转移矩阵法评价土壤团聚体的稳定性

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。     

湿筛过程中分散液的质量对土壤团聚体稳定性影响

【目的】土壤团聚体是土壤结构的基本单元,决定着土壤在生态系统中的作用和功能。保持良好的结构状态和稳定的结构性能是确保土壤水、 肥、 气、 热肥力因子协调的基本条件。现代土壤管理中大量使用的化肥无机盐以及灌溉水体富含的离子都会造成对团聚体的破坏,本文以富含有机质的黑土为研究对象,探索湿筛过程中分散溶液的质量对团聚体稳定性的影响。【方法】以氯化钠、 氯化钙和氯化铝3种不同价态的阳离子溶液为介质,采用改进的萨维若夫（Саввинов）法进行湿筛,设置0（不加盐去离子水,CK）、 0.1、 0.3、 0.5 mol/L 4个浓度水平,研究直径0.25 mm的土壤团聚体在不同阳离子盐溶液作用下的稳定性。【结果】不同盐溶液中黑土团聚体的稳定性差异很大。在氯化钠盐溶液中,黑土团聚体的盐破坏率（PAD0.25/w）均为正值,且随钠盐溶液浓度的增大而增加,在浓度为0.1、 0.3和0.5 mol/L的氯化钠溶液中分别为0.21%、 10.7%和14.4%。在氯化钙溶液和氯化铝溶液中,黑土PAD0.25/w均为负值, 氯化钙溶液中PAD0.25/w的绝对值随着盐浓度的增大而减小,氯化铝溶液中PAD0.25/w的绝对值均在51%以上。【结论】一价盐溶液加剧了0.251 mm黑土团聚体的分散,但能够保护直径1 mm以上的团聚体,而二价盐和三价盐溶液对团聚体的分散有明显的抑制和保护作用。     

浙南易蚀土壤的团聚体稳定性及其稳定机理

土壤团聚体的数量和稳定性是衡量土壤质量和可蚀性的重要指标。应用常规湿筛法和Le Bissonnais法测定了紫砂岩母质发育的柑橘园土壤团聚体稳定性,分析了土壤团聚体稳定性与胶结物质组成的关系。结果表明,供试土壤团聚体稳定性差异较大,湿筛法测定的水稳性团聚体MWD在0.75～3.49mm,MWD干筛-湿筛为0.15～2.89mm;Le Bissonnais法测定的水稳性团聚体平均MWD为1.57～3.12mm,其平均MWD与湿筛法测定的0.25mm团聚体含量、MWD、5～2mm团聚体破坏率和MWD干筛-湿筛呈极显著相关,表明两种方法测定的结果具有可比性;5～2mm土壤团聚体经快速湿润(FW)、慢速湿润(SW)和预湿后扰动(WS)3种处理后,团聚体崩解产物的MWD表现为FWSWWS,团聚体崩解产物的粒级分布随处理方式不同而不同,经快速湿润处理后,大多数团聚体崩解,崩解成较小粒径的水稳性团聚体,表明崩解的主要机制是由于团聚体内部的闭塞空气产生的压力引起的;土壤团聚体的稳定性指标与黏粒和游离氧化铁含量呈显著正相关,而有机质主要影响水稳定性团聚体的数量,它与土壤中MWD呈极显著正相关。     

季节性冻融对色季拉森林土壤团聚体稳定性的影响

为分析季节性冻融对土壤团聚体稳定性的影响,以藏东南色季拉山森林土壤为研究对象,通过野外控制性试验利用湿筛法测定团聚体组成,分析了0—10 cm, 10—20 cm, 20—30 cm深度土层各粒径团粒结构变化,以及土壤含水量(SWC),0.25 mm水稳性团聚体含量(WSA)、平均质量直径(MWD)、平均几何直径(GMD)、分形维数D、可蚀性K值各指标之间的关系。结果表明：(1)季节性冻融导致大团粒含量减少,小团粒含量增加,土壤结构失调。(2)含水量是影响团聚体稳定性的重要因素之一。(3)季节性冻融作用整体上导致MWD,GMD变小,D值与K值变大,降低了土壤团聚体稳定性。(4)当土壤冻融次数在一定范围内STF-One中,WSA有所增加,土壤稳定性有所增强。(5)土壤团聚体WSA,MWD和GMD均与D值和K值呈负相关。(6)在SFT-Ys类型土壤中土壤结构变化,0.5 mm粒级是重要临界点。综上,研究为季节性冻融对土壤稳定性的影响提供数据支持,为冻土潜在受侵蚀情况提供理论依据。     

