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。     

季节性冻融对机械压实黑土微团聚体特征的影响

采用田间模拟机械压实的方法,通过对连续两季季节性冻融后不同深度(表层0~20 cm、亚表层20~40 cm和下层40~80 cm)不同压实次数(0、3和12次)土壤水稳性微团聚体组成(≥0.25 mm、0.25~0.05 mm、0.05~0.02 mm、0.02~0.002 mm、＜0.002 mm粒级)、分形维数(D)和分散系数等特征指标的测定、计算与分析,研究了两季季节性冻融对黑土区0~80 cm土层范围内土壤微团聚体特征的影响,讨论了季节性冻融与机械压实的交互作用。结果表明:季节性冻融对不同深度黑土微团聚体组成及稳定性的影响不同,主要表现为增加表层土壤微团聚体的稳定性,降低亚表层和下层土壤微团聚体的稳定性,且连续两季冻融对黑土微团聚体组成及稳定性的影响也存在差异,1季冻融主要显著增加无压实土壤微团聚体的稳定性,而2季冻融却显著降低无压实土壤微团聚体的稳定性;两季冻融结束后,3次压实土壤微团聚体D值和分散系数均高于对照(P＜0.05),尽管12次压实土壤分散系数同样高于对照(P＜0.05),但土壤微团聚体D值与对照相比无显著差异,季节性冻融与机械压实的交互作用主要表现为季节性冻融加剧少次压实土壤微团聚体的破坏、降低其稳定性,而对多次压实土壤微团聚体的组成及稳定性有一定的恢复作用。      

干湿交替对土壤团聚体特征的影响

为了研究河南省周口市长期耕作土壤团聚体的分布特征和稳定性，设计不同循环的干湿交替，分别为0、1、3和5次。采用干筛法和湿筛法测定不同土层各粒级土壤团聚体含量、平均重量直径（mean weight diameter，MWD）和几何平均直径（geometric mean diameter，GMD）。结果表明，干筛条件下，5次干湿交替显著降低>0.25 mm团聚体含量，干湿交替显著增加各土层MWD值，且1和3次干湿交替显著增加各土层GMD值。湿筛条件下，干湿交替在不同土层对>0.25 mm团聚体含量影响不同，1次干湿交替显著降低各土层的MWD和GMD值；3和5次干湿交替显著增加40-60和60-80 cm土层MWD值；3次干湿交替显著增加80-100 cm土层GMD值，5次干湿交替显著降低0-20、20-40、40-60和80-100 cm土层的GMD值。1次干湿交替的团聚体破坏率显著高于其他处理。综上，干湿交替影响了土壤团聚体状况，且主要表现为>0.25 mm团聚体比例下降。结果对于黄淮地区农田土壤结构稳定性的维持提供一定理论参考价值。     

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。     

春季冻融对2种温带森林土壤酶活性和土壤微生物生物量的影响

利用原位培养连续取样法测定长白山地区2种典型森林(硬阔叶林和蒙古栎林)土壤在春季解冻期间脲酶(URE)、过氧化氢酶(CAT)、转化酶(INV)活性以及微生物量碳(MBC)和微生物量氮(MBN)含量的动态变化,研究春季冻融过程对土壤酶活性和微生物生物量的影响。结果表明:在春季土壤解冻过程中,2种林型上层土壤(0～10cm)URE活性于冻融后期至生长季皆经历了显著降低而后逐渐升高的过程,其下层土壤(10～20cm)URE活性动态变化与上层土壤保持一致。2种林型土壤CAT活性变化各异,硬阔叶林下层土壤(10～20cm)CAT活性与上层土壤(0～10cm)变化特征相反,即大多时期硬阔叶林上层土壤CAT活性升高时下层土壤却表现出降低趋势。在土壤冻结期2种林型土壤INV活性依然相对较高,且上、下层土壤INV活性均于冻融中后期达到最小值。2种林型土壤MBC和MBN含量在冻融期出现多次高峰,其值大于或接近生长季。这说明土壤解冻过程中2种林型的3种土壤酶活性及土壤微生物生物量可保持较高水平,且受春季冻融过程的显著影响。     

