm和2～0.25mm 两个粒级的水稳性团聚体及其有机碳（SOC）的含量,但不同植被恢复类型的作用在3个地区有所不同。与农地相比,在绥德,油松和柠条、分别使 2mm和2～0.25mm粒级的水稳性团聚体中的SOC含量分别提高了99%～153%和219%～350% ,但苜蓿没有明显作用;在吴旗,苜蓿、沙棘、刺槐分别使 2mm和2～0.25mm水稳性团聚体中SOC含量分别提高了28%～30%和85%～130%,而刺槐对 2mm水稳性团聚体没有作用,而使2～0.25mm粒级的水稳性团聚体SOC含量提高了210% ; 在宜川,白草、羊胡草、狼牙刺和油松使 2mm和2～0.25mm粒级的水稳性团聚体中的SOC含量分别提高了405%～932%和724%～1130%。植被恢复土壤增碳主要是提高了2～0.25mm和2mm 两个粒级的水稳性团聚体中SOC的含量,提高值分别为514%和470%,占土壤有机碳库增量的49%和43%,而对其它粒级水稳性团聚体中SOC含量的贡献小于16%。以上研究结果说明,植被恢复稳定土层结构、促进土壤水稳性大团聚体中SOC的形成,可能在黄土丘陵侵蚀景观土壤固碳过程中起重要作用。