岩溶区不同土地利用方式土壤抗蚀性分析

采用土壤微团聚体类、水稳性团聚体类及有机质含量作为指标,通过主成分分析方法,对重庆市中梁山不同土地利用方式表层土壤抗蚀性进行了研究。结果表明：〉0.25mm水稳性团聚体含量及破坏率、〉0.5mm水稳性团聚体含量及破坏率、平均重量直径和有机质含量是评价土壤抗蚀性的最佳4指标;土壤抗蚀性强弱顺序为：灌丛地〉草地〉竹林地〉坡耕地,退耕还林、还草有利于提高土壤抗蚀性;运用微团聚体类指标和水稳性团聚体类及有机质指标分别进行土壤抗蚀性评价时,得到相反的结论;土壤水稳性团聚体类指标评价结果与主成分分析结果一致,这与研究区特殊的成土过程和脆弱的生态环境有关;耕作侵蚀使坡耕地土壤主要性质产生坡面分异,进而产生土壤抗蚀性的坡面分异。坡耕地不同部位土壤抗蚀性强弱为：上部〉下部〉底部〉顶部,这与土壤水稳性团聚体含量坡面分异一致,证明水稳性团聚体类指标可以较好地反映土壤抗蚀性特性。     

赣江源区主要土壤抗蚀性能对比

 为了对江西省赣江源区内主要土类的抗蚀性能进行研究,测定各土类的有机质质量分数、密度、抗蚀指数、团聚度、团聚状况、分散率、分散系数、结构破坏率和水稳性团聚体含量等抗蚀性指标,进行主成分分析。结果表明,土壤的抗蚀性大小顺序为:山地矮林土(74.67)>黄壤(61.90)>山地黄红壤(47.26)>黄红壤(44.77)>紫色土(39.79)>红壤(28.34)。在红壤、紫色土区域不仅要预防以暴雨为主要侵蚀力的水土流失,而且需采取相应的措施增加地被物覆盖度、减少人为破坏,以及通过施肥等措施增加土壤的抗蚀性,从而减少水土流失;山地黄红壤、黄红壤区域必须对民众做好宣传工作,在开发利用的同时加强人们对生态环境的保护意识,避免边治理边破坏现象一再发生;黄壤和山地矮林土地区,在综合利用时注意保持现有的良好生态环境,尽可能地避免有利于水土流失活动行为的发生;土壤有机质质量分数、团聚度、团聚状况是评价赣江源自然保护区土壤抗蚀性强弱的最好指标。     

SA-01型高分子土壤抗蚀剂改良土壤团聚体水稳性的试验研究

[目的]探讨自研抗蚀剂产品对土壤团聚体水稳性的影响,并分析其影响机理,为坡耕地水土流失治理工作提供支持。[方法]以自主研发的多糖类高分子抗蚀材料SA-01为对象,研究其对红壤团聚体水稳性的影响。[结果]施用0.25%浓度SA-01后,3组粒径团聚体水稳性平均提高2.6倍,施用1%浓度SA-01后3组粒径土壤团聚体水稳性都达到100%。且施用SA-01后,在相同粒径条件下,团聚体水稳性随SA-01浓度增加而增加;在相同施用浓度条件下,团聚体水稳性随其粒径增大而减小。[结论]团聚体水稳性试验表明,SA-01能大幅提升团聚体水稳性;抗蚀机理分析与讨论表明SA-01通过在土壤团聚体表面形成一层透水的保护层是团聚体水稳性提升的关键。     

