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。     

青花椒种植对土壤颗粒组成及分形维数的影响

【目的】为青花椒林土壤管理及退耕还林中经济林树种选择提供参考。【方法】以农耕地退耕形成的弃耕地和青花椒林为研究对象,研究不同退耕方式(青花椒地、弃耕地)以及青花椒种植年限(2、5、9、14 a)对土壤颗粒组成、分形维数(D)、理化性质和微生物数量的影响,探讨了分形维数与土壤肥力之间的关系。【结果】青花椒林和弃耕地土壤中粉粒(0.02~0.002 mm)和黏粒(0.002 mm)含量、0.02 mm与0.02 mm粒级含量的比值(RPC)、分形维数、孔隙度、持水量、养分含量(弃耕地有效磷和速效钾除外)和微生物数量均高于对照农耕地;随着青花椒种植年限的延长,以上各指标均增加,且相同年限的青花椒林高于弃耕地。土壤颗粒分形维数和0.02 mm与0.02 mm粒级含量的比值与土壤物理性质、养分含量和微生物数量显著相关(P0.05)。【结论】坡地退耕种植青花椒对提高小粒级土壤颗粒含量和改善土壤肥力状况的效果优于弃耕地;土壤颗粒分形维数和0.02 mm与0.02 mm粒级含量的比值均可表征坡地退耕后土壤肥力的变化状况。     

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。     

不同类型竹叶花椒退耕地抗蚀性研究

【目的】明确竹叶花椒种植对土壤抗蚀性的影响,为竹叶花椒种植和椒园土壤管理提供参考.【方法】采用"时空互代法",以不同退耕年限竹叶花椒林(2、5、9和14a,分别以ZYJ2、ZYJ5、ZYJ9和ZYJ14表示)、弃耕地(14a,QGD)和农耕地(CK)为对象,研究土壤抗蚀性,运用隶属函数计算抗蚀性综合值和养分含量综合值,并探讨土壤抗蚀性与土壤肥力的关系.【结果】随着竹叶花椒种植年限的增加,土壤颗粒组成中小粒级(0.05mm=含量增加和大粒级(0.05mm)含量降低,土壤粘化现象明显;相反,微团聚体组成中小粒级(0.05mm=含量降低而大粒级(0.05mm)含量增加,小粒级微团聚体向大粒级微团体转化.退耕后土壤结构性颗粒指数、团聚状况、团聚度、物理稳定性指数和抗蚀性综合值和养分含量综合值均随竹叶花椒种植年限的延长而增加,且14a竹叶花椒林高于弃耕地;抗蚀性综合值与有机质、全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮、有效磷和速效钾含量呈显著相关,也与养分含量综合值呈显著相关.【结论】竹叶花椒种植能够有效提高土壤抗蚀性,对改善土壤结构和提高土壤肥力具有重要作用;抗蚀性综合值对土壤肥力具有较好的表征作用.     

黄土丘陵区不同植被类型根际土壤微团聚体及颗粒分形特征

 【目的】研究黄土丘陵区坡耕地退耕后不同植被根际土壤微团聚体及颗粒的分形特征,为该地区植被恢复中土壤质量评价和生态恢复的持续健康发展提供科学依据。【方法】通过室内分析,运用分形理论,研究黄土丘陵区墩山小流域天然草地、人工草地和人工灌木等6种植被根际土壤微团聚体以及颗粒组成的分形特征。【结果】黄土丘陵区坡耕地退耕后,不同植被对土壤微团聚体以及颗粒组成影响不同。无论是根际还是非根际,天然草地0.25—0.05 mm、0.05—0.01 mm微团聚体含量以及土壤团聚状况、团聚度均高于人工灌木和人工草地,而0.25—0.05 mm、0.05—0.01 mm土壤颗粒含量以及分散系数、分散率低于人工灌木和人工草地,根际微团聚体分形维数和颗粒分形维数高于人工灌木和人工草地。除柳枝稷外,根际土壤团聚状况和团聚度高于非根际,分散系数和分散率低于非根际;不同植被根际微团聚体分形维数和颗粒分形维数均低于非根际土。相关性分析表明,与非根际相比,根际土壤微团聚体及颗粒分形维数与土壤基本理化性质相关性更显著。【结论】黄土丘陵区坡耕地退耕后,天然草地对于土壤微团聚体的改善作用优于人工灌木和人工草地。与非根际相比,根际土壤具有更好团聚结构,而且根际土壤分形特征能更好反映土壤性质的变化规律,因此可作为该地区植被恢复过程中土壤质量评价的指标。     

