快速湿润过程中钾和钙离子浓度对土壤团聚体稳定性的影响

为探索土壤团聚体稳定性对电解质的响应情况,该文研究湖北省2种土地利用方式下(林地、耕地)的3种类型土壤(黄褐土、黄棕壤、棕红壤)团聚体,在不同浓度(0、0.005、0.01、0.02、0.05、0.08、0.10、0.20 mol/L)电解质(KNO_3、Ca(NO_3)_2)溶液中快速湿润时的稳定性和破碎过程。结果表明:1)浓度低于0.1 mol/L时,团聚体稳定性随电解质浓度增大而减小;2)团聚体稳定度AS随湿润时间呈双指数衰减,与纯水相比,棕红壤和林地黄褐土的破碎过程受电解质溶液影响尤为显著,黄褐土和耕地黄棕壤在电解质溶液中迅速全部破碎;3)初始阶段团聚体破碎能量与土壤粉粘比和有机质含量呈负相关,与铁铝氧化物含量呈正相关。总之,团聚体稳定性随电解质溶液浓度增大而减小,且相对于纯水,团聚体在电解质溶液中破碎更快。     

桂西北喀斯特地区典型土壤在不同筛分强度下团聚体的稳定性

采用AS 200筛分仪分析了不同有机碳含量下3种喀斯特典型土壤(红壤、棕色石灰土、黑色石灰土)的团聚体颗粒在不同筛分强度(1.5,2和2.5mm振幅)的分级特征。结果显示,3种土壤平均重量直径(MWD)从大到小为:黑色石灰土棕色石灰土红壤(p0.05)。随筛分强度由小到大,棕色石灰土和黑色石灰土的团聚体颗粒分级变化较小,红壤团聚体颗粒分级由大颗粒(8,8~5,5~2mm)团聚体为主逐渐变为中间粒径颗粒(5~2,2~1mm)。红壤团聚体结构最易被筛分过程破坏,其次是棕色石灰土,最后是黑色石灰土。研究表明石灰土团聚体机械稳定性强于红壤,且筛分强度直接影响团聚体分级结果。从团聚体聚合角度来看,喀斯特石灰土土壤稳定性较强。     

土粒表面电场对土壤团聚体破碎及溅蚀的影响

团聚体是土壤结构的基本单元,其稳定性是评估土壤抗侵蚀能力的重要指标。土壤团聚体破碎是降雨溅蚀发生的关键一步。土粒表面电场对团聚体稳定性具有重要影响,必然也会深刻影响降雨溅蚀过程。该文以黄土母质发育的黄绵土和塿土为研究对象,采用不同浓度的电解质溶液定量调控土粒表面电场,研究不同电场强度对团聚体破碎及溅蚀的影响。结果发现:1)随电解质浓度的降低,土粒表面电位升高,表面电场增大,黄绵土和塿土团聚体平均重量直径减小,团聚体稳定性降低,降雨溅蚀量增大。2)电解质浓度小于10-2 mol/L,黄绵土和塿土表面电位绝对值分别高于202.0和231.6 mV,此时团聚体稳定性和溅蚀量变化不明显,表明表面电位202.0和231.6 mV分别是影响黄绵土和塿土团聚体稳定性及溅蚀的关键电位。3)随着土粒表面电场的减弱,团聚体破碎后释放的<0.15 mm微团聚体含量减小,>0.25 mm大团聚体含量增加,团聚体倾向于破碎为更大粒级的团聚体。4)电场作用下团聚体的破碎特征对降雨溅蚀具有重要的影响,溅蚀量与团聚体破碎释放的<0.15 mm微团聚体含量呈显著正相关,与>0.25 mm大团聚体含量呈显著负相关。上述结果表明,当降雨进入土壤后,对于干燥的土壤而言,土壤溶液电解质浓度被迅速稀释,土粒表面产生强大的电场,该电场通过影响团聚体破碎程度进而影响降雨溅蚀。该研究有助于加深对降雨溅蚀的科学认识,同时也为土壤团聚体稳定性及降雨溅蚀的人为调控提供了一定的理论依据。     

