首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
干湿交替作用对西南地区黄壤团聚体稳定性的影响   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
为了探究我国西南地区干湿交替作用对土壤团聚体稳定性的影响,选取重庆缙云山典型黄壤为研究对象,在4个前期含水率(风干,10%,15%,20%)水平下,对4组不同粒级团聚体(1~2,2~3,3~5,5~7mm)分别进行7个不同干湿交替过程(1,2,3,5,7,10,15次)模拟。采用Le Bissonnais法,对干湿交替作用后的团聚体在不同破碎机制下的稳定性特征进行了探讨。结果表明:(1)快速湿润(FW)对团聚体稳定性的破坏程度最大,且与机械扰动(ST)和慢速湿润(SW)存在显著差异;(2)小粒径团聚体相较于大粒径团聚体稳定性更高;(3)干湿交替过程对团聚体存在明显的破坏作用,且在不同含水率变化范围下其破坏程度不同;(4)干湿交替作用主要通过影响团聚体破碎后2mm团聚体的百分比含量来影响团聚体的稳定性。该结果对于研究西南地区土壤侵蚀的发生机理具有一定的参考价值。  相似文献   

2.
干湿交替对土壤呼吸和土壤有机碳矿化的影响述评   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
土壤干湿交替循环对土壤呼吸的“激发效应”被证实在干旱、半干旱和地中海气候区普遍存在。土壤干湿交替被认为是影响土壤呼吸的重要因素。土壤物理、化学、生物性状会在干湿交替过程中发生一系列变化,引发土壤CO2排放量显著激增而引起“Birch效应”。随着未来气候变化下极端降水天气事件发生频率的增加,降雨强度和频率的改变将导致部分地区的土壤经受更广泛和频繁的干湿交替作用,加剧土壤干湿循环,影响土壤呼吸。重点论述了干湿交替对土壤碳素循环各个关键过程(尤其是土壤呼吸和SOC矿化)的影响效应,归纳总结了干湿交替对土壤碳素循环的影响机制,从土壤团聚体、根系呼吸、微生物呼吸等方面阐述了干湿交替对土壤呼吸和土壤有机碳(SOC)矿化激发效应的影响及其机理。综合生理学说与物理学说观点,认为干湿交替主要通过土壤结构、SOC的分解速率、土壤微生物群落的结构与稳定性等的改变来影响土壤呼吸和SOC矿化过程。目前,关于干湿交替对土壤碳素循环关键过程影响的研究结果还不尽一致,其影响机制尚不明晰,研究方法也还有一些不足之处。简要指出了目前研究过程中存在的一些不足,并对未来研究中值得深入研究的科学问题进行了探讨与展望。  相似文献   

3.
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37d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(P0.05)。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。  相似文献   

4.
冰草根系生长发育对土壤团聚体形成和稳定性的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
以陕北黄绵土为材料,采用德国生产的生长箱进行盆栽实验,研究冰草生长发育对土壤团聚体形成和稳定性的影响。实验设计包括5个生长期(15,30,45,60,75d)和各生长阶段的对照实验。研究结果表明,在75d冰草生长发育过程中,冰草根系生长发育对土壤团聚体的形成及其稳定性的影响不明显,而土壤干湿交替对土壤团聚体的影响大于冰草根系生长发育对土壤团聚体的影响。造成冰草根系生长发育对土壤团聚体稳定性影响不明显的主要原因是黄绵土团粒结构较差和冰草生长期较短。  相似文献   

