连续种植不同绿肥作物耕层的土壤团聚体特征

【目的】为探明连续种植绿肥对土壤团聚体的影响。【方法】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)、光叶苕子(Vicia villosa var.)为对象,研究连续种植不同绿肥对耕层土壤团聚体组成、直径的影响。【结果】连续种植光叶苕子主要提高 5 mm粒径的机械稳定性团聚体含量、2～0. 25 mm粒径的水稳性团聚体含量,肥田萝卜主要提高5～2 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,蓝花苕子和毛叶苕子主要提高2～0. 25 mm粒径的机械稳定性团聚体含量。 5 mm粒级的土壤水稳性团聚体增加有利于水稳性大团聚体的积累,其中肥田萝卜的土壤水稳性大团聚体含量最高。连续种植肥田萝卜、毛叶苕子有利于耕层土壤平均重量直径、几何平均直径的提升,而光叶苕子降低了土壤团聚体直径。土壤水稳性团聚体含量越高,土壤平均重量直径、几何平均直径越大,土壤结构的团聚度越高。【结论】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,有利于土壤水稳性大聚体( 0. 25 mm)的形成,对土壤团聚体直径的影响表现不同。     

黄土区露天煤矿不同复垦模式对土壤水稳性团聚体稳定性的影响

为了解不同复垦模式对土壤水稳性团聚体稳定性的影响,选择山西省朔州市安太堡露天矿排土场为研究区,采取典型小区调查的方法,分析了复垦21、22 a的4种混交林复垦模式(刺槐+油松、刺槐+榆树+臭椿、刺槐+柠条+沙棘、沙棘+榆树)、2种纯林复垦模式(刺槐纯林、沙棘纯林)以及复垦耕地的土壤水稳性大团聚体的含量、土壤团聚体的稳定率(WSAR)、几何平均直径(GMD)、平均重量直径(MWD)、破坏率(PAD),并通过和原地貌及未复垦地相应指标进行对比,来研究不同复垦模式对土壤水稳性团聚体稳定性的影响。研究结果表明:经多年复垦后,土壤水稳性团聚体的稳定性有了显著提高,在团聚体DR0.25(0.25 mm团聚体质量)、WSAR、MWD和GMD值上呈现出4种混交林复垦模式2种纯林复垦模式未复垦林地,以及林地内排耕地的总体趋势;土壤水稳性团聚体PAD值呈现出相反的排序。上述复垦模式中,刺槐+油松复垦模式下土壤水稳性团聚体的稳定性最好。土壤水稳性团聚体稳定性的评价指标中,DR0.25、WSAR、MWD与GMD之间相互呈极显著正相关,且均与PAD呈极显著负相关。该研究结果可为黄土区露天煤矿土地复垦及土壤重构提供一定依据。     

种植模式对土壤团聚体稳定性和有机碳含量的影响

【目的】玉米大豆间作是我国多地区常见的耕作制度,研究间作后土壤团聚体的变化,旨在为以玉米大豆为主的间作体系改善土壤结构提供科学依据。【方法】通过设置裸地、大豆单作和玉米大豆间作3个处理,分析不同种植模式对土壤水稳性团聚体含量、水稳性团聚体稳定性及团聚体有机碳含量的影响。【结果】在0～20 cm土层,间作和单作的R_(0.25)(0.25 mm水稳性团聚体含量)、MWD(平均重量直径)和GMD(几何平均直径)均显著高于裸地,其大小关系表现为单作间作裸地,间作的D(分形维数)相比裸地显著降低2.33%;在20～40 cm土层,间作比单作的R_(0.25)增加10.05%,MWD增加22.45%,GMD增加16.13%,D降低0.40%。不同种植模式团聚体有机碳含量存在显著差异,在0～20 cm土层,间作2 mm和2～1 mm粒级的团聚体有机碳含量相比单作显著提高15.15%和14.82%;在20～40 cm土层,间作2 mm粒级团聚体有机碳含量比单作显著提高31%。【结论】间作改变了土壤团聚体的特征,提高了团聚体有机碳含量。     