玉米生长期土壤抗蚀性特征及其影响因素分析

土壤抗蚀性是评定土壤抵抗土壤侵蚀能力的重要参数之一,为了摸清川中丘陵区土壤抗蚀力变化特征,该文通过野外调查与室内分析相结合方法,开展玉米生长期土壤抗蚀性特征及其影响因素研究。研究结果表明:玉米季各生育期土壤抗蚀指数随着土粒浸水时间延长均呈下降趋势,0～20 cm土层抗蚀指数均大于20～40 cm土层。各生育期土壤抗蚀指数总体特征表现为:苗期-小喇叭口期土壤抗蚀指数呈较小的增长趋势,小喇叭口期-抽雄期土壤抗蚀指数呈大幅增加并于抽雄期达最大,抽雄期-成熟期土壤抗蚀指数却呈小幅下降趋势。随玉米生育期推进,土壤抗蚀性总体表现为:抽雄期成熟期大喇叭口期小喇叭口期苗期。玉米植株对土壤抗蚀性的增强效应主要体现在大喇叭口期-成熟期,0～20 cm土层土壤抗蚀性增强效应明显优于20～40 cm土层。土壤抗蚀性与土壤容重和2 mm水稳性团聚体呈显著正相关,与土壤有机质含量和0.25 mm水稳性团聚体分别呈极显著正相关和负相关,与含根量、根系表面积、根系体积和总根长呈极显著正相关。研究成果为区域水土流失防治措施配置及土壤侵蚀预报提供理论依据。     

滇中尖山河流域不同土地利用类型土壤抗蚀性

为揭示滇中尖山河小流域不同土地利用类型的侵蚀特性,以滇中尖山河小流域4种不同土地利用类型(坡耕地、裸地、林地、园地)不同土层(0—10,10—20,20—30 cm)土壤为研究对象,通过对土壤抗蚀性15个指标的测定与分析,研究了不同土地利用类型对土壤抗蚀性的影响。结果表明:不同土地利用类型中坡耕地、裸地5 mm土壤水稳性团聚体显著低于林地、园地,5 mm水稳性团聚体含量表现为裸地(12.72%)大于坡耕地(8.93%),且坡耕地0.25 mm团聚体随土层深度的增加而降低;土壤团聚体结构破坏率表现为裸地坡耕地林地园地,土壤有机碳含量与0.25 mm水稳性团聚体含量均达到极显著正相关。不同土地利用类型下园地和林地土壤的抗蚀指数、结构系数、团聚度、土壤结构和稳定性、抗分散强度和保水保肥能力最高,水稳性指数较大,分散系数最小,土壤抗蚀性能最强。不同土地利用类型综合抗蚀指数大小顺序为园地(0.823 6)林地(0.520 4)坡耕地(-0.382 2)裸地(-0.961 8)。综上,实行人工造林能够显著提高原土结构稳定性,园地和林地在增加土壤抗蚀性方面有明显优势,加强人工林建设可作为研究区土壤改良的有效措施。     

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。     

侵蚀环境人工刺槐林土壤水稳性团聚体演变及其养分效应

采用时空互代法,以典型侵蚀环境纸坊沟流域生态恢复过程中不同年限的人工刺槐林为研究对象,选取坡耕地和天然侧柏林为参照,分析了植被恢复过程中土壤水稳性团聚体变化规律及其与土壤养分状况之间的相互关系。结果表明,侵蚀环境下的坡耕地由于人为耕作干扰,土壤水稳性团聚体含量低下,抗蚀性能较差。营造刺槐林前5a土壤水稳性团聚体含量较坡耕地显著快速增加,随后增幅变缓,成对数增长,恢复25a后土壤水稳性团聚体含量已经达到天然侧柏林水平。在植被恢复过程中土壤小粒径的水稳性团聚体逐渐聚集转变形成大粒径的团聚体。相关性分析和回归分析表明,植被恢复过程中〉0．25mm土壤水稳性团聚体与有机碳、全氮、碱解氮、速效钾、容重等相关性达到显著（P〈0．05）或极显著水平（P〈0．01）,与全磷和速效磷相关性较弱。坡耕地退耕营造刺槐林后可以减少人为干扰,增加碳素和氮素供给,提高水稳性团聚体含量,使土壤抗蚀性能提高。     

