核桃林下复合种植对土壤培肥效果的影响

【目的】筛选适宜的核桃林下复合种植模式,对发展核桃林下经济具有重要作用。【方法】以核桃林下不同复合种植模式(包括:核桃+甘蓝+甘蓝(简写为HGG)、核桃+甘蓝+马铃薯(简写为HGM)、核桃+白菜+大豆(简写为HBD)、核桃对照(简写为HCK))和农地对照(玉米+甘蓝,简写为NCK)为对象,研究各模式表层(0～20 cm)土壤物理性质、养分含量、微生物数量和酶活性,采用隶属函数法对各模式土壤肥力进行综合评价。【结果】各核桃林下复合种植模式与农地对照(CK)相比,土壤容重降低4.6%～17.6%,非毛管孔隙、毛管孔隙和总孔隙分别增加2.4%～14.8%、2.8%～29.1%和2.6%～23.1%;有机碳、全氮、碱解氮、全磷和全钾分别增加5.1%～14.9%、3.9%～12.5%、25.1%～112.5%、11.4%～47.1%和0.2%～2.7%;HGG和HGM模式土壤有效磷含量分别增加21.9%和5.0%,而其余模式降低6.1%～28.3%,HCK模式速效钾含量降低17.4%,而其余模式增加20.4%～52.9%;土壤细菌、放线菌、真菌和总微生物数量分别增加21.4%～54.3%、19.2%～58.1%、17.8～58.4%和21.2～54.6%;蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性分别增加9.3%～57.8%、16.6%～56.7%、6.2%～30.8%、8.9%～41.1%、4.2%～14.3%和1.4%～38.6%;各模式土壤肥力综合值增加69.6%～431.3%。【结论】核桃林下复合种植均能提高土壤肥力,其中以HGG模式最佳,对发展研究区林下经济和提高土壤肥力具有重要作用。     

大渡河干热河谷区核桃林下种植模式对土壤团粒结构分形特征的影响

以大渡河干热河谷区不同种植模式（包括:农耕地对照(NCK),核桃对照(HCK),核桃+甘蓝+甘蓝(HLL)、核桃+甘蓝+马铃薯(HLT)、核桃+大白菜+大豆(HDD)）为对象,研究了不同种植模式对干筛和湿筛条件下团聚体组成、结构体破坏率和团粒结构分形维数的影响,探讨了团粒结构分形维数综合值与土壤理化性质综合值的关系。结果表明,农耕地转变为核桃林和发展核桃林下种植对促进土壤团聚体形成,提高结构稳定性,降低结构体破坏率和团粒结构分形维数,以及改善土壤理化性质具有较好作用。干筛和湿筛条件下团粒结构分形维数分别随干筛和湿筛条件下>0.25 mm团聚体含量的增加而降低。土壤团粒结构分形维数综合值HCK＞NCK＞HDD＞HLT＞HLL,土壤理化性质综合值HLL＞HLT＞HDD＞NCK＞HCK。干筛和湿筛条件下团粒结构分形维数均与有机质含量、容重、非毛管孔隙、毛管孔隙、总孔隙、通气度、自然含水量、最大持水量、毛管持水量和田间持水量呈显著相关;土壤团粒结构分形维数综合值与土壤理化性质综合值呈显著相关。土壤团粒结构分形维数能较好表征大渡河干热河谷区农耕地转变成核桃林和发展核桃林下种植对土壤理化综合性质的影响。     

核桃林间作西红花对其土壤微生物数量的动态变化

【目的】分析核桃西红花间作模式下土壤微生物数量的动态,研究核桃林下间作西红花对其土壤微生物数量的影响,为新型核桃间作西红花种植模式提供理论依据和实践参考。【方法】选取15年树龄核桃林下间作西红花为处理组(H15),以15年树龄核桃单作(HCK)和西红花单作(CK)为2个对照,采用稀释分离法测定不同处理下西红花生长期土壤中真菌、细菌和放线菌数量,并通过SPSS软件分析土壤中微生物数量的动态变化规律。【结果】(1)西红花生长期,土壤微生物数量变化规律总体呈现先升高后下降的趋势,在3月微生物数量达到峰值,与对照组比较,核桃林间作西红花其土壤中微生物数量显著提高。(2)在西红花生长旺盛期3月H15微生物总量为33.21×10⁵ cfu/g,分别是CK和HCK的1.55倍和7.27倍,差异性显著;H15的真菌菌落数量分别较CK对照组提高61.2%,较HCK对照组提高72.43%,达到显著性差异;间作模式下细菌数量为33.05%,分别较CK和HCK提高36.66%和86.39%,均达到显著性差异;H15放线菌菌落数较HCK提高53.58%,差异性显著(P<0.05),较...     