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。     

复合微生物肥对植烟根际土壤团聚体稳定性和酶活性的影响

【目的】探讨施用复合微生物肥对植烟土壤的改良效果,为优质烤烟复合微生物肥的研制与应用提供科学依据。【方法】通过连续2年4季白菜—烟草轮作微区定位施肥试验,以不施肥为对照(CK),研究施用无机复合肥(CF)、生物有机肥(OF)和复合微生物肥(MF)对植烟根际土壤团聚体稳定性和关键酶活性的影响。【结果】连续种植4季后,各施肥处理>0.25 mm粒级水稳性团聚体累积含量、平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)较初始土壤均明显增加,表现为OF>CF>MF,与CF和MF处理相比,OF处理>0.25 mm粒级水稳性团聚体累积含量分别显著增加6.8%和14.5%(P<0.05,下同),MWD分别增加7.9%和36.1%,GMD分别增加10.5%和32.2%,随机森林分析表明2~5 mm和>5 mm粒级团聚体含量是影响团聚体MWD和GMD最主要的因子。连续种植4季,各施肥处理土壤脲酶和蔗糖酶活性呈上升趋势,而土壤过氧化氢酶活性呈先升后降趋势,与CF处理相比,OF和MF处理均可显著提高土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性,第4季增幅分别为11.9%~18.4%、62.7%~129.1%和6.7%~6.8%。Pearson相关分析表明,3种土壤酶活性与2~5 mm和1~2 mm粒级团聚体含量、MWD及GMD呈正相关,与0.25~0.5 mm和<0.25 mm粒级团聚体含量呈负相关。【结论】与施用无机复合肥相比,连续2年4季施用生物有机肥对植烟根际土壤团聚体稳定性和关键酶活性有协同改善效应,施用复合微生物肥对植烟根际土壤团聚体稳定性改善作用不明显,而对土壤酶活性有明显促进效应。     

林下土壤水稳性团聚体特征及其影响因素研究——以瓯江流域源头区为例

为探究不同林相林下土壤水稳性团聚体特征差异,以欧江流域源头区为研究对象,采用野外调查与室内分析相结合的方法,对不同地域同林相以及同地域不同林相下的土壤水稳性团聚体粒级分布、大小特征、团聚体破坏率及团聚体分形维数进行研究,并分析其影响因素。结果表明:1不同地域、不同林相及不同人为干扰程度对土壤粒级分布均有极大影响。2土壤有机质、土壤全氮及土壤湿筛平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)呈极显著正相关;地域及林相因素对土壤团聚体稳定性均有显著影响。3土壤团聚体破坏率与0.25mm土壤水稳性团聚体含量、有机质含量及湿筛MWD、GMD均呈极显著负相关;地域及林相因素对土壤团聚体破坏率影响显著,但经济林管理方式对其表现出的影响更为显著。4不同地域同林相土壤水稳性团聚体的分形维数表现出与土壤湿筛MWD、GMD规律相反的趋势;不同林相及人类活动共同影响着土壤的团聚体稳定性。     

不同林分类型对土壤团聚体稳定性及有机碳特征的影响

基于野外调查和室内分析,对人工杉木林、马尾松林、桉树林、毛竹林、天然林5种不同林分下0~20cm、20~40cm土层土壤水稳性团聚体稳定性及各粒级土壤团聚体有机碳分布特征进行研究。结果表明:1)0~20cm土层,土壤水稳性团聚体质量百分含量随粒级的减小先下降后上升,主要以0.5~0.25mm粒级最低;5种林分条件下各土层均以>0.25mm的大团聚体为主,随土层加深,大团聚体含量减少。2)各林分土壤平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)值变化趋势相似,均呈现为0~20cm土层大于20~40cm土层;林分间土壤MWD、GMD值则表现为天然林最大,桉树林最小;分形维数(D)在2个土层均以桉树最大,杉木林最小;3)5种林分各粒级团聚体中有机碳的含量均随土层的加深而减少;0~20cm土层,各林分有机碳含量随着团聚体粒级减小呈现先增大后减小再增大的趋势,最大值主要出现在5~2mm粒级,而有机碳贡献率则表现为先减小后增大的趋势。不同林分MWD、GMD差异分析结果表明,天然林土壤结构优于其他4种人工林,团聚体稳定性更高,而桉树林最低。随着土层深度变大,土壤水稳性团聚体稳定性下降;土壤团聚体有机碳含量表现为天然林最大、桉树林最小。      