浙西3类石灰岩发育土壤有机碳和团聚体稳定性的研究

选择浙西地区黑色石灰土、棕色石灰土和红色石灰土等3类石灰岩土壤,通过物理和化学性状的鉴定,研究了它们的有机碳组成和团聚体稳定性,并与当地质地同为黏土的典型红壤进行了比较。结果表明,石灰岩发育的这些土壤因同时含有较高的黏粒(350~450 g kg~(-1))、游离氧化铁(27.46~51.26 g kg~(-1))、交换性钙(8.55~25.77 cmol(+)kg~(-1)),其水稳定性团聚体(特别是大粒径水稳定性团聚体)数量和水稳定性团聚体平均重量直径明显高于红壤。由黑色石灰土至棕色石灰土到红色石灰土,随着土壤脱钙与风化程度的增强,矿物类型由伊利石、蛭石、蒙脱石的组合向高岭石、伊利石、蛭石的组合转变,碳酸钙、交换性钙、p H和阳离子交换量降低,土壤水稳定性团聚体数量趋向下降。同时,石灰岩发育土壤因风化较弱,p H较高,并含有高量的交换性钙和阳离子交换量,有利于有机胶体与无机胶体发生作用,土壤有机碳稳定性较高。水提取态有机碳占全有机碳的比例及易氧化态有机碳占全有机碳的比例均是黑色石灰土棕色石灰土红色石灰土红壤,而稳定性有机碳的比例及H/F比为黑色石灰土棕色石灰土红色石灰土红壤。模拟试验表明,由自然风化和施肥等引起的土壤酸化可引起石灰岩发育土壤水稳定性团聚体数量的下降,但酸化对红壤团聚体稳定性的影响较小。研究证实,石灰岩土壤因含有丰富的无机胶体和交换性钙,有利于有机碳的积累和水稳定性团聚体的形成,但土壤酸化可明显降低石灰岩土壤水稳定性团聚体的数量。     

不同肥力水平土壤团聚体的稳定性及对氮肥盐溶液的响应

在室内利用筛分技术研究了关中地区相同质地类型3个不同肥力水平土团聚体的组成及其稳定性,并在4个不同浓度氯化铵溶液中进行湿筛,探讨了不同肥力土壤团聚体对盐溶液的反应特征及抗化学物质分散的能力,以便揭示长期施用无机氮肥对土壤团聚体的作用与影响。结果表明,干、 湿筛结果显示3个肥力水平土壤直径＞0.25 mm团聚体的含量均随肥力水平的升高显著增加,供试土团聚体的水稳性较差,湿筛后直径＜0.25 mm的微团聚体含量在85%以上,而富有农学价值的直径在15 mm的水稳性团聚体在高肥力土壤中含量仅为2.80%,中肥力土壤为1.47%,低肥力土壤为0.84%。3种肥力土壤团聚体组成受氯化铵溶液浓度的影响,在4种浓度的氯化铵溶液中湿筛后,直径25 mm的团聚体的含量随溶液浓度增大而减少,而0.252 mm团聚体含量明显增加。试验得到的主要结论为, 不同肥力水平土壤团聚体质量差异明显; 团聚体的化学稳定性受盐溶液浓度和肥力水平的共同作用,随氮肥溶液浓度增大,团聚体组成集中在0.252 mm的较小范围,盐分使得多级的团聚体组成向单一化方向变化; 高肥力土壤受氮肥溶液的影响相对较弱,中、 低肥力土壤对氮肥溶液的响应则较为强烈。     

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。     

生物质炭施用下灌溉农田土壤团聚体稳定性及分型特征

试验研究了不同筛分方法下生物质炭施用对土壤团聚体的影响,为生物质炭农业利用提供理论依据。设置生物质炭用量4个水平(0,10,20,30 t/hm²),氮肥用量2个水平(0,150 kg/hm²),通过2年田间定位试验,测定分析干筛法和湿筛法0—30 cm土层土壤团聚体分布及稳定性。结果表明:2种筛分方式下,不同处理各粒级土壤团聚体分布趋势基本一致,干筛法所得机械土壤团聚体主要以＞5,2~5 0.5~1 mm粒级为主,而湿筛法水稳性团聚体均以0.25~0.5 mm及＜0.25 mm为主;不同处理干筛法土壤团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)均高于湿筛法。湿筛法下各处理,无论施氮与否,MWD、GMD均随生物质炭量增加而增大。其中,B0N0处理MWD、GMD最小,单施生物质炭B3N0处理土壤团聚体直径最大,分别较B0N0显著提高60%(MWD)和52%(GMD);各处理土壤团聚体破坏率(PAD)随生物质炭量增加而减小,土壤团聚体稳定率(WASR)则随生物质炭量增加呈上升趋势;干筛法各处理分形维数(D)均低于湿筛法,随生物质炭量增加D值不断降低,B3生物质炭量下分形维数最低,分别为2.63(B3N0)和2.64(B3N1),分别较对照降低3.3%和2.9%;分形维数(D)与＞0.25 mm土壤团聚体含量(R_＞0.25)呈显著负相关关系。试验条件下,生物质炭添加量为30 t/hm²时土壤团聚体稳定性最佳。同时,湿筛法较干筛法能更好地模拟大田环境,真实反映土壤团聚体分布及其稳定性。     