应用Le Bissonnais法研究黄土丘陵区土壤团聚体稳定性

 以黄土丘陵区森林草原过渡带燕沟流域植被自然恢复过程中6种植被类型为研究对象,应用LeBissonnais(LB)法测定了不同植被类型下土壤水稳性团聚体,对比分析了LB法3种处理的测定结果与传统湿筛法(Yoder)的差异性。结果表明:在LB法3种湿润处理下,快速湿润处理(FW)对土壤团聚体结构的破坏程度最大,处理后土壤水稳性团聚体以0.05～0.5mm为主;慢速湿润处理(SW)对团聚体的破坏程度最小,处理后土壤水稳性团聚体主要以>2mm团聚体为主;而预湿后扰动处理(WS)对团聚体的破坏程度介于FW和SW之间,处理后土壤团聚体粒径分布比较均匀。说明该区土壤团聚体破坏的主要机制是土壤孔隙中的气泡爆破产生的消散作用。退耕100a期间,植被群落由1年生草本(4a)—多年生灌草(16 a)—半灌木(29 a)—灌木(55 a)—乔木(100a)方向演替过程中,土壤水稳性团聚体由小粒径向大粒径方向转变,土壤结构趋于稳定。LB法3种处理中,FW处理与SW处理所测得>0.5mm团聚体含量和平均重量直径与土壤有机质和物理性黏粒之间存在显著的相关性,而WS处理未达到显著水平(P>0.05)。说明土壤有机质和物理性黏粒主要影响消散和黏粒膨胀引起的崩解作用,而对机械干扰引起的团聚体破坏无明显影响。LB法3种处理中,慢速湿润方法所获得土壤团聚体稳定性特征更接近湿筛法,适宜于黄土丘陵区植被恢复过程中土壤水稳性团聚体的测定。     

青藏高原不同土地利用方式土壤团聚体组成及稳定性特征

[目的]探究青藏高原不同土地利用方式对土壤团聚体分布特征及稳定性的影响，为改善高寒地区土壤质量提供科学依据。[方法]选取青藏高原5种不同土地利用方式(农田、人工林、湿地、灌丛、裸地)为研究对象，采用干筛法和湿筛法测定土壤团聚体粒径分布以及土壤有机碳(SOC)、总碳(TC)、总氮(TN)、pH,并计算大团聚体重量的百分含量(DR_>0.25,WR_>0.25)、团聚体破坏率(PAD)、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)等土壤团聚体稳定性指标，研究了高寒地区不同土地利用方式下团聚体组成及其稳定性特征。[结果]相较于机械稳定性团聚体，土壤水稳定性团聚体更易受到土地利用方式的影响，且更能反映西藏地区土壤团聚体结构稳定性；农田耕种增加了具有机械稳定性的土壤大团聚体含量，但不具有水稳定性；人工林和湿地的土壤团聚体具有较高的水稳定性特征。相关性分析表明，土壤团聚体MWD与SOC,TN含量呈显著正相关；土壤团聚体MWD,GMD值与各粒径团聚体含量总体上呈线性相关，且对于机械稳定性团聚体，1 mm是正负相关的临界点，对于水稳定性团聚体，0....     