5.
冻融循环作用对黑土团聚体破碎机制的影响   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
为探究冻融循环作用对黑土团聚体抵抗不同破坏作用能力的影响,以黑龙江省典型黑土耕作层土壤为研究对象,通过LB法的3种不同破碎处理,分析冻融循环次数、初始含水量对不同初始粒级土壤团聚体稳定性的作用机制。结果表明:冻融循环作用对1~2,2~3,3~5 mm不同粒级团聚体稳定性有显著影响(P0.05),其稳定性均呈现为湿润振荡(WS)慢速湿润(SW)快速湿润(FW),快速湿润(FW)处理对黑土团聚体稳定性的破坏作用最大,而慢速湿润(SW)和湿润振荡(WS)破坏作用较小。同时,初始含水量和冻融循环次数对3种不同粒级团聚体的快速湿润平均重量直径(MWD_(FW))、慢速湿润平均重量直径(MWD_(SW))、湿润振荡平均重量直径(MWD_(WS))均具有极显著影响(P0.01)。随着冻融循环交替次数的增加,0.2 mm的大团聚体破碎而小团聚体(0.2 mm)含量增加。初始含水量对于2~3,3~5 mm粒级团聚体具有破坏作用,而对1~2 mm粒级团聚体有助于改良团聚体结构,增大团聚体稳定性。  相似文献   

6.
干湿交替过程对黄土高原几种主要土壤钾有效性的影响   总被引:13,自引:3,他引:10  
室内模拟试验研究不同温度条件下干湿交替对黄土高原区四种土壤有效钾的影响,结果表明:(1)土壤钾有效性受干湿交替过程影响较大,干湿交替次数与有效钾含量间具有y=a+blogx函数关系;(2)温度升高,增强了干湿交替的剧烈程度,提高土壤钾的固定量,显著降低了土壤钾的有效性;(3)建立了反映干湿交替次数、土壤物理性粘粒和粘粒含量比值、以及钾固定量三者之间的关系方程。  相似文献   

7.
为明确土壤干湿交替环境下保水剂与土壤颗粒之间的作用方式及保水剂对土壤结构和水分有效性的影响。通过土柱模拟试验,研究连续失水—复水条件下,不同粒径(0.85,0.6~0.85,0.30~0.45 mm)保水剂对土壤水分特性、土壤团聚体分布和结构稳定性的作用,以及保水剂—土壤混合体价键结构的微观变化特征。结果表明:第1次(T1)和第2次(T2)失水取样阶段,除T2阶段的最小粒径处理外,其余各粒径保水剂促使土壤相对含水量较对照显著增加72.9%以上(P0.05)。保水剂粒径大小和土壤水分状况均会影响保水剂对土壤供水能力的作用效果,粒径最小的保水剂改变土壤持续吸水和供水的能力较差,促进土壤水稳性大团聚体组成和团聚结构稳定的性能最优。在连续的干湿交替影响下,保水剂与土壤的作用加剧,壤土中的Si-O-Si键、-OH、蒙脱石和石英等矿物胶体会进入到保水剂网状结构中,反应的剧烈程度会影响土壤水稳性大团聚体的形成和稳定性。初步分析认为,随着反复失水—复水进程,更多黏粒矿物对保水剂分子结构的破坏,是减弱保水剂吸持水性能的主要因素之一。  相似文献   

8.
耕作对东北黑土团聚体粒级分布及其稳定性的短期影响   总被引:15,自引:3,他引:12  
土壤团聚体粒级分布是作物发芽和出苗以及根系发展的重要影响因子,其团聚作用在土壤固碳过程中具有不可或缺的贡献,团聚体的结构性破坏将导致土壤有机质的流失,而团聚体稳定性直接影响着土壤侵蚀程度[1]。常规耕作表层土壤易受外界因素(如温度和水分条件)的影响。这不仅使土壤团聚体经常受到干扰,而且释放了受团聚体保护的免遭矿化的土壤有机质,同时也使团聚体稳定胶结剂(如碳水化合物)减少,严重降低了农田土壤结构的稳定性[2]。广义上看,土壤团聚体被划分为大团聚体(>0.25mm)和微团聚体(<0.25mm)[3],湿筛法往往被用于对土壤团聚体进行分级,从而得到土壤团聚体的质量分数以及评价团聚体稳定性的参数(平均  相似文献   