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。     

不同有机培肥对黑土团聚体含量及特征的影响

【目的】研究不同有机培肥处理对土壤团聚体形成和稳定性的影响。【方法】以吉林中部地区黑土为供试土壤,通过3年培肥盆栽试验,以不施用任何肥料为对照(CK),研究不同有机肥料(牛粪、鸡粪、树叶、猪粪、菌渣、秸秆、稻糠、草炭)及化肥对土壤团聚体含量、稳定性参数(团聚体平均质量直径(MWD)、平均几何直径(GMD))以及分形维数(D)的影响。【结果】各处理粒径≥0.25 mm机械稳定性团聚体含量为77.82%~89.18%,表现为:草炭牛粪鸡粪树叶化肥菌渣秸秆稻糠CK猪粪;各处理粒径≥0.25 mm水稳性团聚体含量为47.04%~62.18%,表现为:秸秆稻糠树叶牛粪菌渣猪粪草炭化肥CK鸡粪。各处理土壤机械稳定性团聚体MWD和GMD值大小顺序均为:草炭猪粪化肥秸秆牛粪菌渣树叶稻糠鸡粪CK;各处理土壤水稳性团聚体MWD由大到小的顺序为:牛粪菌渣鸡粪秸秆稻糠草炭猪粪树叶化肥CK,GMD由大到小的顺序为:秸秆牛粪菌渣稻糠鸡粪草炭猪粪树叶化肥CK。各处理机械稳定性团聚体的分形维数为2.441~2.626,表现为:CK稻糠猪粪菌渣秸秆鸡粪树叶化肥牛粪草炭。各处理水稳性团聚体分形维数由高到低的顺序为:CK化肥草炭鸡粪猪粪菌渣牛粪树叶稻糠秸秆,所有培肥处理均显著低于CK。【结论】培肥处理有利于提高土壤机械稳定性和水稳性团聚体含量,增加土壤稳定性,改善土壤结构状况。     

子午岭林区土地退化/恢复过程中土壤水稳性团聚体的动态变化

【目的】揭示子午岭林区土地退化/恢复过程中土壤质量演变及其与土壤侵蚀的关系。【方法】采用野外调查和室内分析相结合的方法,对陕西省富县任家台林场子午岭林区土地退化/恢复过程中,土壤水稳性团聚体和有机质的动态变化规律进行了系统研究。【结果】土地退化过程中,土壤中>0.25 mm水稳性团聚体含量减少;土地恢复过程中,土壤中>0.25 mm水稳性团聚体含量增加;土壤有机质含量随开垦/恢复年限的增加而减小/增大;土壤有机质含量与>0.25 mm土壤水稳性团聚体含量之间存在着显著的正相关关系;土壤水稳性团聚体平均质量直径随着土壤中>0.25 mm水稳性团聚体含量或退耕年限的增加而增大。【结论】土地开垦,土壤水稳性团聚体含量减少,土壤结构稳定性被破坏,调控能力减弱;土地恢复,土壤水稳性团聚体含量增加,平均质量直径增大,稳定性增强,土壤结构得到改善。     

秸秆添加对潮土团聚体及有机碳分布和稳定性的影响

【目的】探明添加水稻秸秆对潮土团聚体及有机碳分布和稳定性的影响,为外源秸秆降解过程中在不同粒级团聚体中的分配规律提供参考。【方法】在恒温培养箱内用潮土进行对比培养试验,试验设置2个处理:不添加秸秆处理(对照组,CK)和土壤添加1%13C秸秆处理(试验组,Str),培养周期为120 d,通过室内对比培养试验,运用湿筛法得出不同粒级水稳性团聚体含量,然后测定各粒级水稳性团聚体有机碳含量。【结果】对照组中2000μm粒级水稳性团聚体含量最少,水稳性团聚体稳定性差,不同粒级团聚体有机碳含量比较低。与对照组相比,试验组显著促进了2000μm粒级水稳性大团聚体的团聚(P0.05);培养到120 d时,试验组中2000μm水稳性团聚体比对照组增加了595.8%,水稳性大团聚体(250μm)含量达到70.4%,成为优势粒级。添加水稻秸秆显著提高了潮土水稳性团聚体的平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)值,降低了土壤不稳定团粒指数(ELT)和分形维数(D)值,土壤团聚体结构稳定性明显增强,MWD、GMD与R0.25之间均呈极显著的正相关关系(P0.001)。不同培养时期试验组各粒级团聚体有机碳含量均显著增加,其中水稳性微团聚体有机碳增加幅度明显大于大团聚体有机碳的增加幅度。【结论】采取秸秆添加的方式对耕地进行保育,显著提高了水稳性大团聚体有机碳的贡献率,增强了潮土的有机碳稳定性和固持能力,改善了潮土肥力和土壤性状。     