紫色土旱坡地土壤团聚体稳定性特征对侵蚀过程的影响

 【目的】研究紫色土旱坡地土壤团聚体稳定性特征及其对侵蚀过程的影响。【方法】利用野外人工模拟降雨与土壤团聚体特征分析的研究方法,对4种紫色土旱坡地土壤团聚体稳定性特征及其对侵蚀过程影响进行研究。【结果】（1）快速湿润使大部分团聚体崩解为细小的团聚体,慢速湿润和湿润振荡2种处理对5—2 mm大团聚体的影响最大,崩解后集中分布在2—0.5 mm范围内。（2）4种土地利用类型团聚体稳定性大小为桑园地＞苜蓿地＞荒草地＞菜地,快速湿润作用下4种土地利用类型团聚体的平均质量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）都较小,慢速湿润处理的MWD和GMD总体较大,紫色土旱坡地土壤团聚体崩解机制主要是快速湿润时孔隙内封闭的空气压力作用,而黏粒膨胀对团聚体破坏的作用最小。（3）在持续模拟降雨下,4种旱坡地产流产沙量大小为：菜地＞荒草地＞苜蓿地＞桑园地,产流产沙过程与不同土地利用土壤团聚体稳定性特征相耦合;团聚体稳定性指标与产流率和产沙率在第1小时降雨历时相关系数大于第2 小时,快速湿润下MWD值分别和径流总量与侵蚀泥沙总量呈显著负相关,降雨侵蚀产沙过程中土壤团聚体孔隙内部空气压力对土壤团聚体的破碎是侵蚀产沙的主要形式。【结论】土壤团聚体稳定性越差,紫色土旱坡地侵蚀产沙量和径流量越大,降雨前期土壤团聚体稳定性特征与侵蚀产流产沙相关性最高,MWD能更好反映紫色土土壤团聚体与侵蚀产沙和产流间的关系,紫色土旱坡地土壤团聚体内部空气压力破坏是土壤团聚体破碎侵蚀产沙的主要形式。     

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。     

侵蚀红壤区缓坡地土壤物理性状对水土保持措施的响应

结合长期定位试验和室内分析,研究了侵蚀红壤区不同水土保持措施下坡地土壤容重、孔隙度、持水性能和团聚度等因子的变化,分析了不同水土保持措施的土壤改良效果。研究结果表明,不同水土保持措施显著影响侵蚀红壤区坡地土壤容重、持水量因子(最大持水量、毛管持水量和田间持水量)、湿筛团聚体组成、湿筛MWD、结构破坏率、团聚体稳定性等因子,但是对孔隙度因子(总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度)、分散率、干筛团聚体组成和干筛MWD影响不显著。牧草措施可显著降低土壤容重、结构破坏率和分散率,提高土壤总孔隙度、各持水量因子、大团聚体(0.25mm)含量和团聚体稳定性,显著改善土壤物理性质状况。研究区可用土壤持水量因子作为衡量土壤肥力状况的简化指标。     

侵蚀红壤区缓坡地土壤物理性状对水土保持措施的响应

结合长期定位试验和室内分析,研究了侵蚀红壤区不同水土保持措施下坡地土壤容重、孔隙度、持水性能和团聚度等因子的变化,分析了不同水土保持措施的土壤改良效果。研究结果表明,不同水土保持措施显著影响侵蚀红壤区坡地土壤容重、持水量因子(最大持水量、毛管持水量和田间持水量)、湿筛团聚体组成、湿筛MWD、结构破坏率、团聚体稳定性等因子,但是对孔隙度因子(总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度)、分散率、干筛团聚体组成和干筛MWD影响不显著。牧草措施可显著降低土壤容重、结构破坏率和分散率,提高土壤总孔隙度、各持水量因子、大团聚体(>0.25mm)含量和团聚体稳定性,显著改善土壤物理性质状况。研究区可用土壤持水量因子作为衡量土壤肥力状况的简化指标。     