9.
前期含水量对机械压实后黑土团聚体特征的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
以东北典型黑土区耕地土壤为研究对象,通过对不同前期含水量下机械碾压处理后土壤干筛团聚体和水稳性团聚体粒级分布、破坏率(PAD0.25)、分形维数(D)、平均重量直径(MWD)、平均重量比表面积(MWSSA)等特征指标的测定和分析,对比研究了干湿处理条件下模拟机械作业过程中土壤团聚体特征的变化。结果表明:黑土耕作区0~30 cm范围内团聚体组成上干筛团聚体以>2 mm粒级的团聚体比例最高,而水稳性团聚体则随着粒级的减小,比例逐渐增加。不同前期土壤含水量能够对机械压实黑土的团聚体组成分布、分形等特征产生影响,低含水量时,机械碾压在一定程度上能够促进土壤团聚体的团聚,但同等负荷下多次积累压实会削弱土壤的水稳定性和机械稳定性;而在高含水量时,机械碾压相对更易对黑土团聚体产生负效应,加剧破坏、抑制团聚,降低其水稳定性和机械稳定性。同时发现,MWSSA与其他常用团聚体特征值PA0.25、MWD、D、PAD0.25的线性关系达到了极显著水平,说明MWSSA同样可以作为分析和研究土壤团聚体特征的有效指标。研究结果可为科学指导大机械作业提供理论依据。  相似文献   

10.
全球气候变化下,极端干旱和强降水事件频发,土壤经历更为复杂和频繁的干湿交替过程,这对于土壤呼吸有极为重要的影响。以若尔盖高寒湿地土壤为研究对象,设置两种干湿交替强度(高强度和低强度)和两种干湿交替频率(高频率和低频率)以及恒定水分共5种处理,在人工气候箱恒温培养144 d,研究了干湿交替对若尔盖高寒湿地土壤呼吸、土壤可溶性碳、无机氮及其稳定性的影响。结果表明:干湿交替强度对土壤呼吸、可溶性有机碳、可溶性有机碳/无机氮的比值及其稳定性影响显著,高强度干湿交替促进了呼吸,而低强度干湿交替有利于增加可溶性有机碳的含量和提高可溶性有机碳/无机氮的比值。铵态氮含量及铵态氮稳定性受干湿交替频率及交互作用的显著影响,硝态氮受干湿交替强度及交互作用的显著影响。无机氮及稳定性均不受干湿交替强度、频率及交互作用的影响。干湿交替强度和频率对若尔盖高寒湿地土壤呼吸、可溶性碳氮及其稳定性有不同程度的影响,这些结果有助于理解未来气候变化下高寒湿地碳循环过程及机制。  相似文献   

11.
以棕壤肥料长期定位试验(29 a)形成的高、低两种肥力水平棕壤为研究对象,采用不同部位玉米残体为试验试材,分别向两种土壤中加入玉米根茬和茎叶,进行田间原位培养试验,试验设置6个处理:低肥力土壤添加玉米根茬(LF+R)、低肥力土壤添加玉米茎叶(LF+S)、高肥力土壤添加玉米根茬(HF+R)、高肥力土壤添加玉米茎叶(HF+S)和未添加玉米残体的对照处理(LF,HF)。本研究旨在探明玉米根茬、茎叶添加后不同肥力土壤团聚体组成及有机碳分布的变化规律,为构建合理的秸秆还田与施肥措施,减少土壤侵蚀提供理论依据。结果表明:1)添加玉米残体后低肥力棕壤团聚体稳定性、较大级别团聚体(2 mm和1~2 mm)有机碳贡献率的提升幅度比高肥力棕壤大,说明低肥力土壤对外源有机质的响应更敏感,向大团聚体转化的速率更快。2)培养结束时,高肥力棕壤添加茎叶处理团聚体稳定性显著高于添加根茬处理,而添加根茬处理各粒级团聚体有机碳含量显著高于添加茎叶处理;低肥力棕壤中根茬和茎叶添加处理团聚体稳定性及有机碳含量之间差异不明显。3)在田间原位培养过程中,棕壤2 mm和1~2 mm团聚体所占比例和团聚体稳定性呈现出前期(0~360 d)快速增加,后期(360~720 d)趋于稳定的趋势。可以看出,玉米残体对土壤团聚体团聚化过程的作用强度逐渐减弱。以上结果表明,作物残体输入对棕壤团聚体组成及有机碳分布的影响与棕壤肥力水平和不同残体部位间的差异关系密切。  相似文献   