种植模式对核桃幼林土壤微团聚体组成与分形维数的影响

【目的】筛选核桃林下适宜的复合种植模式,并分析其对培肥土壤和提高林地经济效益的影响。【方法】在四川省雅安市大渡河干热河谷区,于核桃林下设置了4种种植模式,即核桃+甘蓝+甘蓝(HGG)、核桃+甘蓝+马铃薯(HGM)、核桃+白菜+大豆(HBD)、核桃纯林(HCK),并以农地(玉米+马铃薯,NCK)为对照,测定不同种植模式林下土壤的微团聚体组成和分形维数(D)、物理性质、养分含量和微生物数量,并探讨D和特征微团聚体组成比例(PCM)、微团聚体各粒级含量及土壤理化性质、微生物数量的关系。【结果】与NCK相比,4种复合种植模式林下土壤中的粒径0.25 mm土壤微团聚体含量均显著增加,粒径0.02 mm土壤微团聚体含量显著降低;不同种植模式林下土壤的D和PCM值由大到小依次表现为NCKHCKHBDHGMHGG。与NCK相比,HGG、HGM、HBD、HCK种植模式的土壤自然含水量及非毛管孔隙度、毛管孔隙度和总孔隙度分别增加12.2%～50.4%,2.4%～14.8%,2.8%～29.1%和2.6%～23.1%,体积质量降低4.6%～17.6%;有机质、全氮和碱解氮含量分别增加5.1%～14.9%,3.9%～12.5%和25.1%～112.5%;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%。相关分析表明,D和PCM值与土壤自然含水量、孔隙度、养分含量和微生物数量均呈极显著负相关,与体积质量呈极显著正相关。【结论】大渡河干热河谷区采用"核桃+甘蓝+甘蓝"种植模式,能有效改善核桃幼林林下土壤微团聚体组成,降低土壤D和PCM,提高土壤养分含量和微生物数量,是该地区最佳的核桃林下复合种植模式。     

柑橘林下养鸡对土壤团粒结构分形特征的影响

在四川盆周低山丘陵区柑橘Citrus reticulata林下养鸡Gallus domesticus,研究不同养鸡密度(0,600,1 200和2 400只·hm-2)对表层(0~20 cm)土壤团聚体组成、分形维数、理化性质、微生物数量和土壤酶活性的影响,探讨分形维数与土壤理化性质、微生物数量及土壤酶活性的关系。结果表明:林下养鸡使0.25 mm粒径团聚体(干筛)和0.25 mm粒径水稳性团聚体(湿筛)含量分别增加1.9%~5.0%和7.3%~24.5%,且随养鸡密度的增加而增加。土壤分形维数为2.174~2.760,且分形维数随养鸡密度、0.25 mm粒径团聚体(干筛)和水稳性团聚体(湿筛)含量的增加而降低,与0.25 mm和5.00 mm水稳性团聚体含量呈极显著相关(P0.01)。林下养鸡降低了土壤容重、改善了土壤孔隙,增加了土壤养分、微生物数量和酶活性,其土壤肥力的提高作用随养鸡密度的增加而增加,且土壤理化性质、微生物数量和酶活性与分形维数间呈显著相关(P0.05)。说明柑橘林下养鸡能有效改善土壤团聚体组成和土壤肥力,降低土壤团聚体和水稳性团聚体分形维数。     

晋西黄土区不同林地土壤团聚体分形维数特征与土壤养分相关关系

以山西吉县退耕还林工程中的刺槐林地、油松林地、山茱萸林地、次生林地为研究对象,以撂荒地、农地为对 照,采用Microtrace S3500 激光粒度仪对各地类0 ~ 10 cm、10 ~ 20 cm、20 ~ 30 cm 土层的团聚体粒径进行测定和分 级,利用分形几何学方法对土壤团聚体的分形特征进行分析,并测定了各地类土壤有机质、全N、全K 的含量,以探 讨土壤团聚体分形维数与土壤养分的关系。结果表明:各地类土壤团聚体分形维数在2.22 ~ 2.60 之间,平均值为 2.44;油松林地和刺槐林地土壤团聚体分形维数随土层深度增加有递增趋势,农地和次生林地土壤团聚体分形维 数随土层深度的变化不明显,而山茱萸林地土壤团聚体分形维数随土层深度的增加有递减趋势;土壤团聚体分形 维数与10 ~50m 的团聚体体积分数呈极显著正相关关系,与土壤团聚体粒径呈负相关关系;撂荒地土壤中有机 质、全P、全K 含量较低,肥力和质地最差,山茱萸林地土壤肥力和质地状态最佳,表明退耕林对土壤的改良效果 显著。      

