长武县退耕还林对土壤有机质和团聚体水稳性的影响

[目的]研究渭北旱地退耕还林工程在提高土壤质量和改善土壤结构方面的作用。[方法]选取位于渭北旱塬的长武县马坊村人工林地、荒地和农地3种土地利用类型,利用快速湿润法测定表层土壤各粒级水稳性团聚体质量百分含量,并测定全土样和水稳性团聚体各组分的有机质和速效磷含量。[结果]水稳性团聚体平均质量直径、几何平均直径和土壤有机质含量在林地和荒地较农地大。有机质和速效磷含量在粒级0.05 mm的土壤团聚体中最小,0.5~0.1 mm土壤团聚体有机质含量最高,0.2~0.5 mm土壤团聚体速效磷含量最高。[结论]农地转化为人工林地后,土壤质量具有不同程度的提高,且小粒级团聚体向大粒级转化。土壤有机质和速效磷含量主要分布在较大粒级的水稳性团聚体中,并随着粒级由小变大,二者先增大后略微减少。     

土壤水稳性团聚体测定方法改进

选用水—乙醇体系代替水体系测定土壤水稳性团聚体数量。通过实验选择出２０％～３０％的乙醇溶液为适宜浓度范围，采用团粒百分率，团粒累积频率分布曲线，平均重量径和大于０．２５ｍｍ团聚体总量等指标，对不同有机质含量的４个土样的湿筛分析结果进行比较，以现行水筛法对照。结果表明水—乙醇体系较水筛法能大大增加水稳性团粒数量，增加团聚体稳定性。土壤有机质含量与团聚体的平均重量直径及＞０．２５ｍｍ团粒总量也有显著的     

土壤团聚体与土壤侵蚀关系研究进展

从影响土壤团聚体稳定性的因素、团聚体对土壤侵蚀的影响和团聚体与养分流失的关系3个方面,综述了土壤团聚体的研究进展。     

基于质量和数量方法的不同粒径土壤团聚体水稳性评价

【目的】研究湿筛后不同粒径土壤团聚体质量和数量分布特征以及水稳性,为土壤结构的改良提供科学依据。【方法】以黄土丘陵区不同撂荒年限（7,14和34年）的草地和坡耕地土壤（对照,CK）为研究对象,从质量和数量的角度探讨了不同恢复年限和不同粒径土壤团聚体湿筛后粒径分布特征,选取粒径大于0.25 mm团聚体含量（R0.25）以及平均质量直径（MWD）2个指标评价不同粒径团聚体的水稳性。【结果】（1）随着植被恢复年限的延长,土壤中粒径＞1 mm的团聚体质量分数增加,粒径为0.25~1 mm的团聚体质量分数增加不明显;团聚体数量与质量变化规律一致,但数量变化量随粒径减小而成倍的增加。（2）不同粒径土壤团聚体湿筛后,粒径＜0.25 mm微团聚体的质量分数最高;团聚体数量则表现为随粒径的减小而成倍增加。（3）当粒径为0.25~5 mm时,随着粒径的增大,土壤团聚体的水稳性降低,其中粒径2~5 mm团聚体的水稳性最差。（4）当粒径为0.25~5 mm时,有机质含量随粒径的减小呈增加趋势,各粒径团聚体有机质含量与MWD减小比例呈负相关,与R0.25呈正相关。【结论】用数量方法评价团聚体分布特征的结果与用质量方法评价的结果存在差异,小粒径团聚体的水稳性更强。     

阜康市三工河小流域土壤水稳性团聚体分布特征研究

以阜康市三工河小流域土壤为例,通过选取典型梁峁坡地、不同坡度坡地及不同植被覆盖土壤进行采样,分别对土壤0～20cm和20～50cm剖面层土壤水稳性团聚体含量及其影响因素做了初步研究。结果表明,该小流域土壤水稳性团聚体分布存在以下特征:土壤同一剖面自上而下呈递减趋势;同一坡面随坡位自上而下呈增加趋势;随坡度的增加而减少;不同植被覆盖土壤团聚体含量呈现农用坡耕地<林地<草地<草灌地。     

不同开垦年限农田黑土团聚体与土壤基础肥力的关系

比较不同开垦年限的农田黑土,在0~20cm耕层不同粒级土壤风干团聚体和水稳性团聚体含量间的差异,并结合其土壤有机质、全磷、全氮与土壤水稳性团聚体之间的关系,对不同开垦年限的农田黑土土壤结构和抗蚀能力进行评价。结果表明,0.25mm风干团聚体与0.25mm水稳性团聚体含量都随这开垦年限的增加而逐渐减少,黑土中0.25mm水稳性团聚体与土壤中的有机质、全氮、全磷具有良好的相关性,相关系数分别为0.982**、0.893**、0.876**;在回归关系中,与有机质之间的关系更密切些,要保持黑土良好的结构状况,土壤有机质变化应处于平衡状态。     