12.
转移矩阵法评价土壤团聚体的稳定性   总被引:11,自引:2,他引:9       下载免费PDF全文
团聚体稳定性是土壤的基本性质,反映了土壤肥力的高低。在3个合理假设的基础上,通过建立干筛和Yoder法湿筛结果之间的转移矩阵,并通过不同径级团聚体的保存率构造了团聚体稳定性指数。该稳定性指数与文献结果具有良好的一致性,说明了转移矩阵方法可用于土壤团聚体稳定性的评价。同时利用该方法分析了不同径级团聚体抗破裂能力大小,发现降雨模拟、干湿循环(1次)、干湿循环(10次)和Yoder湿筛法影响的团聚体粒径并不相同。>0.25 mm水稳性团聚体含量虽然在整体上与团聚体的稳定性具有良好的相关性,但并不是随着>0.25 mm水稳性团聚体含量的增高,每个径级范围的团聚体稳定性增强。该方法可充分利用团聚体分析所得的信息,为进一步认识土壤团聚体的稳定性提供方法支撑。  相似文献   

13.
张世祺  王沛裴  王昌全  何玉亭  沈杰  徐强  李萌 《土壤》2017,49(6):1229-1236
通过野外调查、取样和室内分析,对凉攀地区不同植烟年限的土壤团聚体稳定性及其有机碳含量等相关影响因素进行研究。结果表明:水稳性团聚体在植烟0~5 a期间被显著破坏,红壤、紫色土和水稻土团聚体MWD值分别下降68%、64%和52%;非水稳性团聚体的破坏集中在植烟3~5 a期间,3种土壤团聚体MWD值依次分别下降31%、9%和17%。有机碳含量影响团聚体水稳定性,尤以水稻土和紫色土表现显著。有机碳主要分布在5 mm和0.25 mm粒径团聚体中,随植烟年限的增加,紫色土和水稻土各粒径团聚体有机碳含量显著降低,且5 mm和0.25 mm粒径团聚体下降最明显,各粒径团聚体中有机碳分布越均匀。烤烟不宜连作,连作紫色土和水稻土烟地(田)可增施有机肥,保护土壤团聚体。  相似文献   

14.
土壤团聚体中有机碳研究进展   总被引:64,自引:4,他引:60  
增加土壤有机碳有助于农业可持续发展, 同时对缓解温室气体增加造成的全球气候变暖等具有重要意义。土壤团聚体是土壤的重要组成部分, 影响土壤的各种物理化学性质。土壤团聚体和有机碳是不可分割的, 前者是后者存在的场所, 后者是前者存在的胶结物质。本文在综合各方面研究的基础上, 阐述了土壤团聚体和有机碳的依存关系, 影响团聚体固碳的几大因素, 团聚体对有机碳的物理保护机制以及目前应用比较广泛的团聚体内有机碳的研究方法, 为以后的研究提供理论和方法上的支持。  相似文献   