喀斯特山区土地不同利用方式的土壤养分及微生物特征

【目的】为贵州喀斯特山区石漠化生态恢复及退耕还林的顺利实施提供科学依据,【方法】在贵州省晴隆县典型喀斯特地区采集荒地、耕地、退耕还草地、林草间作地和楸树林地的土壤样品,并对其土壤理化性质、土壤微生物量碳/氮含量、土壤微生物数量和土壤酶活性进行分析。【结果】土地不同利用方式下,土壤养分含量存在差异,全磷含量退耕还草地最高,为0.95g/kg,有效磷含量耕地最高,为6.90 mg/kg,全氮、全钾、有机碳、碱解氮含量均是林草间地作最高,分别为4.61、1.19、54.98 g/kg和406.62mg/kg;速效钾含量楸树林地的最高,为179.5 mg/kg;土地不同利用方式的土壤微生物量碳含量为林草间作地退耕还草地楸树林地耕地荒地,微生物量氮含量为林草间作地退耕还草地楸树林地耕地荒地;与荒地相比,林草间作地和退耕还草地的土壤微生物量碳分别提高2.46倍和2.02倍,林草间作地和退耕还草地的土壤微生物量氮分别提高86.92%和77.07%。土地不同利用方式的土壤微生物数量存在较为明显的差异,均为细菌放线菌真菌。在土地不同利用方式下,土壤脲酶活性、蔗糖酶活性、磷酸酶活性均存在显著或不显著差异,过氧化氢酶活性差异均不显著。土地不同利用方式,土壤微生物群落多样性指数为耕地林草间作地=楸树林地退耕还草地荒地,这种变化趋势与微生物总数的变化不一致。经相关性分析,土壤酶、微生物数量以及微生物量碳氮与土壤养分等具有较强的相关性,可用于表征土壤质量。【结论】林草间作方式具有较高的土壤微生物活性,该土地利用方式能有效改善喀斯特地区的生态环境。     

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...     

坡地黑土团聚体氮库及其分布

为了研究黑土区不同土地使用类型团聚体氮库及其分布,以东北黑土区坡耕地、退耕还落叶松林地、樟子松人工林地土壤作为研究对象,结合不同坡位,对不同粒径团聚体内氮质量分数及总储量进行对比分析,结果表明:坡耕地以2 mm粒径土壤团聚体为主,达到50%以上,樟子松人工林地、退耕还落叶松林地以2 mm粒径土壤团聚体为主;各土地利用类型0.5 mm粒径的土壤团聚体含氮质量分数均较高,但储量较低,坡下和坡中下的储量高于其他坡位;坡耕地各径级团聚体氮质量分数及总储量均为最低,总体氮库由小到大表现为坡耕地、退耕还落叶松林地、樟子松林地。坡耕地团聚体及氮库的再分布印证了耕作侵蚀的存在,退耕还林能够有效恢复黑土区氮库、维持碳氮平衡。     

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。     

坡地黑土团聚体氮库及其分布1）

为了研究黑土区不同土地使用类型团聚体氮库及其分布,以东北黑土区坡耕地、退耕还落叶松林地、樟子松人工林地土壤作为研究对象,结合不同坡位,对不同粒径团聚体内氮质量分数及总储量进行对比分析,结果表明：坡耕地以＞2 mm粒径土壤团聚体为主,达到50％以上,樟子松人工林地、退耕还落叶松林地以＜2 mm粒径土壤团聚体为主;各土地利用类型＜0．5 mm粒径的土壤团聚体含氮质量分数均较高,但储量较低,坡下和坡中下的储量高于其他坡位;坡耕地各径级团聚体氮质量分数及总储量均为最低,总体氮库由小到大表现为坡耕地、退耕还落叶松林地、樟子松林地。坡耕地团聚体及氮库的再分布印证了耕作侵蚀的存在,退耕还林能够有效恢复黑土区氮库、维持碳氮平衡。     