旱作红壤团聚体稳定性对沼液化肥混合溶液的响应研究

利用沼液化肥混合溶液作为分散介质对红壤团聚体进行湿筛,探讨旱作红壤团聚体稳定性对沼液化肥混合溶液的响应机制,为推广沼液合理农用提供理论依据。试验共设7个处理:CF1(100%化学N);CF2(80%化学N+20%沼液N);CF3(60%化学N+40%沼液N);CF4(40%化学N+60%沼液N);CF5(20%化学N+80%沼液N);F(100%沼液N);CK(纯水)。各混合物总N、P、K保持一致,N、P_2O_5、K_2O分别为120、90、135kg·hm~(-2)。分析各处理下土壤0.25 mm水稳定性团聚体含量(WR_(0.25))、团聚体平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、团聚体稳定率(AR)和分形维数(D)等团聚体稳定性指标。从CF1处理依次至CK处理,WR_(0.25)、MWD、GMD以及AR大致呈现上升的趋势,D呈现下降的趋势;各处理均以0.25 mm水稳性团聚体含量最高(30.9%～33.9%);各处理WR_(0.25)较供试土壤样品的0.25 mm机械性团聚体含量(DR_(0.25))均有大幅度的下降。随着混合溶液中沼液用量的增加,WR_(0.25)、MWD、GMD以及AR都呈现上升的趋势,D呈现下降的趋势。化肥水溶液中离子对土壤团聚体具有冲击作用,土壤团聚体的破坏主要表现为破坏大团聚体,形成小团聚体,而有机大分子可以减弱团聚体的分散作用。随着混合溶液中有机物质的增加,土壤团聚体的水稳定性增加。     

丹江口库区不同土地利用方式土壤团聚体稳定性及分形特征

为分析南水北调(中线)丹江口库区不同土地利用方式土壤团聚体稳定性及其分形特征,揭示人类活动对土壤结构的影响,以库区内不同土地利用方式(水田、旱地、果园、人工林地、自然林地)土壤为研究对象,经干筛和湿筛法测定团聚体组成,以土壤团聚体稳定性指标(大团聚体含量(R0.25)和团聚体破坏率(PAD))、土壤团聚体直径指标(平均质量直径(MWD)和几何均重直径(GMD))以及分形维数(D)作为评价指标,对比分析丹江口库区不同土地利用方式下土壤团聚体组成及其稳定性。结果表明,对土壤团聚体组成的测定,湿筛法相对干筛法重现性更好,能更真实反映土壤团聚体组成及其稳定性。各土地利用方式总体上表现为林地(人工林和自然林)土壤稳定性和抗蚀性更好,其MWD和GMD值相对较高,D值相对较低;相反,旱作农地(果园和旱地)土壤团聚结构及其稳定性较弱,其MWD和GMD值相对较低,D值相对较高。说明各团聚体稳定性指标均能从不同角度反映不同土地利用方式对土壤团聚体稳定性的影响。相关性分析表明,土壤团聚体MWD、GMD值和D值与各粒径团聚体含量呈明显线性关系,在土壤团聚化过程中,土壤团聚体从微团聚体(0.25 mm)—中等团聚体(0.25~5 mm)—大团聚体(5 mm)的转化中,0.25,1,5mm粒级是较为关键的临界点。     

应用Le Bissonnais法测定富铁土中团聚体的稳定性及其意义

土壤团聚体的数量和稳定性是衡量土壤抗蚀性和土壤质量的重要指标,应用LeBissonnais法对富铁土团聚体的稳定性和物理学机制进行了研究。结果表明,LeBissonnais法测定的团聚体平均重量直径(MWD)与常规湿筛法测定的>0.25mm团聚体含量、MWD和>2mm团聚体破坏率(PAD)呈极显著正相关。富铁土中5～2,2～1,1～0.5mm团聚体经快速湿润(FW)、慢速湿润(SW)和预湿后扰动(WS)处理后,稳定性团聚体的粒级分布随处理方式和初始团聚体大小的不同而不同;经FW处理后,大多数团聚体崩解;团聚体崩解产物的MWD表现为FW相似文献   