桂西北喀斯特地区不同土地利用类型土壤抗蚀性研究

土壤抗蚀性是反映土壤抵抗侵蚀能力的重要参数之一,是土壤侵蚀研究的重要内容。本文选取土壤有机质、水稳性团聚体、团聚体结构破坏率、团聚状况、团聚度、分散率和<0.05 mm粉黏粒含量等7个指标,通过单因素方差分析及主成分分析,探讨了桂西北喀斯特地区5种不同土地利用类型土壤抗蚀性的差异。结果表明:原生林和次生林土壤有机质含量显著(P<0.05)高于撂荒地、坡耕地和人工林,撂荒地土壤有机质含量较坡耕地和人工林高,但差异不显著。原生林、次生林及撂荒地土壤>0.25 mm水稳性团聚体总量及团聚状况显著高于坡耕地及人工林,但其土壤团聚体结构破坏率及分散率显著低于坡耕地;人工林土壤团聚体结构破坏率显著高于次生林,但与原生林、撂荒地和坡耕地差异不显著;人工林土壤分散率则与坡耕地类似,显著低于原生林、次生林及撂荒地;原生林、次生林土壤团聚度与撂荒地、坡耕地差异不显著,但显著高于人工林;次生林、撂荒地及人工林<0.05 mm粉黏粒含量与原生林、坡耕地差异不显著,但坡耕地土壤<0.05 mm粉黏粒含量显著高于原生林。由主成分分析综合评分得到土壤抗蚀性强弱顺序为:原生林>次生林>撂荒地>坡耕地>人工林。因此,喀斯特地区人为干扰严重降低了土壤的抗蚀性,耕地通过撂荒方式能够提高土壤抗蚀性。     

种植苎麻对南方坡耕地土壤抗蚀性的影响

基于时空互换法,采用野外典型区域调查和室内分析相结合的方法,分析了南方4省(江西、湖南、四川、湖北)不同苎麻种植年限坡耕地土壤抗蚀性的变化特征。结果表明:(1)0.25mm水稳性团聚体含量,结构体破坏率,0.5mm水稳性团聚体含量可以作为评价南方种植苎麻坡耕地土壤抗蚀性能的指标;(2)种植苎麻增加了土壤中2mm和0.25mm水稳性团聚体的含量,降低了土壤中2mm和0.25mm团聚体的破坏率,且其效果随着苎麻种植年限的增加而增强。种植苎麻对增加2mm团聚体的含量及降低其破坏率的作用尤为突出;(3)所选择的4个研究区中,以四川省达州地区种植苎麻提高坡耕地土壤抗蚀性的效果最为突出,其次是湖北省咸宁市。     

植被恢复过程土壤基质改良对湘南紫色土抗蚀性的影响

为评价植被恢复过程土壤基质改良对紫色土抗蚀性的影响,在湖南南部耒阳山地紫色土进行土壤基质改良试验,测定土壤基质未经处理（对照地）、表层与底层土置换（土层置换地）、表层与底层土置换并添加有机物改良剂（基质改良地）的紫色土0—10,10—20 cm土层13个抗蚀性评价指标,运用相关性分析和主成分分析方法筛选影响紫色土抗蚀性的主要指标,建立综合评价模型评价紫色土不同土壤基质处理后的抗蚀性。结果表明：（1）与对照地相比,基质改良地0—10,10—20 cm土层有机碳含量、抗蚀指数、> 0.25 mm湿筛团聚体、> 0.5 mm湿筛团聚体、<0.002 mm黏粒含量、湿筛团聚体平均重量直径、湿筛团聚体几何平均直径、结构性颗粒指数、团聚状况分别增加69.19%~99.81%,9.72%~46.86%,41.69%~50.80%,47.26%~58.98%,73.82%~194.35%,47.96%~57.01%,49.06%~68.97%,74.23%~183.25%,14.62%~20.16%,土壤容重、湿筛团聚体分形维数、结构破坏率分别降低10.53%~16.26%,4.64%~7.58%,39.22%~54.64%;（2）土壤容重、有机碳含量、湿筛团聚体含量及其稳定性是影响紫色土抗蚀性的主要因子;（3）与对照地相比,基质改良地0—10,10—20 cm土层抗蚀性综合指数分别提高524.14%,146.99%,土层置换地分别提高93.10%,42.17%,表明植被恢复过程中土壤基质改良不仅提高土壤有机碳含量,也显著提高土壤抗蚀性,可作为治理湖南南部紫色土水土流失的有效措施。     