青花椒种植对土壤微团聚体分形维数和生化特性的影响

【目的】研究坡耕地转变为青花椒林地和弃耕地后土壤微团聚体组成、分形维数和土壤肥力变化,以及分形维数与土壤肥力之间的关系,为坡耕地退耕后青花椒种植和土壤管理提供参考。【方法】以川东丘陵区青花椒林(2,5,9和14年,分别以QHJ-2、QHJ-5、QHJ-9和QHJ-14表示)、弃耕地(14年,QGD)和坡耕地(CK)为研究对象,测定土壤微团聚体组成、养分含量、酶活性与微生物数量,运用分形模型和隶属函数法分别计算微团聚体分形维数和土壤肥力综合值,并探讨土壤微团聚体分形维数(D)、特征微团聚体组成比例(PCM)和粒径0.02mm与2～0.02mm土壤微团聚体含量的比值(RMD)与土壤肥力间的关系。【结果】坡耕地退耕为青花椒林和弃耕地促进了大粒径土壤微团聚体含量的增加和小粒径土壤微团聚体含量的降低。坡耕地转变为青花椒林地后,土壤养分含量、微生物数量和酶活性均显著增加,相同退耕年限下,青花椒林地土壤养分含量、微生物数量和酶活性均优于弃耕地。土壤肥力综合值表现为QHJ-14QHJ-9QGDQHJ-5QHJ-2CK。土壤PCM、RMD和D均随着青花椒种植年限的延长而降低。土壤PCM、RMD和D与土壤养分含量、微生物数量和酶活性及土壤肥力综合值呈显著负相关(P0.05)。【结论】坡耕地种植青花椒和弃耕有利于改善土壤微团聚体的组成,促进小粒径微团聚体向大粒径微团聚体聚合,能有效提高土壤肥力;土壤PCM、RMD和D可作为坡耕地退耕后土壤肥力变化的综合评价指标。     

青花椒种植对土壤微团聚体分形维数和生化特性的影响

【目的】研究坡耕地转变为青花椒林地和弃耕地后土壤微团聚体组成、分形维数和土壤肥力变化,以及分形维数与土壤肥力之间的关系,为坡耕地退耕后青花椒种植和土壤管理提供参考。【方法】以川东丘陵区青花椒林（2,5,9和14年,分别以QHJ-2、QHJ-5、QHJ-9和QHJ-14表示）、弃耕地（14年,QGD）和坡耕地（CK）为研究对象,测定土壤微团聚体组成、养分含量、酶活性与微生物数量,运用分形模型和隶属函数法分别计算微团聚体分形维数和土壤肥力综合值,并探讨土壤微团聚体分形维数（D）、特征微团聚体组成比例（PCM）和粒径＜0.02 mm与2~0.02 mm土壤微团聚体含量的比值（RMD）与土壤肥力间的关系。【结果】坡耕地退耕为青花椒林和弃耕地促进了大粒径土壤微团聚体含量的增加和小粒径土壤微团聚体含量的降低。坡耕地转变为青花椒林地后,土壤养分含量、微生物数量和酶活性均显著增加,相同退耕年限下,青花椒林地土壤养分含量、微生物数量和酶活性均优于弃耕地。土壤肥力综合值表现为QHJ-14＞QHJ-9＞QGD＞QHJ-5＞QHJ-2＞CK。土壤PCM、RMD和D均随着青花椒种植年限的延长而降低。土壤PCM、RMD和D与土壤养分含量、微生物数量和酶活性及土壤肥力综合值呈显著负相关(Plt;0.05)。【结论】坡耕地种植青花椒和弃耕有利于改善土壤微团聚体的组成,促进小粒径微团聚体向大粒径微团聚体聚合,能有效提高土壤肥力;土壤PCM、RMD和D可作为坡耕地退耕后土壤肥力变化的综合评价指标。     