基于高能水分特性法的土壤团聚体结构稳定性研究进展

土壤团聚体稳定性是影响土壤质量、入渗、抗侵蚀能力及根系生长的重要土壤物理性质,同时也是判断土壤是否退化的重要指标。目前国内外关于团聚体稳定性的研究以分析团聚体水稳性为主,团聚体结构稳定性相关研究较少,而使用高能水分特性法(HEMC)测定团聚体结构稳定性重现性高,可检测不同处理间微小差异且试验及计算过程精准可控,在国外已有较多研究。研究通过HEMC法分析了土壤改良剂、土地利用与土壤管理和不同土壤理化性质下团聚体结构稳定性的特征及影响因子,结果表明不同处理间土壤团聚体结构稳定性差异较明显,且有机质与黏粒含量是影响团聚体结构稳定性的主要因素,而国内还鲜有相关报道。该研究就HEMC方法的原理、测定过程、数据处理、指标计算及相关研究进展进行了总结,并结合我国大力提倡保护耕地资源、修复退化土壤及实施植被恢复的大背景,对利用该方法进行土壤结构、土壤质量、土壤抗蚀性等方面的研究提出了一些建议,期望能够推广利用该方法,为土壤质量演变、构建和评价健康土壤提供基础数据支持。     

鄂南第四纪粘土红壤团聚体的稳定性及其稳定机制初探

用湿筛法和LeBissonnais法研究了鄂南第四纪红粘土母质发育的两种侵蚀程度的红壤团聚体的稳定性,并且分析了影响供试土壤团聚体稳定性的土壤性质。结果表明,轻度侵蚀的耕作土壤团聚体的稳定性较低,在水的作用下易崩解成较小粒径的水稳性团聚体;强度侵蚀的土壤表层团聚体的稳定性较高,崩解后产生较多的水稳性大团聚体。引起土壤团聚体破坏的主要作用机制是土壤团聚体中的闭蓄空气爆破引起的消散作用;研究区第四纪红壤团聚体的主要胶结物质是土壤中的粘粒、游离氧化铁铝和无定形铁。由于供试土壤中有机质含量很低,在本研究中,有机质含量与土壤团聚体稳定性之间没有显著正相关关系。     

裸露砒砂岩区不同植被类型土壤团聚体稳定性与抗蚀性能

[目的]研究裸露砒砂岩区鲍家沟小流域不同植被类型土壤团聚体特征与可蚀性,为植被建设和减轻人黄泥沙提供科学指导.[方法]运用Le Bissonnais法和崩解法研究裸露砒砂岩区不同植被类型土壤团聚体稳定性特征与可蚀性.[结果]①慢速湿润处理条件下,土壤结构中以2 mm以上的团聚为主,预湿扰动处理条件下,2 mm以上的团聚...     

土壤团聚体稳定性评价方法比较

土壤团聚体稳定性是评价土壤结构和土壤物理形状的重要指标.对土壤团聚体分形维数、土壤团聚体平均重量直径和>0.25 mm团聚体含量3种土壤团聚体结构评价的方法进行了探讨.结果表明,分形维数与>0.25 mm团聚体的含量呈负相关性,但是平均重量直径与>0.25 mm团聚体的含量有正的相关性.这三种方法都能应用来评价土壤结构,但是分形维数不仅表示土壤结构,还能说明土壤水分和土壤其它的物理性质.因此,分形维数是评价土壤结构的较好的方法.     

冻融循环对黑土团聚体稳定性与微结构特征的影响

冻融循环作用下的土壤结构变化被认为是融雪期黑土坡面土壤侵蚀加剧的主要原因之一,土壤团聚体稳定性与团聚体微结构是影响土壤可蚀性的关键因子.基于控制条件土壤冻融模拟试验,采用湿筛法、扫描电子显微技术(SEM)和Image-Pro Plus(IPP)图像分析处理相结合的方法,分析了冻融循环过程中黑土团聚体微结构的动态变化特征...     