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。     

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。     

伊犁河谷平原雨养旱地土壤水稳性团聚体特征

采取湿筛法测定分析新疆旱地麦田不同产量水平土壤团聚体特征。结果表明,不同产量水平麦田土壤各级粒径水稳性团聚体存在差异。高产田地块土壤5 mm粒级团聚体显著高于中产田和低产田,分别增加45.18%、52.72%;高产田和中产田地块土壤0.25～0.5 mm粒级的团聚体显著高于低产田,分别增加45.70%、51.15%;低产田0.25 mm粒级土壤团聚体分别较高产田、中产田显著增加36.34%、8.84%。高产田0.25 mm粒径土壤大团聚体含量达68.30%,比中产田和低产田分别增加13.29%、20.29%。土壤团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)均表现为高产田中产田低产田,分形维数则表现相反。土壤团聚体分形维数与MWD、GMD、5 mm粒级含量呈极显著负相关,而与0.25 mm呈极显著正相关。MWD、GMD与5 mm粒级呈极显著正相关,而与0.25 mm粒级呈极显著负相关。     

改良剂对复垦土壤团聚体组成及其稳定性的影响

土壤结构是土壤肥力的重要指标,土壤团聚体稳定性能够很好地反映土壤的结构状况。为了探究不同改良剂对复垦土壤团聚体稳定性的影响,以太原古交市屯兰煤矿区复垦基地采集的复垦土壤为供试材料,经干筛法和湿筛法获得土壤机械稳定性团聚体和水稳性团聚体组成,并以土壤大团聚体的含量(0.25 mm)、土壤团聚体结构破坏率(PAD)、平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和分形维数(D)为评价指标,分析泥炭、腐植酸和蛭石加入复垦土壤后土壤中团聚体的稳定性。结果表明,使用改良剂能够不同程度地改善复垦土壤质量、增强复垦土壤团聚体稳定性;泥炭的加入能够提高复垦土壤机械稳定团聚体的稳定性,但抗侵蚀能力较弱;腐植酸的加入有效提高了复垦土壤团聚体稳定性、增强了抗侵蚀能力,且在6个月时效果更加明显;蛭石的效果较差,对土壤稳定性的提高无明显效果。相关性分析结果表明,MWD与GMD呈极显著正相关,且均与分形维数(D)呈极显著负相关,MWD、GMD和D值能很好地反映复垦土壤的团聚体稳定性,且在表征过程中具有一致性。当土壤中加入5%的腐植酸进行改良后,土壤团聚体D值最小,团聚体最稳定。     

岷江上游不同退耕还林类型对土壤团聚体及有机碳动态的影响

【目的】在退耕还林政策实施20年之际，定量研究岷江上游退耕还林后土壤团聚体和有机碳动态变化，为干旱河谷区生态治理与生态农业发展提供数据支撑。【方法】以原生林为对照，退耕地生态林和果园(樱桃、脆李、苹果)为研究对象，分析各用地类型土壤水稳性团聚体粒径组成、稳定性和土壤有机碳的分布，应用混合效应确定林地类型、土层深度、海拔梯度、砾石含量等因素对土壤团聚体稳定性和有机碳动态的贡献度。【结果】果园土壤大团聚体(> 0.25 mm)含量显著低于生态林，二者土壤大团聚体含量显著低于原生林。原生林和生态林土壤团聚体各粒级含量从高到低依次为5～10 mm> 2～5 mm> 0.25～2 mm> 0.053～0.25 mm> 0～0.053mm，果园土壤团聚体各粒级含量从高到低依次为0.25～2 mm> 2～5 mm> 5～10 mm> 0.053～0.25 mm> 0～0.053mm；在5～15 cm土层，樱桃园5～10、2～5 mm粒级团聚体含量显著高于脆李园和苹果园。土壤团聚体稳定性指标(MWD、GMD)均表现为原生林>生态林>果园...     