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。     

免耕对土壤容重总孔隙度和水稳性团聚体的影响

在黄土高原半干旱区定西县团结乡进行了免耕与传统耕作对不同类型土地土壤容重、总孔隙度、土壤水稳性团聚体的影响试验,结果表明：与传统耕作相比,免耕对土壤容重的影响不大;免耕增加了土壤总孔隙度,其中水地增加0．22百分点,旱地增加0．97百分点,中间类型土地增加0．40百分点,而传统耕作变化不显著。0～5cm土层水稳性团聚体,免耕水地增加0．09g／100g,旱地增加0．08g／100g,中间类型增加0．14g／100g;5～10cm土层水地增加0．13g／100g,旱地增加0．14g／100g,中间类型增加0．13g／100g。     

不同生态类型蚯蚓对赤红壤和红壤团聚体分布和稳定性的影响

【目的】综合分析华南地区不同生态类型蚯蚓对土壤团聚体分布、团聚体水稳定性以及土壤团聚体破坏率的影响,以期为蚯蚓改善土壤结构提供科学依据和理论支持。【方法】采用室内盆栽培养试验,在华南地区具有代表性的赤红壤和红壤中分别接种生态类型不同的4种蚯蚓:赤子爱胜蚓Eisenia fetida、南美岸蚓Pontoscolex corethrurus、壮伟远盲蚓Amynthas robustus和参状远盲蚓A. aspergillum,研究不同生态类型蚯蚓对土壤结构的影响。【结果】与空白对照相比,南美岸蚓、壮伟远盲蚓和参状远盲蚓的添加均显著增加了2种土壤中的大团聚体(d2 000μm)比例(P0.05),其中,赤红壤中其分别提升了35.20%、44.81%和37.88%,红壤中其分别提升了14.92%、25.31%和20.18%;与空白对照相比,壮伟远盲蚓的添加均显著降低了赤红壤水稳性大团聚体和水稳性小团聚体(250μm≤d≤2 000μm)的比例,却显著提升了赤红壤水稳性微团聚体(d250μm)的比例(37.84%,P0.05);4种蚯蚓的添加均显著提升了2种土壤的团聚体破坏率(P0.05),其中添加参状远盲蚓的2种土壤的团聚体破坏率均最低。主成分分析结果显示:在2种不同的土壤中,不同蚯蚓作用后土壤的团聚体分布和稳定性之间存在显著差异(P0.05)。【结论】华南不同生态类型的蚯蚓对赤红壤和红壤的团聚体分布和稳定性的影响不同;内栖型蚯蚓(南美岸蚓和壮伟远盲蚓)对土壤团聚体的形成和土壤结构的改善效果最好;深栖型蚯蚓(参状远盲蚓)对土壤水稳性团聚体的破坏作用最小。     

塑料污染对农田土壤团聚体稳定性的影响

为探究塑料污染对农田土壤团聚体的影响,本研究在全国范围内,针对被塑料污染的土壤和未被塑料污染的土壤进行配对采样,经干筛法和湿筛法测定团聚体组成,利用土壤团聚体稳定性指标[团聚体破坏率（Percentage of aggregate destruction,PAD）、平均重量直径（Mean weight diameter,MWD）、几何平均直径（Geometric mean diameter,GMD）和标准化平均重量直径（Normalized mean weight diameter,NMWD）]体系的差异,研究了塑料污染对农田土壤团聚体稳定性的影响。结果表明：从团聚体组成来看,农田土壤塑料输入增加了>5 mm机械稳定性大团聚体比例,降低了<0.25 mm机械稳定性团聚体比例;塑料输入降低了>2 mm水稳性大团聚体比例,增加了<0.053 mm土壤颗粒的比例。农田土壤塑料污染显著增加了机械稳定性团聚体的MWD和GMD,但对水稳性团聚体直径无影响。农田土壤塑料污染显著增加了团聚体的PAD,降低了土壤结构的稳定性。研究表明,农田土壤塑料污染会明显增加土壤大团聚体的机械稳定性,略降低团聚体的水稳定性。     