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。     

黄土丘陵区人工灌木林土壤抗蚀性演变特征

 【目的】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,研究黄土丘陵区坡耕地退耕营造灌木林后土壤抗蚀性变化过程对认识该地区生态恢复过程中土壤质量的演变及其效果评价具有重要意义。【方法】采用时空互代法,以黄土丘陵区不同年限的人工灌木林为研究对象,选取坡耕地和天然侧柏林为对照,通过室内测试分析,并运用统计和相关分析等方法,研究土壤抗蚀性的变化过程。【结果】侵蚀环境下的坡耕地由于受到人为活动的干扰,土壤抗蚀性能低下,种植灌木林后,土壤抗蚀性显著提高。其中土壤水稳性团聚体含量逐渐增加,并从小粒径为主改变为大粒径占绝对优势,平均重量直径(EMWD )随种植年限逐渐上升,结构体破坏率逐渐降低;微团粒结构随种植年限从小粒径向大粒径转变,有机质含量、土壤团聚状况、团聚度和分散系数均呈增加趋势;总体来看相同年限的沙棘林对土壤抗蚀性改善作用强于柠条林。相关性分析显示,土壤抗蚀性指数(SAI)、团聚状况、团聚度、微团聚体和土壤理化性质相关性较高,可以作为反映土壤质量中的抗蚀性指标。黄土丘陵区坡耕地SAI极其低下,退耕营造柠条林后,SAI显著增加,25年时较坡耕地增加497%,为相同年限沙棘林的69%,天然侧柏林的52%。【结论】黄土丘陵区坡耕地人为干扰是造成土壤抗蚀性降低的主要原因,营造灌木林后可以显著改善土壤抗蚀性能,但是与该地区顶级群落时的土壤抗蚀性相比,还存在着较大差距,SAI可以有效的反映生态过程中的土壤抗蚀性变化过程。     

坡地黑土碳氮分布及其与团聚体稳定性的关系

目的探究黑土区土壤团聚体碳氮分布规律及其与团聚体稳定性的关系,进一步对比耕地与林地团聚体破坏机制差异,为退耕还林以及其他植被恢复途径提高黑土区土地生产力等方面提供理论依据。方法以典型黑土区长期耕作的坡耕地和樟子松坡林地为研究对象,通过不同坡位(坡上、坡中上、坡中、坡中下、坡下)和不同粒级(2~5 mm、1~2 mm、0.5~1 mm、0.25~0.5 mm、 < 0.25 mm)水稳性团聚体总碳、总氮、铵态氮、硝态氮、碳氮比(C/N)及铵态氮与硝态氮比值(ANR)的测定与分析,探究团聚体碳氮分布特征及其与团聚体破坏率之间的相关关系。结果坡林地土壤团聚体有机碳和总氮在坡下沉积且富集在小粒径团聚体中;耕地土壤团聚体有机碳含量及C/N显著低于林地,氮对坡位和粒径变化的响应规律不明显。铵态氮含量在 < 1 mm土壤团聚体中含量较高,硝态氮含量则在>1 mm土壤团聚体中含量较高,且林地铵态氮含量显著高于耕地。耕地团聚体破坏率显著高于林地,以>1 mm粒级团聚体破坏率的表现最为显著,坡上、坡中和坡中下2~5 mm团聚体破坏率显著高于同坡位其他粒径团聚体。团聚体碳含量和团聚体氮含量分别与团聚体破坏率呈负相关和正相关趋势,但均未达显著水平,而综合指标C/N和ANR,以及单因素铵态氮均与黑土团聚体破坏率呈显著负相关关系;当耕地团聚体破坏率超过40%时,ANR、C/N均处于较低的水平。结论坡耕地与坡林地之间,由于养分归还方式与土壤侵蚀环境的不同,导致土壤团聚体碳氮分布规律与团聚体稳定性的差异。坡地黑土团聚体稳定性受团聚体内部有机碳氮的共同作用,与微生物代谢密切相关的综合性指标C/N和ANR,以及被微生物优先利用的铵态氮对黑土团聚体稳定性的影响较其他指标更为显著,可在微生物活性与团聚体稳定性的关系方面做进一步研究。      

黑土区坡耕地与坡林地表土团聚体有机碳库差异

以东北黑土区典型坡耕地(玉米)和坡林地(退耕还落叶松林和樟子松林)表层土壤为研究对象,分别在坡上、坡中上、坡中、坡中下、坡下5个坡位设置取样点采集非原状土,风干后将土壤筛分为2~5 mm、1~2 mm、0.5~1 cm、0.25~0.5 mm、0.25 mm 5个粒级团聚体,分别计算每个粒级土壤风干团聚体所占比例,测定各粒级土壤风干团聚体有机碳含量,并以此为基础计算土壤团聚体有机碳贮量。通过对比不同坡位、各粒级风干团聚体组成及其有机碳含量与贮量变化规律,探明黑土区不同土地利用方式下坡地土壤团聚体有机碳库对不同侵蚀类型的响应特征。结果表明:坡耕地土壤团聚体迁移、沉积过程不同于坡林地,耕地土壤2 mm团聚体的组成比例显著高于2种林地,并在坡下达到最高值(70.30%);有机碳含量均随团聚体粒级减小逐渐增加,樟子松林地内各粒级有机碳含量(25.57~142.60 g/kg)显著高于耕地(22.58~30.06 g/kg)和退耕还落叶松林地(21.58~66.53 g/kg);坡林地土壤团聚体有机碳贮量由坡上至坡下逐渐增加,相同坡位处土壤团聚体有机碳贮量均为樟子松林地退耕还落叶松林地耕地。研究结果证实了黑土区耕作侵蚀的存在及其对土壤团聚体、团聚体有机碳库分布的影响,同时印证了退耕还林是减缓坡地黑土耕作侵蚀、提升有机碳库的长效途径。      