华北平原农业土地利用方式对土壤水稳性团聚体分布特征及其有机碳含量的影响

以在华北平原具有典型代表的禹城市为研究区域,通过对该地区主要农业土地利用类型的土壤进行采样和分析,系统研究和比较了不同农业土地利用方式下土壤团聚体分布特征及其有机碳的含量.研究结果表明,不同农业土地利用方式对土壤水稳性团聚体分布和组成有着显著(p＜0.05)影响.与传统粮田比较,果园和苜蓿地土地利用方式明显提高了土壤中＞2mm和＞0.25 mm水稳性团聚体的比例,同时也降低了0.5～1 mm和0.25～0.5 mm粒级的水稳性团聚体比例.果园土壤平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)较传统粮田分别提高了70.5%和108.4%.设施农业用地降低了土壤较大粒级水稳性团聚体的比例和团聚体的稳定性.果园表层土壤总有机碳(TOC)、轻组分有机碳(LFOC)和颗粒有机碳(POC)较传统粮田分别提高了54.8%、136.4%和124.6%.设施农业用地则显著(p＜0.05)降低了土壤TOC、LFOC和POC的含量.不同粒级团聚体中土壤有机碳含量皆以果园为最高,苜蓿地次之,设施农业用地土壤不同粒级团聚体中有机碳平均含量为最小,这种差异在＞2mm和0.5～1 mm的团聚体中表现最为明显.相关和回归分析表明,＞0.25 mm团聚体含量、MWD和GMD与土壤TOC、LFOC和POC皆呈现显著正相关性,其中与POC之间的相关关系达到极显著水平(p＜0.01),其相关系数,分别为0.923**、0.912**和0.897**.     

土壤电场与有机大分子的耦合对土壤团聚体稳定性的影响

团聚体稳定性是土壤中一个重要的物理性质.土壤有机大分子可提高团聚体的稳定性,而土壤电场则降低其稳定性.因此,本文研究了土壤电场与有机大分子(聚丙烯酰胺和腐殖质)的耦合作用对团聚体稳定性的影响,采用不同浓度的KNO3和Ca(NO3)2调节土壤电场,通过不同含量腐殖质和聚丙烯酰胺(PAM)来调节土粒间分子引力,以团聚体破坏后释放的＜10 μm、＜5μm和＜2 μm微团聚体和单粒的数量来表征团聚体的水稳定性.结果表明:(1)土壤电场在团聚体破坏中起关键作用,在高的电场条件下不论有无有机大分子,团聚体均可以发生猛烈的破裂;(2)在相同土壤电场条件下,向士壤中加入有机大分子,团聚体遇水破裂强度显著降低,且降低程度最高可达到60％以上;(3)电场与腐殖质以及电场与PAM的耦合程度不同,团聚体的破坏强度存在差异;(4)电场可使团聚体发生爆裂式破碎,随着加入有机大分子量的增加,团聚体发生爆裂式破碎的临界电位相应地减小.     