柏木低效林不同改造模式中土壤微生物及酶活性的研究

【目的】探讨不同改造模式对柏木Cupressus funebris低效林的改造效果,为低效林改造提供理论和技术参考。【方法】以四川省德阳市旌阳区柏木低效林改造区5种种植模式［核桃(无植草)、核桃+菊苣、核桃+苜蓿、核桃+鸭茅、纯柏(对照)］为对象,研究林地土壤微生物、酶活性的时空分布格局。【结果】对柏木低效林进行改造后,各种植模式中的土壤微生物数量、酶活性明显增加,核桃+菊苣模式最为明显,其微生物总数、过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶含量分别提高了112.5%、7.7%、33.0%、39.1%和62.9%,且0～15 cm土层显著高于15～30 cm土层（P<0.05）。土壤微生物与4种酶活性季节变化规律不一,真菌数量以夏季最高,放线菌以春季最高,而细菌则表现为秋季最高;过氧化氢酶活性以秋季最高,其他3种酶活性皆以春季最高。土壤微生物总量与蔗糖酶、碱性磷酸酶呈显著正相关（P<0.05）,与过氧化氢酶呈极显著正相关（P<0.01）。【结论】各改造模式均在一定程度上改善了土壤肥力,而核桃+菊苣模式改造效果最佳。     

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。     

茶园土壤团聚体中微生物量碳、氮的分布特征

 【目的】弄清茶园土壤团聚体中微生物量碳、氮的分布特征,以期反映退耕还茶模式对土壤团聚体及其养分循环的影响,为协调区域土地利用及退耕还林（茶）工程的实施提供依据。【方法】采用野外调查和室内分析相结合的方法,以撂荒地和桉树人工林为对照,就茶园土壤团聚体中微生物量碳、氮的分布特征进行了研究。【结果】（1）茶园和对照撂荒地、桉树人工林土壤团聚体中有机碳含量基本随团聚体直径的减小而增加,最大值均集中于＜0.25 mm团聚体中;（2）茶园及对照地土壤微生物量碳、氮含量则基本随团聚体直径的减小而降低,其中茶园土壤团聚体中微生物量碳、氮含量最大值分布于5—2 mm团聚体中,茶园土壤除了＜0.25 mm团聚体外,其微生物量碳、氮的含量均高于撂荒地和桉树人工林同直径团聚体;（3）茶园及对照地土壤团聚体微生物熵基本随团聚体直径的减小而降低,其中茶园土壤团聚体微生物熵最大值分布于5—2 mm团聚体中,其分布规律与微生物量碳、氮基本一致。【结论】与撂荒地、桉树人工林相比,茶园土壤团聚体中微生物量碳、氮较为丰富,大团聚体中的含量尤为突出,表明退耕还茶是研究区一种较为理想的退耕模式。     