淮北土石山区不同土地利用方式对土壤团聚体组成的影响

为了探索经济林发展对土壤性质的影响,以赣榆区西北部小流域为研究区,选取具有代表性的三种经济林类型(板栗林、苹果林及山楂林,三者均为针阔混交林转变而来),并以无人为干扰的针阔混交林为对照,采用湿筛法研究了不同土地利用方式下土壤团聚体状况和变化规律,并基于非度量多维尺度分析(NMDS)探究了其影响机制。结果表明:(1)0～10 cm和10～20 cm土层上,随着粒级的增大,各土地利用方式团聚体百分含量呈先增大后减小的趋势,整体而言,不同土地利用方式下团聚体组分的差异主要表现为针阔混交林和经济林间的差异,团聚体百分含量存在差异的粒级主要为0.25 mm和1 mm的团聚体。(2)平均重量直径(MWD)在不同土地利用方式下差异性显著,0～10 cm,针阔混交林土壤MWD显著大于板栗林; 10～20cm,板栗林和山楂林土壤MWD显著大于苹果林; 20～30 cm,山楂林土壤MWD显著大于苹果林,几何平均直径(GMD)变化不明显。(3)NMDS轴分析显示土壤容重与NMDS1显著相关,土壤总有机碳、总氮和碳氮比与NMDS1略相关,土壤总有机碳与NMDS2略相关。研究表明经济林的营造影响了土壤团聚体状况,且主要表现为土壤中大团聚体比例的降低和微团聚体比例的上升,总体而言,经济林团聚体稳定性低于针阔混交林,其中苹果林土壤团聚体稳定性最差,土壤容重和土壤碳氮是影响土壤团聚体组分的重要因素。     

化肥减量配施有机肥对植烟土壤团聚体稳定性的影响

通过田间小区定点定位试验,研究化肥减量20%配施精制有机肥（COF）、生物有机肥（BOF）对植烟土壤团聚体稳定性影响。研究结果表明：与不施肥（CK）相比,COF和BOF的机械稳定性团聚体的平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）,以及水稳定性团聚体的MWD都显著高于CK;与常规施肥（CF）相比,COF和BOF的机械稳定性团聚体的MWD和GMD显著高于CF;与CK和CF相比,COF和BOF能在一定程度上降低团聚体破坏率,并显著降低团聚体不稳定指数。说明有机无机配施提高土壤团聚体百分含量,增强植烟土壤团聚体机械稳定性和水稳定性,降低土壤团聚体破坏率和不稳定指数;对改良植烟土壤结构,提高植烟土壤质量,实现烤烟提质增效、绿色增产具有重要意义。     

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。     

西藏米拉山土壤团聚体垂直地带性特征

为探明米拉山土壤结构及团聚体稳定性特征,利用野外调查和室内试验相结合的方法,按照200 m梯度,选取研究区海拔4 200～5 000 m间土壤,对>0.25 mm团聚体的含量、团聚体破坏率(PAD)、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GWD)和分形维数(D)等指标进行分析.结果表明：(1)不同海拔土壤基本理化性质差异有统计学意义.总体上,海拔5 000,4 800 m土壤容质量及孔隙度结构均优于4 200～4 600 m,有机质质量分数随海拔降低先减小后增大,4 600 m有机质质量分数显著(p<0.05)小于其余海拔.(2)研究区土壤机械稳定性及水稳性团聚体均以>0.25 mm粒径为主.总体上机械稳定性团聚体及水稳性团聚体均表现为海拔5 000,4 800 m优于4 200～4 600 m,其MWD,GMD值相对较高,PAD值相对较低,但差异无统计学意义.在干筛与湿筛两种条件下的D值随海拔增加而变小.(3)相关分析表明,土壤有机质、容质量及大团聚体含量直接影响团聚体稳定性.海拔是区域土壤理化性质产生差异、导致土壤团聚体稳定性异同的重要因素.(4)海拔通过改变水热...     