15.
熊佰炼  高扬  彭韬  颜雄 《土壤学报》2021,58(5):1472-1485
浅层岩溶裂隙(SKF)为植物提供生长空间、水分和养分,是石漠化地区的重要生境类型。以矩形和漏斗形SKF剖面为研究对象,采用干、湿筛分法和Le Bissonnais法,分析了不同土层土壤团聚体稳定性特征和破坏机理,测定了团聚体中土壤有机质(SOM)、碱解氮(AHN)和有效磷(AP)的含量。结果表明:SKF剖面粒径>0.25 mm的团聚体均超过90%,PAD值范围为0.01%~4.75%。干、湿筛作用下,MWD值变化范围分别为4.63~7.69 mm和1.33~4.24 mm,团聚体分形维数D范围分别为1.57~2.18和1.55~2.15。SKF土壤团聚体的稳定性随剖面深度加深而降低,矩形SKF土壤团聚体的稳定性要强于漏斗形SKF,快速湿润产生的消散作用是造成团聚体破碎的主要机制。团聚体破坏率(PAD)、团聚体分形维数(D)和平均重量直径(MWD)这三类指标均表明,SKF土壤团聚体水稳定性、通透性均较好。SKF剖面30 cm以下土层,团聚体SOM、AHN和AP含量相较0~20 cm土层大幅下降,含量范围分别为13.27±0.94~37.53±3.47 g?kg-1、71.58±3.27~198.54±22.63 mg?kg-1和0.15±0.03~ 0.38±0.10 mg?kg-1,土壤AP十分贫乏。SKF形态会影响SOM含量随土层深度的变化,矩形SKF 30 cm以下土层含量随深度加深而降低,而漏斗形SKF则没有显著性差异。随土层深度加深,矩形和漏斗形SKF剖面AP含量的变化趋势一致,AHN含量的变化趋势则与SKF形态之间没有明显关联。SOM、AHN和AP含量越高,SKF剖面团聚体水稳定性越强。  相似文献   

16.
A field study was conducted in order to study the effects of different wildfire severities on [1] soil organic matter content, [2] soil water repellency, and [3] aggregate stability; [4] the distribution of soil water repellency in aggregate sieve fractions (1–2, 0.5–1, 0.25–0.5 and < 0.25 mm) was also studied. Five similar burned sites and two long-unburned control sites were selected under mixed fir and pine forests in volcanic highlands from Michoacán, Mexico. Soil water repellency was observed in soil samples from all sites, although changes were influenced by fire severity. Sites affected by low severity fires did not show important changes in burned soils in comparison with controls, while high severity fires caused different responses: water repellency was increased or destroyed probably due to temperatures below or above 200–250 °C during burning. The degree of wettability/repellency from the fine earth fraction of burned soils seems to be conditioned by < 0.5 mm aggregates, more than coarser aggregates which always showed a higher degree of wettability. It is suggested that destruction of organic matter during burning occurs principally in coarse aggregates, where combustion can be more intense. Aggregate stability (measured using pre-wetted aggregates between 4 and 4.8 mm) did not change under low severity burning but it was considerably reduced in the case of a high fire severity. Losses of organic matter and destruction of water repellency seem to be the reasons for that reduction in this type of soil in contrast to previous studies, where aggregate stability increased after burning. Changes in both properties (water repellency and aggregate stability) are expected to induce modifications in runoff and soil loss rates at the hillslope scale.  相似文献   

17.
The stability of aggregates in the surface soil is crucial to soil erosion and runoff generation. Thus, to understand the stability and the breakdown mechanisms of soil aggregates as well as the relationship between aggregate stability and selected soil chemical properties, such as different forms of Fe and A1 oxides, organic matter, CEC and clay content, the aggregates of slightly and severely eroded red soils derived from Quaternary red clay in subtropical China were analyzed using the routine wet sieving and the Le Bissonnais methods. The results indicated that the aggregates of the severely eroded soils were more stable than those of the slightly eroded soils. Different aggregate breakdown mechanisms resulted in different particle size distribution. The slaking from entrapped air in aggregates severely destroyed the soil aggregates,especially in the slightly eroded soils. Meanwhile, mechanical breakdown and microcracking had little effect on the aggregates compared to slaking. The fragments resulting from slaking were mainly microaggregates that increased in size with increasing clay content. The main fragment size of the slightly eroded soils was 1.0-0.2 mm, while for the severely eroded soils it was 5.0-2.0 mm and 1.0-0.5 mm. Overall, more than 20% of the fragments were smaller than 0.2 mm.In addition, aggregate stability was positively and often significantly correlated with Fed, Ald, Feo and clay content, but significantly and negatively correlated to SOC.  相似文献   