不同有机物料对土壤肥力及团聚体稳定性的影响

【目的】研究不同有机物料对土壤肥力及土壤团聚体稳定性的影响。【方法】采用室内培养法,将采集到的土样分别与木屑、棉花、小麦秸秆按9∶1的质量比混合均匀,以土样中不添加有机物料为对照(CK),各处理中均加入EM菌剂,在25～30℃下堆放180d,且每7d翻堆1次。试验结束后,测定不同处理的土壤速效养分、中微量元素及有机质含量和阳离子交换量(CEC),采用因子分析法计算各处理的土壤肥力综合得分并进行排名,采用干筛法与湿筛法测定不同处理土壤水稳性团聚体的平均重量直径,并计算土壤团聚体的稳定性指数。【结果】与CK相比,3种有机物料均能提高土壤速效养分、中微量元素、有机质含量和CEC。采用因子分析法计算后可知,木屑处理的土壤肥力综合得分最高,达65.57,小麦秸秆、棉花处理土壤次之,但均高于CK。与CK相比,各有机物料处理土壤团聚体稳定性均有明显提高,其中以木屑处理土壤团聚体的稳定性指数最高,为4.111。【结论】采用木屑、小麦秸秆及棉花3种有机物料对土壤培肥后,均能不同程度地提高土壤肥力和土壤团聚体的稳定性,其中木屑的培肥效果最好。     

再生水灌溉模式对土壤团聚体及其有机碳分布的影响

为揭示再生水灌溉模式对土壤团聚体及其有机碳含量的影响,以潮土、紫色土和水稻土为研究对象,清水灌溉为对照(CK),研究了再生水灌溉(RW)、再生水-清水混合灌溉(RW-2)及再生水-清水交替灌溉(ARW)3种灌溉模式下土壤团聚体含量及稳定性、土壤总有机碳、各粒级团聚体有机碳及其对土壤总有机碳贡献率的差异。结果表明:3种灌溉模式下,3种土壤团聚体均以大团聚体(>0.25 mm)为主,干筛和湿筛处理大团聚体比重分别为89.56%~97.91%和67.95%~81.81%;相比CK,潮土和水稻土各处理团聚体平均质量直径(MWD)及几何平均直径(GMD)均降低,但水稻土差异不显著,紫色土MWD和GMD则显著增长(P<0.05);潮土和紫色土各处理总有机碳含量及大团聚体有机碳含量均显著增长(P<0.05),水稻土变化不显著;3种土壤大团聚体有机碳含量是微团聚体有机碳含量的8.83~29.95倍,前者对土壤总有机碳含量的贡献率为89.42%~97.09%,后者贡献率为2.91%~10.58%。从改善土壤团聚状况及有机碳固持方面考虑,在紫色土和水稻土上进行再生水灌溉更适合,其中紫色土以RW模式改善效果最好,水稻土更适合采用RW-2模式。     

耕作与施肥对黑土团聚体粒级分布及水稳定性的影响

试验共设6个处理:深耕常规施肥(DCF)、深耕常规施肥增施有机肥(DM)、深耕常规施肥增施生物炭(DB)、旋耕常规施肥(SCF)、旋耕常规施肥增施有机肥(SM)、旋耕常规施肥增施生物炭(SB),利用湿筛法得到不同粒级土壤水稳性团聚体并测算其稳定指标,探明耕作与施肥对黑土团聚体粒级分布及水稳性的影响,确定科学合理耕作施肥方式,为东北黑土持续利用提供科学依据。结果表明,各处理水稳性团聚体以5～2 mm、1～0.5 mm粒径为主。0～20 cm土层SM处理,20～40 cm土层DB、SB处理及40～60 cm土层DCF、SB处理,MWD、WSA、GMD值较高而PAD、D值较低,上述处理水稳性指标较优、土壤结构性状明显改善,为合理耕作施肥方式。结果分析可知,0～20 cm土层耕作与施肥通过单独作用对团聚体粒级组含量分布产生显著影响,而施肥及耕作施肥相互作用分别为改变20～40 cm、20～60 cm土层水稳性团聚体粒径分布主要作用因素,其中>5 mm及5～2 mm粒径团聚体与各水稳性指标显著相关,说明不同耕作与施肥方式通过提升上述粒径团聚体含量改善黑土团聚体水稳性和结构特性。     