退化喀斯特植被恢复过程中的土壤抗蚀性变化

运用时空互代法,以喀斯特山区不同植被恢复阶段为研究对象,坡耕地与人工林为对照,通过室内分析,采用主成分分析方法,探讨了其土壤抗蚀性。结果表明：土壤中有机质、>0.25 mm水稳性团聚体含量、<0.05 mm粉黏粒含量、<0.001 mm黏粒含量和结构性颗粒指数可以作为评价土壤抗蚀性的最佳指标。各样地土壤抗蚀性综合指数大小排序为灌草丛>乔灌过渡林>灌木林>乔木疏林>人工林>草坡>坡耕地。喀斯特山区,坡耕地土壤抗蚀性能最差;植被恢复过程中,土壤的抗蚀性能先逐渐变好,后逐渐变差,转折点在灌草阶段。以灌草搭配的植被恢复模式可能比较适合喀斯特地区。     

不同坡度下玉米生长期紫色土坡面径流及其

为探明紫色土横垄坡面径流与可溶性有机碳流失对不同坡度的响应特征,通过径流小区和野外人工模拟降雨相结合的方法,探讨了不同坡度条件下玉米各生育期地表径流、壤中流及其可溶性有机碳（DOC）流失特征。结果表明：玉米各生育期同一降雨时间段地表径流量均表现为20° > 15° > 10°,壤中流径流量却表现为10° > 15° > 20°。不同坡度下,玉米生育期地表径流量大小总体表现为苗期 > 成熟期 > 拔节期 > 抽雄期,壤中流量整体表现为抽雄期 > 拔节期 > 苗期 > 成熟期。玉米各生育期地表径流DOC质量浓度均表现为20° > 15° > 10°,不同坡度下玉米生育期地表径流DOC质量浓度表现为苗期 > 拔节期 > 成熟期 > 抽雄期。苗期、拔节期和成熟期壤中流DOC质量浓度大小表现为10° > 15° > 20°,不同坡度下玉米生育期壤中流DOC质量浓度的总体表现为苗期最大,抽雄期最小。玉米各生育期地表径流DOC迁移通量大小均表现为20° > 15° > 10°,不同坡度地表径流DOC迁移通量均表现为苗期 > 成熟期 > 拔节期 > 抽雄期;玉米各生育期壤中流DOC迁移通量大小均表现为10° > 15° > 20°,不同坡度下壤中流DOC迁移通量与地表径流一致。研究结果可为不同坡度条件下玉米生长期坡面径流损失和有机碳流失调控提供理论依据。     