18.
苜蓿作物轮作模式对土壤团聚体稳定性及有机碳的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
本研究以苜蓿?作物轮作试验为研究对象,探讨了苜蓿?苜蓿(L-L)、苜蓿?休闲(L-F)、苜蓿?小麦(L-W)、苜蓿?玉米(L-C)、苜蓿?马铃薯(L-P)和苜蓿?谷子(L-M)6种轮作模式对陇中黄土高原雨养农田苜蓿土壤团聚体稳定性以及土壤总有机碳含量的影响。结果表明:不同轮作模式下土壤机械稳定性团聚体以≥0.25 mm团聚体为优势团聚体,均占72.17%以上,而土壤水稳性团聚体以0.25 mm团聚体为优势团聚体,均占95.18%以上。随着土层深度的增加,各处理≥0.25 mm的团聚体数量及平均重量直径(MWD)均随之增加,而水稳性大团聚体数量及MWD值无明显规律性。与L-L处理相比,L-C和L-P处理0~30 cm耕层土壤≥0.25 mm的团聚体含量分别增加5.94%和1.12%,L-C处理的MWD表现为最高,而其他轮作处理则不同程度降低了≥0.25 mm团聚体含量及MWD;随着土层深度的增加,6种不同轮作模式的土壤有机碳含量均呈现逐渐降低的趋势,在0~30 cm的耕层土壤,较之L-L处理,L-W、L-C、L-P和L-M处理均从不同程度上降低了土壤有机碳含量,其中L-P处理有机碳含量最低,降低了18.68%。相关性分析表明,土壤总有机碳分别与2~5 mm、1~2 mm、0.5~1 mm和0.25~0.5 mm粒径的水稳性团聚体比例以及MWD表现出极显著正相关,而与0.25 mm粒径的水稳性团聚体呈极显著负相关。综上所述,苜蓿?玉米轮作模式能明显增加土壤团聚体机械稳定性,而不同苜蓿?作物轮作模式对土壤团聚体的水稳性影响较小,土壤有机碳含量在很大程度上影响着土壤水稳性团粒结构的形成与稳定性,二者密切相关。  相似文献   

19.
ABSTRACT

To examine the effects of phenolic acids, which are generated by the decomposition of cell walls in plant residues, and other constituents on the stability of soil aggregates, phenolic acids and carbohydrates were mixed into three different types of soil. After a 1-month incubation, the plot containing soil mixed with phenolic acids showed the greatest mean weight diameter of all the soils. In the treated soils, before incubation, the decline of saturated water permeability during continuous water percolation was mitigated in the plot containing soil mixed with phenolic acids compared with that in the other plots. Soil aggregates were synthesized with the addition of phenolic acids and carbohydrates using two methods (mixing and surface brushing) and were incubated for 153 days. The aggregate stability was greatest in the plots surface-brushed with phenolic acids for Andosol and gray lowland soil, whereas the aggregate stability was most stable in the plots mixed with phenolic acids for yellow soil. This difference in the effectiveness of application methods is rationalized by the densities of the active Al and Fe contents, the carbon content, and the specific surface area of the soils. The phenolic acids also affected sandy soil. In a similar experiment using a gray lowland soil, mixing a portion of p-coumaric acid into synthetic aggregates was found to shift the molecular weight distribution of substances to larger molecular weights, as determined by size exclusion chromatography of the liquid extracted from the aggregates, which was likely accompanied by an increase in aggregate stability. The effects of fungi and bacteria on soil long-term stability were not greater than those of phenolic acids. Our findings and previous results show that microorganisms aid in soil-aggregate formation during the early stages, and phenolic acids not only aid in the formation of aggregates but also strongly stabilize them.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号