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。     

长期不同施氮量下黑土团聚体稳定性及有机碳含量的变化

为测定不同氮肥施用量对黑土团聚体组成及稳定性、有机碳含量及团聚体有机碳分布的影响,阐明黑土有机碳稳定性对不同施氮水平的响应机制,本研究在吉林省梨树县不同施氮水平长期定位试验田进行取样,以施氮水平不同设置5个处理,分别为T1(0)、T2(160 kg·hm^-2)、T3(240 kg·hm^-2)、T4(280 kg·hm^-2)、T5(320 kg·hm^-2),分析长期不同施氮量下水稳性团聚体组成、团聚体结构特征、土壤总有机碳含量及团聚体有机碳分布的变化,探究酸化黑土有机碳含量影响特征。结果表明：随氮肥施用水平的升高,土壤碱解氮(AN)和全氮(TN)含量先增后减,T3处理含量最高,AN和TN分别比T1处理高24.90%、10.28%;土壤速效磷(AP)的含量呈下降趋势。随氮肥用量的提高,土壤团聚体呈现大粒径团聚体向小粒径团聚体转变的趋势,>2 mm粒径团聚体下降14.55%。土壤有机碳总量随施氮水平的提高呈先增后减的趋势,施氮量为280 kg·hm^-2有机碳含量最高;>2...     

基于Le Bissonnais法的石漠化区桑树地埂土壤团聚体稳定性研究

石漠化区独特的水土流失作用使该区土壤严重退化,地埂植物作为一种独特的农林复合模式对石漠化区土地质量改善和坡耕地土壤生态修复作用明显,能有效保证坡耕地的生态条件和生产性能。选取石漠化区3种不同管理方式的桑树地埂为研究对象,采用传统湿筛(Cаввинов法)和Le Bissonnais法测定土壤团聚体分布与稳定性特征。结果表明:基于Cаввинов法测定的土壤团聚体稳定性以天然林最好,桑埂自然生草地和清草地相对居中,桑埂农地最差;3种管理方式的桑树地埂土壤团聚体稳定性指数(ASI)随地埂距离均表现为ASI_90cm > ASI_60cm > ASI_30cm,主要原因在于桑树地埂对坡耕地土壤团聚体影响的作用范围主要集中在距株30 cm以内,而在地埂30 cm以外田面农耕活动对土壤团聚体结构影响较大,而受桑树地埂影响作用较小。基于Le Bissonnais法快速湿润(FW)处理后土壤团聚体集中分布在0.5-0.25 mm之间,慢速湿润(SW)和湿润振荡(WS)处理后团聚体主要分布在5-1 mm之间。Le Bissonnais法处理后土壤团聚体稳定性表现趋势与Cаввинов法一致,3种处理后的团聚体分形维数D、MWD和GMD均表现为FW < SW < WS。Le Bissonnais法FW和SW处理后团聚体稳定性指标与Cаввинов法达到极显著相关,说明Le Bissonnais法测定石漠化区土壤团聚体稳定性是可行的;石漠化区土壤团聚体稳定性与有机质和粘粒含量呈显著正相关(0.586 ≤ R ≤ 0.864),这说明石漠化区土壤团聚体稳定性是以上两种土壤胶结物质的黏聚作用形成的,且两种土壤胶结物质对土壤消散作用和粘粒膨胀作用引起的团聚体破坏抵抗性强烈,而对低强度机械干扰引起的团聚体破碎没有明显抵抗性,研究结果对石漠化区坡耕地土壤保持具有重要指导意义。     

不同植茶品种土壤团聚体及其全铝和交换态铝的分布特征

为弄清不同植茶品种土壤团聚体的组成,阐明团聚体中全铝和交换态铝的分布特征,揭示土壤团聚体中全铝和交换态铝对不同植茶品种的响应规律,在野外调查的基础上,结合室内分析,开展种植福鼎大白、川茶3号、川农黄芽早、川沐217的土壤团聚体全铝和交换态铝分布特征研究。结果表明,不同植茶品种的土壤团聚体含量随粒径的减小总体呈先降低后增加的变化趋势,其中以5 mm粒径为主,其含量处于60.52%～76.49%之间,0.5～0.25 mm粒径含量最少,种植福鼎大白的土壤5 mm粒径团聚体的含量高于其他品种;土壤全铝和交换态铝含量在小粒径团聚体中最高,种植川茶3号的土壤团聚体全铝和交换态铝含量最高;5 mm粒径团聚体对土壤全铝和交换态铝的贡献率最高,介于53.10%～68.10%之间。5 mm粒径团聚体对铝含量的贡献率表现为福鼎大白川茶3号川沐217川农黄芽早。与其他植茶品种相比,种植福鼎大白的土壤0.25 mm粒径团聚体含量最高,结构性较好;种植川茶3号的土壤各粒径全铝和交换态铝含量高于其他品种。土壤中铝含量过高会加剧土壤酸化,影响土壤生产力和质量。     

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。