应用Le Bissonnais法研究不同植被类型下红壤团聚体稳定性

土壤团聚体是影响土壤质量和抗侵蚀能力的关键因素之一,而植被恢复可以帮助提升土壤团聚体稳定性。以4种恢复种植5a的南方红壤区常用生态恢复和水土保持植物(马尼拉、香根草、多花木蓝、紫穗槐)为研究对象,使用Le Bissonnais法对其不同土层(0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm)的土壤团聚体稳定性进行研究,包括3种破坏试验:快速湿润(FW)、预湿润后扰动(WS)和慢速湿润(SW)。结果表明:草本植物(马尼拉、香根草)覆盖下的土壤相较于灌木(多花木蓝、紫穗槐)具有更高的有机质含量、孔隙度以及更发达的根系,同时在3种破坏试验中,其团聚体稳定性在不同土层亦要显著高于灌木。有机质、容重、砂粒和根系等均对团聚体稳定性有显著影响,其中0.5～2 mm粒径的细根系作用最为关键。FW试验中>0.25mm团聚体含量为50.45%～79.59%,团聚体平均重量直径(MWD)为0.39～1.21mm,皆要显著低于WS和SW试验,说明区域内土壤团聚体分解的主要机制是消散作用,FW是测定团聚体稳定性的较优方法。结果可为区域内团聚体稳定性研究以及植被恢复工作中的物种选择提供参考。     

应用Le Bissonnais法研究不同植被类型下红壤团聚体稳定性

土壤团聚体是影响土壤质量和抗侵蚀能力的关键因素之一,而植被恢复可以帮助提升土壤团聚体稳定性。以4种恢复种植5a的南方红壤区常用生态恢复和水土保持植物（马尼拉、香根草、多花木蓝、紫穗槐）为研究对象,使用Le Bissonnais法对其不同土层（0~10 cm、10~20 cm和20~30 cm）的土壤团聚体稳定性进行研究,包括3种破坏试验：快速润湿（FW）、预湿润后扰动（WS）和慢速湿润（SW）。结果表明：草本植物（马尼拉、香根草）覆盖下的土壤相较于灌木（多花木蓝、紫穗槐）具有更高的有机质含量、孔隙度以及更发达的根系,同时在3种破坏试验中,其团聚体稳定性在不同土层亦要显著高于灌木。有机质、容重、砂粒和根系等均对团聚体稳定性有显著影响,其中0.5~2 mm径级的细根系作用最为关键。FW试验中>0.25 mm团聚体含量为50.45%~79.59%,团聚体平均重量直径（MWD）为0.39~1.21 mm,皆要显著低于WS和SW试验,说明区域内土壤团聚体分解的主要机制是消散作用,FW是测定团聚体稳定性的较优方法。结果可为区域内团聚体稳定性研究以及植被恢复工作中的物种选择提供参考。     

不同发育阶段杉木人工林土壤团聚体分布特征及其稳定性研究

为研究杉木人工林土壤团聚体分布特征及其稳定性,探索杉木人工林土壤结构状况,以不同发育阶段杉木人工林0—100cm土层为研究对象,采用干筛法测定土壤团聚体组成,采用湿筛法测定团聚体稳定性,结果表明:在干筛处理下,各发育阶段杉木人工林土壤团聚体以大团聚体(0.25mm)为主,大团聚体比例皆达80%以上,中龄林和成熟林土壤大团聚体比例在各土层中均高于幼龄林,且在0—20cm土层差异显著(P0.05);在各土层中,不同发育阶段杉木人工林5mm粒径的土壤团聚体皆占较高比例,且不同发育阶段对5mm粒径的土壤团聚体组成比例有显著影响。在湿筛处理下,各发育阶段水稳性大团聚体(0.25mm)比例随土层加深而显著降低,0—80cm各土层内,中龄林和成熟林土壤水稳性团聚体比例高于幼龄林,且在0—20cm和20—40cm土层中龄林比幼龄林分别高41.79%和39.06%,差异显著;各发育阶段杉木人工林土壤团聚体破坏率(PAD)特征与水稳性大团聚体相反;平均重量直径(MWD)和平均几何直径(GMD)随土层加深而显著下降,其中中龄林和成熟林土壤团聚体GMD在0—100cm各土层内均显著高于幼龄林。据此认为,杉木人工林土壤团聚体稳定性随土层加深而降低,中龄林和成熟林土壤结构优于幼龄林。