四川盆北地震重灾区农林复合模式的土壤培肥改土效果

【目的】了解四川盆北地震重灾区不同农林复合模式对土壤的培肥改土效应,以筛选出适宜的农林复合模式。【方法】对四川盆北地震重灾区8种农林复合模式(梨树+蕉藕(LSJO)、梨树+胡豆(LSHD)、梨树+油菜(LSYC)、梨树+红苕(LSHS)、核桃+蕉藕(HTJO)、核桃+魔芋(HTMY)、枇杷+大豆(PPDD)、枇杷+红苕(PPHS))和农地对照(CK)的土壤物理性质、养分含量和酶活性进行研究,并利用隶属函数法对各模式的土壤抗蚀性、肥力和培肥改土效应进行综合评价。【结果】8种农林复合模式与CK相比,土壤非毛管孔隙、毛管孔隙、总孔隙、通气度、自然含水量、最大持水量、毛管持水量、最小持水量和排水能力分别增加17.6%—161.8%、11.6%—32.7%、12.5%—45.2%、17.9%—79.5%、10.7%—35.4%、13.7%—48.6%、12.0%—33.1%、16.4%—58.7%和10.4%—25.3%;0.25 mm土壤团聚体(干筛)、0.25 mm水稳性团聚体(湿筛)和水稳性团聚体平均重量直径分别增加0.9%—7.2%、5.6%—18.1%和14.8%—138.7%;结构体破坏率和不稳定团粒指数分别降低24.0%—51.4%和17.1%—54.7%;0.002 mm土壤黏粒含量、结构性颗粒指数、团聚状况、团聚度和物理稳定性指数分别增加15.1%—45.2%、14.2%—28.9%、69.3%—417.3%、58.3%—256.6%和3.5%—23.9%;0.05 mm微团聚体含量、分散率、侵蚀系数和受蚀性指数分别降低5.4%—33.7%、8.4%—44.1%、18.0%—49.8%和19.1%—75.1%;有机碳、全氮和碱解氮含量分别增加7.1%—46.7%、4.3%—30.9%和18.8%—57.5%;有效磷和速效钾含量分别降低1.7%—29.7%和20.8%—53.4%;脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性分别增加17.3%—60.0%、34.7%—149.2%和21.0%—102.8%;各模式土壤抗蚀性综合值(CVSA)和培肥改土效应综合值(CVAE)均显著高于农地对照(CK),各模式除梨树+红苕和枇杷+红苕外,土壤肥力综合值(CVSF)均显著高于农地对照(CK)。梨树、核桃和枇杷林下分别以种植蕉藕、蕉藕和大豆具有较高的土壤抗蚀性综合值、土壤肥力综合值和土壤培肥改土效应综合值。土壤抗蚀性综合值与土壤肥力综合值间呈显著正相关(P0.05)。【结论】在梨树林下种植蕉藕、胡豆和油菜,在核桃林下种植蕉藕和魔芋及在枇杷林下种植大豆具有显著的培肥改土效应,对于提高四川盆北地震重灾区土壤抗蚀性和土壤肥力具有重要作用;土壤抗蚀性的提高与土壤肥力的增加具有协同效应。     

不同耕作实践对新增耕地土壤结构及养分含量的影响

【目的】探明耕作实践对新增耕地土壤团聚体数量、结构稳定性及养分含量的影响，为改善新增耕地土壤结构和土壤肥力提供参考。【方法】通过在陕西省眉县上王村开展长期田间定位试验评估传统连续翻耕(MT)、深松—翻耕—深松(ST)及免耕—深松—免耕(NT)的耕作处理对新增耕地土壤含水量、土壤有机质、团聚体大小分布及结构稳定性的影响。【结果】传统连续翻耕处理降低了新增耕地土壤大团聚体数量和土壤持水特性，导致土壤有机质含量降低(3.68 g/kg),团聚体结构稳定性差。与传统长期翻耕处理相比，保护性耕作方式下的NT处理显著增加了新增耕地大团聚体的数量(P<0.05),提高了土壤含水量，增加了土壤有机质含量和团聚体结构稳定性。NT处理下土壤含水量最大为20.42%,有机质含量最大值达到6.48 g/kg,土壤团聚体的平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、水稳性大团聚体(R_0.25)、分形维数(D)值明显得到改善。ST处理对新增耕地土壤持水特性、水稳性团聚体结构稳定性及有机质含量也起到一定的改善作用。【结论】NT和ST处理对新增耕地土壤团聚体数量、结构稳定性及养分含量产...     

土壤分散性与分形维数对坡耕地转变为藤椒林地的响应

为了解坡耕地转变为藤椒林地后土壤分散性、分形维数和肥力特征,探讨土壤分形维数与肥力的相互关系,为坡地退耕种植藤椒和土壤管理提供参考,以川东丘陵区坡耕地退耕后种植形成的3 a(TJ-3)和5 a(TJ-5)藤椒林及对照农耕地(CK)为对象,采集0~20 cm土层样品,测定土壤微团聚体组成、颗粒组成、养分含量、酶活性和微生物数量,运用隶属函数法综合评价藤椒种植对土壤分散性和肥力的影响。结果表明:坡耕地转变为藤椒林地后,土壤微团聚体组成中2~0.02 mm粒级颗粒含量增加,<0.02 mm粒级颗粒含量降低。土壤结构性颗粒指数、团聚状况、团聚度、物理稳定性指数,有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量,细菌、真菌、放线菌和总微生物数量,蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性,颗粒分形维数和肥力综合值均随种植年限延长而增加;相反,土壤分散率、侵蚀系数、分散性综合值和微团聚体分形维数随种植年限延长而降低。土壤分散性综合值和微团聚体分形维数与土壤养分含量、微生物数量和酶活性及土壤肥力综合值均呈显著相关性(P<0.05)。说明种植藤椒促进土壤较小粒级的微团聚体向较大粒级微团聚体聚合,改善土壤微团聚体组成,增加土壤结构稳定性。土壤分散性综合值和微团聚体分形维数可以作为坡地退耕后土壤肥力变化的综合性评价指标。     