紫色丘陵区坡耕地生物埂的蓄水保土效应

【目的】研究紫色丘陵区坡耕地生物埂的蓄水保土效应。【方法】采用土壤物理性质及土壤力学分析等综合性研究手段,对4种紫色丘陵区坡耕地生物埂措施的蓄水保土效应及其影响因素进行研究。【结果】（1）不同生物埂措施的土壤总孔隙度表现为桑树埂＞花椒埂＞紫花苜蓿埂＞自然生草埂;生物埂土壤初始入渗率、稳定入渗率和平均入渗率变化趋势一致,依次为桑树埂＞花椒埂＞紫花苜蓿埂＞自然生草埂。（2）生物埂土壤有效库容与对照自然生草埂相比差异明显（P＜0.05）,表现为木本埂＞草埂＞对照自然生草埂;在生物埂蓄水过程中,土壤的非毛管孔隙度和总孔隙度越大,土壤入渗性能越好,土壤水库库容越大;生物埂土壤容重越大,则土壤渗透性和通透性越差,导致土壤无效库容越大,坡耕地农作物水分利用困难。（3）生物埂土壤抗剪强度表现为紫花苜蓿埂（0.38 kg•cm-2）＞花椒埂（0.25 kg•cm-2）＞桑树埂（0.22 kg•cm-2）＞自然生草埂（0.18 kg•cm-2）,内摩擦角以花椒埂最大（20.76°）;生物埂土壤内摩擦角与机械组成分形维数、土壤初始含水率之间呈显著负相关,与微团聚体分形维数呈显著正相关;土壤黏聚力和抗剪强度与机械组成分形维数呈显著负相关,与土壤分散率呈显著正相关,与微团聚体分形维数相关性不显著。【结论】由于紫色丘陵区生物埂措施对土壤孔隙结构等物理性质具有改良作用,提高了土壤有效库容,这对抵御坡耕地季节性干旱作用成效明显;同时也增强了土壤抗剪强度,使得地埂抵抗降雨和径流剪切的能力增强,保证了坡耕地土地生产力的稳定。     

不同地貌类型及土地利用方式下土壤粒径的分形特征

【目的】研究不同地貌类型及土地利用方式下土壤粒径的分形特征,为黄土高原沟壑区土壤侵蚀的防治和种植业结构调整提供理论指导。【方法】对甘肃省南小河沟流域不同地貌(塬面、坡面、沟道)、不同土地利用方式(耕地、林地、荒地等)的土壤进行分层(0~20,20~60(或20~40,40~60),60~100 cm)取样,采用筛析法和吸管法相结合的方法,对样品的土壤颗粒含量和质量分形维数进行测定,利用土壤粒径分形原理,研究土壤分形维数与土壤质地、地貌类型和土地利用方式的关系。【结果】粘粒含量对土壤质量分形维数有显著影响,砂粒和粗粉粒含量的影响较小。土壤粘粒含量与土壤质量分形维数在不同地貌类型及土地利用方式的土壤剖面上表现出相同的变化规律。土壤质量分形维数与地貌和土地利用类型有关。【结论】土壤质量分形维数和土壤粘粒含量可以作为反映土壤物理性质和质量的潜在性指标。     

汾河上游流域弃耕地土壤养分及其与机械组成的关系

为了解汾河上游流域弃耕地土壤养分状况及其与机械组成的关系,并为研究区的合理利用土地提供基础数据,通过野外调查取样与室内测试相结合的方法,对该区2种主要弃耕地类(退耕还林地和荒草地)以及周边耕地土壤养分及其与机械的组成关系进行分析。结果表明,不同地类土壤养分含量差异明显,有机质含量平均值表现为耕地>荒草地>退耕还林地;全氮含量表现为耕地>荒草地>退耕还林地;全磷含量整体差别不明显;全钾含量表现为退耕还林地>耕地>荒草地;弃耕地土壤有机质、全氮、全磷含量呈表层(0～20 cm)>下层(20～40 cm)的规律,具有表聚现象,全钾含量弃耕地表现为表层<下层、对照耕地表现为表层>下层;弃耕地土壤养分与机械组成密切相关,黏粒是影响土壤养分含量多寡的关键性粒级。