香蕉茎秆及其生物炭对珠江三角洲土壤团聚体特征的影响

为了探究施用香蕉茎秆(蕉秆)及其制备的生物炭对珠江三角洲农田土壤肥力的影响,本文通过土壤培养和盆栽试验,研究了施用0.5%、1.0%和2.0%蕉秆和水稻秸秆(稻秆)及其生物炭后,土壤中不同粒级水稳性团聚体的组成,并采用团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、分形维数(D)和平均重量比表面积(MWSSA)等评价团聚体的稳定性。结果表明:1)珠江三角洲农田土壤水稳定性团聚体以0.25 mm微团聚体为主,占团聚体比例29.80%～52.52%;1～0.5mm团聚体次之,占18.19%～20.08%。2)施用1.0%、2.0%蕉秆和2.0%稻秆显著增加0.25 mm土壤团聚体总量,并显著提高土壤团聚体水稳定性;与不施用有机物料对照相比,团聚体MWD分别增加45.60%、62.37%和65.50%,GMD分别增加43.45%、55.34%和60.66%,D分别降低2.23%、2.32%和2.78%, MWSSA分别降低18.14%、20.09%和23.01%。3)MWD、GMD与 5mm、5～2 mm和2～1 mm团聚体所占比例呈极显著或显著正相关,与0.25 mm微团聚体所占比例呈极显著负相关; D、MWSSA与0.25 mm微团聚体所占比例呈极显著正相关,与5 mm、5～2 mm和2～1 mm团聚体所占比例呈极显著或显著负相关。4)综合主成分和差异显著性分析结果表明,施用2.0%和1.0%蕉秆提高土壤团聚体稳定性效果佳,均与施用2.0%稻秆没有显著差异,而施用蕉秆生物炭和稻秆生物炭短期内不能提高土壤团聚体稳定性。研究结果可为蕉秆废弃物资源化利用、提高土壤肥力提供参考依据。     

松辽平原高产农田土壤结构性对冻结的响应及机理研究

以松辽平原玉米带耕作区高产田(平面型)与低产田(波浪型)0-20cm耕层土壤为研究对象,采用室内模拟冻融实验方法,设置不同冻结频率和不同含水量条件,研究高产田土壤的结构性对冻结的响应,以及土壤结构特征的变化。结果显示:冻融循环对高产田(平面型)和低产田(波浪型)各粒级风干团聚体、水稳定性团聚体比例的影响均达到显著水平(p<0.01),而含水量仅对小于5mm的水稳性团聚体分布比例有显著影响(p<0.01)。冻融循环次数和含水量对风干团聚体和水稳性团聚体的MWD以及>0.25mm团聚体的保存率均有显著影响(p<0.01),与水稳性团聚体相比,风干团聚体对冻融交替更加敏感。冻融循环对高产田与低产田风干团聚体MWD的影响都显著(p<0.01)。此外,在冻结条件下,土壤含水量越高对于高产田团聚体的破坏性越强;冻结对高产田土壤耕层团聚体有一定的分散作用,对低产田土壤耕层团聚体具有一定的团聚作用,另外冻融循环可以加剧大粒级风干团聚体的破坏作用。     

护坡人工混凝土壤不同粒级团聚体分布特征及其抗蚀性研究

为了定量评价人工混凝土壤生态护坡基材的抗蚀性,室内测定了其团聚体分布特征和各抗蚀性指标,并与立地条件相似的自然土壤进行了对照分析。结果表明:与自然土壤相比,人工混凝土壤中 > 0.25 mm机械稳定性团聚体含量、> 0.25 mm水稳性团聚体含量R_0.25、平均重量直径MWD、几何平均直径GWD与有机质含量均显著提升,可蚀性因子K、结构破坏率PAD、分形维数D与分散率均显著降低;同时,抗蚀性主成分值提高了2.53倍。这均证实人工混凝土壤团聚状况和团聚度有所改善,抗蚀性较自然土壤有较大的提升。相关性分析表明 > 0.25 mm水稳性大团聚体含量R_0.25和有机质含量与其他抗蚀性指标之间均存在极显著的相关性。综合分析可知,由于添加了水泥和天然有机物料,人工混凝土壤的水稳性大团聚体含量和有机质含量明显提升,因此导致其稳定性与抗蚀性显著优于原材料之一的自然土壤。     

花岗岩红壤区不同地类土壤抗蚀性分异规律研究

选用5类16个指标对研究区不同地类土壤抗蚀性进行主成分分析,得到的4个主成分因子为无机胶粒类、团聚类、水稳性团聚体类和有机及微团聚类。不同地类各土层土壤抗蚀性综合指数大小排序为典型林分林地、疏幼林地、旱地、荒(草)地、坡耕地,典型林分林地土壤抗蚀性最强,其次为疏幼林地,再次为旱地、荒(草)地,最差的为坡耕地,表明在相同条件下坡耕地、荒(草)地、旱地、疏幼林地是研究区主要的流失地类。层次聚类分析结果显示,表层和亚表层土壤抗蚀性可分为5类,抗蚀性最强的一类是典型林分林地各土层。     