微塑料对土壤团聚体稳定性及有机碳矿化的影响

【目的】研究微塑料对农田土壤团聚体稳定性和有机碳矿化的影响,为农膜高残留农地土壤结构的稳定性和农业生态风险评价提供理论依据。【方法】在陕西省延安市安塞县采集低有机质水平的农田土壤（CK）,通过添加有机肥后得到高有机质水平土壤（S）,在以上2种有机质水平土壤中分别添加不同含量（0.06,0.64,1.92,3.20,6.40 g/kg）、粒径分别为25 μm和1 mm的聚乙烯微塑料（PE-MPs）,以不添加微塑料的CK和S作为对照,制成土壤团聚体后进行室内培养,测定水稳性团聚体含量、平均重量直径、微生物量碳含量及有机碳矿化速率,并构建结构方程模型量化微塑料粒径、含量及土壤有机质水平对土壤团聚体稳定性的影响。【结果】①与对照组CK相比,在低有机质水平的土壤中添加0.06 g/kg粒径25 μm PE-MPs后1~5个月,水稳性团聚体含量明显增加,增幅最大可达24.98%;添加粒径1 mm PE-MPs,培养1个月后土壤水稳性团聚体含量增加,培养3~5个月后土壤水稳性团聚体含量降低。与对照组S相比,在高有机质水平土壤中添加粒径25 μm PE-MPs培养1~5个月后,水稳性团聚体含量总体无显著变化;添加粒径1 mm PE-MPs培养1~5个月后,水稳性团聚体含量总体有所提高。②添加25 μm PE-MPs,可使高、低有机质水平土壤团聚体的有机碳矿化速率最大分别提高15.84%和38.64%,添加1 mm PE-MPs会导致团聚体土壤有机碳矿化速率降低,最大降幅达33.17%。③构建的结构方程模型显示,微塑料粒径、含量及土壤有机质水平会通过影响有机碳矿化速率和土壤微生物碳含量,进而间接影响粒径≥0.25 mm水稳性团聚体含量（WR_0.25）,以上三者对WR_0.25的总效应系数分别为0.065,-0.055和0.310。【结论】PE-MPs会降低低有机质贫瘠土壤的团聚体稳定性,增加土壤结构退化的风险;但可增强高有机质水平土壤的团聚体稳定性。     

石林县三七仿生种植对根际土壤微生物多样性的影响

【目的】与三七传统种植模式进行对比,通过三七仿生种植模式探索三七连作障碍的土壤微生态机理,分析三七根际土壤微生物,明确三七传统种植与仿生种植的土壤微生物的多样性差异。【方法】利用传统的土壤分离微生物方法对三七根际土壤微生物进行多样性分析。【结果】仿生种植模式下,一年七、二年七和三年七的根际土壤细菌数量比灭菌后未种植三七的土壤(CK)细菌数量分别高90%、122%和77%;而传统种植模式下,二年七和三年七根际土壤的细菌数量分别比CK低37%和41%。仿生种植模式下,3个年份的三七根际土壤中,镰刀菌属的相对分离频率都小于传统种植模式。【结论】与三七传统种植模式相比,仿生种植模式可以提高细菌在土壤微生物中的含量,抑制镰刀菌的生长,丰富有益微生物的种类,维持土壤微生物菌落结构的平衡。     

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0.25mm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1mm的团聚体质量分数增加,粒径为0.25～1mm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0.25mm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0.25～5mm时,随着粒径的增大,土壤团聚体的水稳性降低,其中粒径2～5mm团聚体的水稳性最差。(4)当粒径为0.25～5mm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。     