不同轮耕模式对豫东地区小麦—花生轮作田土壤质量、团聚体组成及稳定性的影响

为探明不同轮耕模式对豫东地区小麦→花生轮作田土壤质量、团聚体组成及稳定性的影响。于2018—2022年,通过田间定位试验,以连续旋耕(RT)处理为对照,设置旋耕-深翻-旋耕-深翻(RDRD)处理、旋耕-免耕-旋耕-免耕(RNRN)处理、深翻-免耕-深翻-免耕(DNDN)处理、旋耕-免耕-深翻-免耕(RDN)处理共4种轮耕模式,研究不同轮耕模式对土壤养分含量、酶活性、容重、孔隙度、团聚体组成及稳定性的影响。结果表明,与RT处理相比,不同轮耕模式均能提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机质的含量及土壤脲酶、碱性磷酸酶的活性;不同轮耕模式能够降低土壤容重,提高孔隙度,促进>0.25 mm粒级团聚体形成,提高团聚体平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和>0.25 mm粒级团聚体含量(R_0.25),降低团聚体分形维数(D)。其中,0～20 cm土层中,与RT处理相比,RDN处理容重显著降低6.25%(P<0.05),孔隙度、MWD、GMD、R_0.25分别显著提高13.66%、15.22%、17.80%、10.90%。RDN处理...     

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。     

模拟强酸雨对福州平原稻田土壤团聚体稳定性及碳氮分布的影响

以福州平原稻田为研究对象,设置模拟酸雨pH分别为2.5、3.5、4.5,以不做任何处理为对照(CK),探讨喷淋模拟酸雨后早、晚稻田土壤团聚体的分布特征及稳定性,测定并分析土壤碳氮含量变化。结果表明,早、晚稻田土壤团聚体均以微团聚体(0.25 mm粒级团聚体)为主。酸雨对早稻田土壤团聚体平均质量直径(mean weight diameter, MWD)、平均几何直径(geometrical mean diameter, GMD)、0.25 mm粒级团聚体(diameter of more than 0.25 mm, DR_(0.25))含量和分形维数(fractal dimension,D)影响不显著;但显著减少晚稻田土壤团聚体MWD、GMD和DR_(0.25)含量(P0.05),显著增加土壤团聚体D值(P0.05)。各酸雨处理对早稻田土壤碳含量影响均不显著,但促进土壤氮含量增加,其中pH4.5酸雨处理影响显著(P0.05);各酸雨处理均增加晚稻田土壤碳氮含量,其中pH4.5酸雨处理影响显著(P0.05)。土壤碳氮含量比主要集中在0.25 mm粒级团聚体内,表明土壤大团聚体是碳氮含量的主要载体。     

长期秸秆还田对潮土水稳性团聚体的影响

为探究潮土区长期秸秆还田土壤水稳性团聚体的分布及稳定性,以河北省低平原潮土区小麦-玉米轮作系统为研究对象,利用38年化肥与秸秆配施长期定位试验,研究了不施肥(CK)和等量氮、磷肥用量为0 kg/hm2(S0)、2250 kg/hm2(S1)、4500 kg/hm2(S2)和9000 kg/hm2(S3)下的秸秆还田量、土壤团聚体分布特征及其稳定性.结果表明,与CK相比,长期施肥与秸秆还田可以降低耕层土壤容重与pH值,而对土壤颗粒组成没有显著影响.试验区土壤水稳性团聚体主要集中在>0.250 mm粒径中,在0～10 cm土层,S1、S2、S3秸秆还田处理土壤>0.250 mm团聚体含量均显著高于S0无秸秆处理,微团聚体(0.053～0.250 mm粒径)含量显著小于S0处理,<0.053 mm团聚体含量无显著差异,秸秆还田使表层土壤微团聚体向大团聚体团聚,增加了大团聚体含量.长期施肥与秸秆还田可以增加0～10 cm土层的平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),提高表层土壤有机碳含量;多元回归方程表明,0～10 cm土层土壤有机碳含量与MWD值极显著相关.秸秆还田可以增强表层土壤团聚体稳定性,改善土壤结构.     