不同退耕模式下土壤抗蚀性差异及其评价模型

土壤抗蚀性是评定土壤抵抗土壤侵蚀能力的重要参数之一,该文通过野外调查与室内分析相结合方法,在土壤理化性质综合分析的基础上,融入生物学指标,对川西低山丘陵区退耕桉树林、退耕杉木林、退耕茶园、退耕枇杷园和退耕撂荒地5种退耕模式下土壤抗蚀性进行了研究。结果表明：19个用于表征研究区土壤抗蚀性的指标可优化为>0.25 mm水稳性团聚体含量、平均质量直径、>0.25 mm团聚体破坏率、>0.5 mm团聚体破坏率、有机质含量及酸性磷酸酶6个指标;5种退耕模式下土壤抗蚀性综合指数大小依次为退耕杉木林＞退耕桉树林＞退耕枇杷园＞退耕茶园＞退耕撂荒地。在此基础上,应用6个优化指标构建了研究区不同退耕模式下土壤抗蚀性强、中等、弱3个等级的判别模型,模型总判别正确率为96.7%,具有较高的可信度。这为完善不同退耕模式下土壤抗蚀性评价指标体系和区域性土壤抗蚀性评价提供依据。     

轮作休耕模式对土壤团聚体及有机碳含量的影响

为探究轮作休耕模式对红壤坡耕地团聚体稳定性及有机碳含量的影响,通过田间试验设置了休闲地、玉米单作、玉米-豌豆-玉米和玉米-苕子-玉米4个处理,分析了不同种植模式下土壤团聚体稳定性及有机碳含量,结果表明:(1)不同种植模式下土壤机械稳定性和水稳定性团聚体组成均以≥0.25 mm粒径占比最高,机械稳定性团聚体占比在80.68%以上,水稳定性团聚体达到了77.05%以上,且≥0.25 mm团聚体所占比例大小顺序为:休闲地>玉米-豌豆-玉米>玉米-苕子-玉米>玉米单作。(2)根据不同团聚体稳定指数(MWD,GMD,R_0.25和PAD)显示,休闲地的团聚体稳定性最好,与玉米单作之间差异显著,且休闲地和玉米轮作两种模式下团聚体稳定性均优于玉米单作。(3)玉米单作土壤团聚体有机碳含量最低,玉米轮作和休闲地能显著提高有机碳含量,并且玉米-苕子-玉米轮作效果最优; ≥0.25 mm粒径范围的团聚体储存的有机碳含量最高。(4)通过对土壤水稳性团聚体稳定指数与有机碳含量的相关性分析表明,4个不同团聚体稳定指数与有机碳含量都呈极显著正相关关系,与R_0.25相关程度最高。研究结果可为试验区域坡耕地水土流失防治提供理论依据。     

黑土坡面土壤团聚体组成特征研究

通过对径流小区坡面土壤团聚体含量的分析,探讨了不同坡度条件下,黑土坡耕地土壤团聚体的组成及分布规律。在3°～18°的坡面上,土壤大团粒和中团粒含量与坡度呈显著负相关关系,并且随坡度的增加,土壤团聚体的几何平均直径(GMD)与平均重量直径(MWD)均显著减小,土壤抗蚀性下降,潜在侵蚀危险程度增大。与免耕平作相比,在3°～6°缓坡上,横坡垄作方式的土壤团聚体D50值大;而9°坡面上部,横坡垄作的D50值大,坡下部免耕平作的D50值大。表明黑土区缓坡耕地采用横坡垄作方式有利于土壤团聚体的保持;9°以上坡耕地,免耕平作方式坡下部土壤抗蚀性较强。