河西走廊中段边缘绿洲农田土壤性状与团聚体特征

 【目的】土壤团聚体组成及其稳定性与土壤质量、土壤侵蚀和农业可持续性有着密切联系。【方法】在甘肃河西走廊中段近几十年来开垦的边缘绿洲区4种土类中（砂质新成土、正常干旱土、旱耕人为土和干润雏形土）采集49个农田表层土样（0～10 cm），用干筛和湿筛法分析土壤团聚体组成及其稳定性，并分析了与土壤团聚体形成有关的土壤物理、化学性状。【结果】除干润雏形土外，大部分土壤粒级组成以沙粒为主；土壤有机碳含量低，平均为（5.88±2.52）g•kg-1，4种土类中有机碳平均含量平均为4.75～10.51 g•kg-1，以砂质新成土最低，干润雏形土最高；碳酸钙含量普遍较高，平均含量为84.7～164.8 g•kg-1，随土壤粘粉粒和有机碳含量的增加而增加；不同土类＞0.25 mm的干团聚体平均变动在65.2%～94.6%，干团聚体组成以>5 mm的大块状团聚体（土块）为主，平均重量粒径（DMWD）变动在3.2～5.5 mm；>0.25 mm的水稳性团聚体变动在23.8%～45.4%，团聚体破坏率（PAD）为52.4%～66.8%，团聚体组成和特征有利于抵抗土壤风蚀，但稳定性差，灌溉后易于分散、沉实板结、通透性差。土壤粘粉粒、有机碳、碳酸钙及铁铝氧化物均对团聚体的形成有显著作用，以土壤粘粒和细粉粒作用最大，有机碳和碳酸钙作用次之；但有机碳和碳酸钙对团聚体的稳定性较粘粉粒的影响更为明显。退耕种植多年生苜蓿后，土壤有机碳、团聚体数量及其稳定性显著增加。【结论】对生态脆弱的边缘绿洲区新垦土地，退耕还草或推行草粮轮作，是改善土壤结构、提高土壤肥力、减轻土壤风蚀的可持续土地利用的有效途径。     

添加秸秆对长期不同碳氮管理土壤各粒级团聚体激发效应的影响

【目的】分析添加秸秆对长期不同碳氮管理土壤团聚体尺度激发效应的影响,为揭示秸秆还田对土壤有机碳(SOC)固持能力的内在影响机理提供理论依据。【方法】以2002年开始的长期定位试验中碳氮管理水平不同的2种供试土壤(S_0N_0.秸秆不还田+不施氮肥;S_1N_1.高量秸秆还田+高量氮肥(240 kg/hm~2))为材料,采用室内恒温培养试验,利用干筛法得到3种粒级的团聚体(粗大团聚体、细大团聚体和微团聚体),分别在添加玉米秸秆和不添加玉米秸秆的条件下于25℃黑暗培养70 d,测定各粒级团聚体的CO_2释放量、表观激发效应(PE)及有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)和微生物量碳(MBC)含量。【结果】未添加秸秆时,S_0N_0和S_1N_1土壤微团聚体的CO_2累积释放量均高于大团聚体(粗大团聚体和细大团聚体);添加等量秸秆后,2种土壤各粒级团聚体的CO_2累积释放量均有提高;在S_0N_0土壤中,粗大团聚体与微团聚体产生的表观PE无显著差异,但均显著小于细大团聚体;而在S_1N_1土壤中,不同粒级团聚体表观PE由大到小依次为细大团聚体粗大团聚体微团聚体。与未添加秸秆相比,添加秸秆后2种土壤各粒级团聚体SOC含量均显著增加,且2种土壤中各粒级团聚体SOC含量表现为微团聚体大团聚体。无论添加秸秆与否,在S_1N_1土壤中,大团聚体的DOC含量均显著高于微团聚体;而在S_0N_0土壤中,3个粒级团聚体的DOC含量无显著差异。在S_1N_1土壤中,未添加秸秆时,各粒级团聚体的MBC含量无显著差异;添加秸秆后,微团聚体的MBC含量显著高于大团聚体。在S_0N_0土壤中,未添加秸秆时,大团聚体的MBC含量显著小于微团聚体;而添加秸秆后,粗大团聚体的MBC含量显著小于微团聚体和细大团聚体。【结论】作物秸秆的投入会因产生激发效应,进而改变土壤各粒级团聚体中原SOC的矿化情况;不管土壤碳氮水平高低,微团聚体对SOC的保护作用均比大团聚体更好。     