不同施肥措施及复垦年限下土壤团聚体的大小分布及其稳定性

土壤团聚体的数量和质量直接影响着土壤性质和有机碳固存。研究长期不同施肥措施及复垦年限对采煤塌陷区土壤团聚体的重量分布比例及其稳定性的影响,为该区域的农业生产和土壤质量提升提供科学依据。采集复垦6年和11年定位试验不同施肥处理耕层土样,选取不施肥(CK)、平衡施氮磷钾肥(NPK)、单施有机肥(M)、有机无机肥配施(MNPK)4个处理,利用干筛法和湿筛法获得4种粒径的团聚体/粉黏粒组分(> 2 mm、0.25-2 mm、0.053-0.25 mm和< 0.053 mm),用> 0.25 mm团聚体含量(R_0.25)、平均重量直径(MWD)、团聚体破坏率(PAD)和土壤不稳定团粒指数(E_LT)表示团聚体的稳定性,并测定了土壤有机碳含量。结果表明：复垦年限对土壤团聚体的含量及稳定性影响产生了显著影响。干筛条件下,复垦6年和11年均显著降低了各处理0.053-0.25 mm团聚体和< 0.053 mm组分的含量,降幅分别为68.39%-87.37%、69.63%-78.32%(6年)和90.01%-93.68%、78.29%-83.93%(11年);湿筛条件下,复垦11年显著提高了各处理> 2 mm团聚体的含量,增幅达473.35%-645.16%,但是显著降低了0.053-0.25 mm团聚体的含量,降幅为43.67%-57.54%。土壤团聚体的稳定性也随着复垦年限的增加而逐渐增强,表现为DR_0.25、WR_0.25和MWD值呈增加趋势,而PAD和E_LT值呈降低趋势。土壤有机碳含量与DR_0.25、WR_0.25、MWD_水稳性呈极显著正相关关系,而它与PAD和E_LT呈极显著负相关关系。本研究表明,该区域连续复垦11年提高了土壤大团聚体的含量而伴随着微团聚体含量的显著减少,导致土壤结构越来越稳定。它对提高采煤塌陷区复垦土壤肥力、改善土壤结构效果最佳。     

秸秆覆盖对西南喀斯特坡地幼龄橘园产流产沙的影响

喀斯特坡地幼龄橘园人为扰动剧烈,容易发生土壤侵蚀。秸秆覆盖是坡地常用的水土保持措施,但其在喀斯特坡地橘园的水土保持效益还不清楚。通过人工土槽模拟降雨试验,研究了水稻秸秆覆盖对喀斯特坡地幼龄橘园产流产沙的影响,试验设置了2个雨强(60 mm/h和120 mm/h)和4种水稻秸秆覆盖度(0,20%,50%和80%)。结果表明:(1)秸秆覆盖减小地表径流的效果受降雨强度控制。在中雨强(60 mm/h)条件下,秸秆覆盖可以有效降低地表径流系数。在大雨强(120 mm/h)下,只有20%覆盖度可以减少地表径流系数;(2)在中雨强(60 mm/h)条件下,20%和50%的秸秆覆盖显著增加壤中流和地下径流量; 在大雨强(120 mm/h)条件下,20%的秸秆覆盖显著增加了壤中流量,50%和80%秸秆覆盖度对壤中流量影响不显著;(3)秸秆覆盖可以有效减少地表土壤侵蚀总量,地表土壤侵蚀总量与秸秆覆盖度呈负相关。(4)秸秆覆盖减弱了地表径流的携沙能力,在50%和80%秸秆覆盖度时地表径流的携沙能力得到显著减弱。结果可为喀斯特坡地幼龄橘园合理布设秸秆覆盖措施提供科学依据。     

喀斯特峰丛洼地坡地橘园与梯田橘园土壤水分变化特征

为探明喀斯特坡地改为梯田后土壤水分的变化特征,以典型喀斯特坡地橘园和梯田橘园为研究对象,对不同深度土层(0—70 cm)土壤含水量进行1年 (376天)的连续监测。结果表明:(1)梯田橘园平均土壤含水量(32.64%)与坡地橘园(33.05%)差异很小,梯田橘园表层(0—10 cm)土壤含水量(43.35%)显著高于坡地橘园(34.24%),两者土壤水分均呈现旱季变化相对平缓、雨季波动较为剧烈的变化规律,梯田橘园表层土壤含水量与下层有明显差异,而坡地橘园各土层土壤含水量差异较小。(2)不同雨量的降雨事件中,梯田橘园各土层含水量总体增长幅度较坡地橘园大;停雨后24 h内,梯田橘园表层土壤含水量的衰退速度较坡地橘园慢,但停雨后1周内,梯田橘园各土层含水量衰退速度总体较坡地橘园快。(3)梯田橘园与坡地橘园的平均相对可利用水分分别为0.37与0.38,与非喀斯特地区相比,梯田在喀斯特峰丛洼地的保水效果相对不明显。研究结果可为定量评价喀斯特地区坡改梯措施的保水效益提供一定的科学依据。     