宁南黄土丘陵区撂荒地恢复过程中土壤水稳性团聚体的变化特征

以宁南黄土丘陵区弃耕撂荒地为研究对象,采用野外调查取样和实验室测定相结合的方法,研究不同年限撂荒地土壤水稳性团聚体及其特征。结果表明:(1) 0. 25 mm土壤水稳性大团聚体所占比例在0～30 cm土层随着撂荒年限的延长先降低后增加,10年降至最低点10. 20%; 0～10 cm、 10～20 cm、 20～30 cm土层各年限撂荒地0. 25 mm粒级水稳性大团聚体含量分别为38. 3%、24. 53%、14. 47%,各粒级土壤水稳性团聚体的变异系数总体呈现出随着粒级减小而逐渐变小的趋势;(2)在0～30 cm土层随着撂荒年限的延长,土壤水稳性团聚体的平均质量直径和几何平均直径基本呈现出逐渐增加的趋势,土壤水稳性团聚体分形维数在10年后呈现出减小的趋势,且差异显著;(3)相关分析表明,粒级 2 mm的水稳性团聚体对土壤结构的稳定性起到很大的作用。通过分析,总体反映出随着撂荒地植被的不断恢复,改善了土壤的结构性能,使得土壤抗蚀能力得到了很大提高。     

沼液施用年限对土壤团聚体、养分及重金属的影响

【目的】研究集约化畜禽养殖场沼液施用对土壤环境质量的影响,合理施用沼液,促进种养结合循环农业发展和保护农业生态环境。【方法】采集连续施用沼液4、5、8、10年的土壤,分别测定土壤机械稳定性团聚体与水稳性团聚体含量、土壤碱解氮、有效磷、有机质和重金属含量,研究长期施用沼液与土壤团聚体、养分含量及重金属的关系。【结果】沼液施用明显增加2 mm土壤机械稳定性团聚体和水稳定性团聚体含量,其中沼液施用10年水稳性大团聚体含量增加19.50%,土壤团聚体稳定性指标MWD、GMD、R_(0.25)增加,土壤团聚体稳定性得到明显提升;沼液施用能显著增加2 mm和0.5～2 mm土壤团聚体有机质,增幅为28.11%～522.42%;不同沼液施用年限都能增加土壤碱解氮、有效磷和有机质含量,最大增幅分别为93.86%、121.96%和138.46%,有效提高土壤供肥能力;长期施用沼液,土壤Zn、Cu积累明显,存在土壤污染风险。【结论】连续施用沼液能增加土壤大团聚体、团聚体有机质、土壤碱解氮、有效磷和重金属的含量,但在增加土壤肥力和土壤团聚体稳定性的同时存在部分重金属累积污染风险,长期使用需要采取重金属防治措施。     

秸秆施用和作物种植对土壤团聚体和微生物群落组成的影响

利用温室盆栽试验研究秸秆施用、作物种植以及两者的交互作用对土壤团聚体稳定性以及微生物群落组成的影响。结果显示,秸秆施用对小麦生物量无显著影响;与对照相比,秸秆施用或作物种植均显著增加了0.25 mm粒径团聚体数量以及团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD);秸秆施用处理较对照处理显著增加多糖含量;秸秆施用配合作物种植处理较秸秆施用和作物种植处理进一步增加了2 mm和1~0.5 mm粒径团聚体数量、团聚体MWD和GMD以及多糖含量;秸秆施用处理与对照处理具有相似的磷脂脂肪酸(PLFA)含量和微生物群落组成,作物种植处理较对照处理显著增加丛枝真菌含量,对照和秸秆施用处理的微生物群落组成不同于作物种植和秸秆施用配合作物种植处理。增加土壤水分显著增加了小麦生物量、土壤团聚体MWD和GMD以及PLFA含量。相关分析表明多糖和丛枝真菌含量均与0.25 mm粒径团聚体数量以及团聚体MWD和GMD存在显著正相关关系。