不同轮作模式对土壤团聚体组成及有机碳分布的影响

选择干旱区玛纳斯河流域绿洲长期连作棉田土壤为研究对象,研究连作棉田、轮作玉米、轮作大豆、玉米//大豆间作和休闲免耕5种模式对土壤团聚体组成及有机碳分布特征的影响。结果表明：不同种植模式对土壤团聚体有明显的影响,土壤机械稳定性团聚体含量在粒径53～250 μm为最高,占39%～53%,水稳性团聚体含量呈最低; >250 μm机械稳定性团聚体含量在不同种植模式间差异显著,表现为大豆轮作>玉米轮作>休闲免耕>棉花连作>玉米//大豆间作; 秋季作物收获后,轮作大豆和玉米//大豆间作模式土壤团粒指数比春季分别减少18.7%和15.6%; 土壤团聚体有机碳及微生物量碳含量主要集中在>250 μm大团聚体中,而在微团聚体中含量较少; 不同模式土壤有机碳含量顺序为大豆轮作>玉米轮作>棉花连作>休闲免耕>玉米//大豆间作。比较几种种植模式,大豆轮作和玉米轮作有利于团聚体的形成和稳定,可作为长期连作棉田较为理想的短期轮作倒茬模式。     

种植年限对植烟土壤团聚体组成与稳定性的影响

【目的】揭示不同植烟年限土壤团聚体的分布特征和稳定性,探明烟草种植对土壤结构变化的影响。【方法】以冕宁县长期植烟区域土壤为研究对象,研究种植年限在3年以下、4~6年及7年以上土壤团聚体的粒级组成、机械稳定性、水稳定性、分行维数和结构破坏率的变化。【结果】(1)植烟土壤机械稳定性团聚体以0.25 mm的土壤大团聚体含量最高,所占比例在75.85%~83.56%。随植烟年限的延长,土壤机械稳定性团聚体组成逐渐呈均质化态势,这种变化主要影响到5~2和2~1 mm 2个粒级。(2)植烟土壤水稳性团聚体组成均以0.25 mm的微团聚体为优势级别,随植烟年限的延长,土壤水稳性团聚体变化较非水稳性团聚体变化更快,尤其以5 mm的粒径变化最为显著。(3)在种植初期(3年),土壤水稳性团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)最大,分形维数(D)、结构破坏率(PAD)最小,土壤团聚体稳定性最好,随种植年限的增加,MWD、GMD降低,D、PAD增大。【结论】种植年限对土壤团聚体的组成影响不大,但影响其稳定性。长期种植烟草会使土壤团聚体的水力学稳定性变差,减弱土壤的抗蚀性。     

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。     

花椒林下土壤微生物数量和酶活性对生物质炭的响应

【目的】研究不同秸秆生物质炭对土壤微生物数量和酶活性的影响,为土壤改良和秸秆资源的合理利用提供理论参考。【方法】以玉米、水稻和油菜秸秆500℃炭化6 h得到的生物质炭为材料,以花椒林下黄壤为供试土壤,通过室内培育试验,以不添加任何生物质炭为对照(CK),测定了不同添加量(1%,2%,4%,均为质量分数)玉米、水稻和油菜秸秆生物质炭处理土壤的微生物(细菌、真菌、放线菌)数量和酶(过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、中性磷酸酶)活性,并分析了土壤微生物数量与酶活性之间的相关性,计算了不同处理的土壤酶指数(SEI)。【结果】秸秆生物质炭类型和添加量均会影响土壤细菌、真菌和放线菌数量。与对照相比,秸秆生物质炭处理土壤的细菌和放线菌数量分别增加了42.7%～211.8%和4.9%～291.7%,真菌数量降低了15.2%～52.5%。3种秸秆生物质炭中,当添加量相同时,水稻秸秆生物质炭处理的细菌、真菌和放线菌数量及微生物总量最高。与对照相比,添加生物质炭显著降低了土壤过氧化氢酶活性,显著提高了土壤脲酶、蔗糖酶和中性磷酸酶活性,当添加量为2%时,水稻秸秆生物质炭的土壤酶指数最大(SEI=0.62),是其他秸秆生物质炭SEI的1.07～1.23倍。【结论】花椒林下土壤微生物数量与酶活性密切相关,施用生物质炭改善了土壤生物环境。从土壤微生物数量和酶活性指数综合考虑,添加2%水稻秸秆生物质炭对改善花椒林下土壤生物环境的综合效果最优。