不同施肥处理对红壤坡耕地土壤团聚体的影响

通过2年小区试验,研究了不施肥、单施化肥、单施有机肥、有机肥与化肥配施4种施肥处理对土壤团聚体的影响。结果表明,与对照相比,单施化肥、单施有机肥和有机肥与化肥配施土壤体积质量分别降低了1.69%、3.39%、6.78%;土壤有机质含量分别增加2.14%、14.97%、19.25%;0.25 mm机械稳定性团聚体的含量分别显著提高了10%、11.17%、17.86%(P0.05)。不同施肥处理0.25 mm水稳定性团聚体的含量无显著差异;而有机肥与化肥配施处理含量最高;有机肥与化肥配施处理的土壤团聚体平均重量直径(MWD)、土壤团聚体几何平均直径(GMD)的值最大;单施化肥团聚体破坏率最高,有机肥与化肥配施处理团聚体破坏率最低。说明有机肥与化肥配施可以降低土壤体积质量,能有效提高土壤有机质、机械稳定性团聚体、水稳性团聚体的含量,改善土壤团聚体的团聚度和稳定性,对提升耕地质量有较好的作用。     

脱硫副产物配合淋洗对碱化土壤团聚体含量的影响

【目的】土壤团聚体特征是反映土壤结构好坏的重要指标。探究脱硫副产物配合淋洗对碱化土壤团聚体的影响,可为评价改良后土壤结构状况提供重要参考。【方法】本文基于内蒙古河套灌区长期碱化土壤改良田间试验,分析了3种脱硫副产物施用量和3种淋洗量共9组处理下0-10,10-20, 20-40和40-60 cm深度土层的土壤干、湿筛团聚体的平均质量直径（MWD）、几何均重直径（GMD）、分形维数D、＞0.25 mm的团聚体比重（DR_0.25和WR_0.25）等参数特征,以及土壤容重和饱和导水率。【结果】施用脱硫副产物配合淋洗的综合处理显著降低了0-60 cm土壤容重,并提高了饱和导水率K_sat以及机械稳定性团聚体的GMD 和MWD,其中高脱硫副产物施用量（14.5 t·hm^-2）配合低水量淋洗处理（淋洗量为1.52×10³ t·hm^-2）的机械稳定性团聚体GMD和MWD显著高于其他处理。整体上,单一处理（仅施用脱硫副产物或仅淋洗）对团聚体的影响不显著,但仅淋洗处理下团聚体分形维数D显著高于仅施用脱硫副产物处理。综合处理中高脱硫副产物使用量处理在0-60 cm土壤剖面的分形维数D值均小于其他处理。改良后的碱化土壤中水稳性团聚体GMD和MWD远小于机械稳定性团聚体。多数碱化土壤团聚体参数与代换性钠含量、土壤碱化度（ESP）、土壤pH呈极显著负相关关系（P＜0.01）,而饱和导水率则与机械稳定性团聚体GMD,MWD和DR_0.25呈极显著正相关关系（P＜0.01）。【结论】施用脱硫副产物配合淋洗的改良对0-40 cm深度碱化土壤团聚体稳定性有明显的提升,土壤结构改善明显;仅施用脱硫副产物改良可以维持团粒结构稳定性,而仅淋洗改良则不利于团聚体的形成。     

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。