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。     

不同土地利用方式对岷江流域土壤团聚体稳定性及有机碳的影响

采用湿筛法测量了岷江流域不同土地利用方式下不同土层（0—10,10—20,20—30 cm）土壤大团聚体（> 2 mm）、中间团聚体（0.25~2 mm）、微团聚体（53 μm~0.25 mm）以及粉+黏团聚体（<53 μm）的质量分数及各粒径团聚体中的有机碳含量,并探讨了各粒径土壤团聚体的有机碳储量。结果表明,土地利用方式对土壤团聚体稳定性及其有机碳具有重要影响;土壤养分均呈现出一致性规律,大致表现为撂荒地 > 次生林 > 人工林 > 灌草丛 > 坡耕地,土壤全磷差异并不显著（p>0.05）;林地的开垦行为会导致大团聚体的破碎化,灌草丛及坡耕地>0.25 mm的大团聚体含量较林地低,土壤结构趋于恶化;而坡耕地闲置为撂荒地后,则会促使粉+黏团聚体向粒径大的微团聚体及中间团聚体转化,使土壤结构趋于改善,在0—30 cm土层内,灌草丛及坡耕地土壤颗粒的MWD（平均质量直径）和GMD（几何平均直径）值均显著低于林地和撂荒地（p<0.05）,坡耕地撂荒后,MWD和GMD值均显著升高（p<0.05）,表明林地开垦为坡耕地导致土壤团聚体的稳定性降低,而坡耕地弃耕撂荒会增强团聚体的稳定性,提高土壤抵抗外力破坏的能力。不同土地利用方式下各粒径土壤团聚体有机碳含量均随土层深度的增加而降低。在0—30 cm土层深度内,不同土地利用方式下各粒径土壤团聚体有机碳储量表现为:大团聚体有机碳储量为林地 > 撂荒地 > 灌草丛 > 坡耕地,中间团聚体有机碳储量为撂荒地 > 林地 > 灌草丛 > 坡耕地,微团聚体有机碳储量为撂荒地 > 林地 > 灌草丛 > 坡耕地;粉+黏团聚体有机碳储量为撂荒地 > 林地 > 灌草丛 > 坡耕地。各粒径土壤团聚体内有机碳储量均为林地和撂荒地高于果园和坡耕地,表明将林地开垦为坡耕地后,将导致各团聚体组分内有机碳的损失,而坡耕地撂荒则有助于土壤有机碳的恢复和截存;林地和撂荒地土壤有机碳主要蓄积在中间团聚体内,而坡耕地则主要蓄积在粉+黏团聚体内,表明在土地利用变化过程中,粒径较大的团聚体有机碳不稳定,更容易发生变化。     

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。     

多因素影响下的喀斯特山区坡耕地分布特征——以贵阳市花溪区为例

为研究喀斯特山区坡耕地在岩性、土壤类型、坡位和居民点影响下的分布特征,为区域水土流失治理提供参考,以贵州省贵阳市花溪区为研究对象,结合花溪区高清影像图、高程图(DEM)、地质图和土壤类型图为主要数据源,利用ArcGIS 10.2平台,基于其空间叠加分析、数理统计等功能,对多因子影响下的喀斯特山区坡耕地分布特征进行了分析。结果表明:花溪区坡耕地面积占全区总面积的21.07%,占全区耕地面积的63.85%,是花溪区主要耕地类型; 在各岩组上,坡耕地的分布面积从大到小依次为:石灰岩组>白云岩组>普通砂页岩组>紫色砂页岩组,其中在普通砂页岩组和石灰岩组上分布较为集中连片,在白云岩组和紫色砂页岩组上分布较为零散; 坡耕地的各土壤类型面积依次表现为:水稻土>黄壤>石灰土>紫色土>潮土,其中黄壤最为集中连片,水稻土则较为分散; 不同坡位区域中,坡耕地面积依次表现为; 下坡位>中坡位>上坡位,其中在下坡位区域分布最为集中连片,上坡位区域分布最为零散; 同时坡耕地和居民点在空间分布上具有显著相关性,距离居民点越远,坡耕地分布越稀疏。综上所述,在多种因素共同作用下,花溪区坡耕地呈现出“西部多东部少”的空间格局,其中普通砂页岩组和石灰岩组上的坡耕地连片区可优先考虑进行治理。     

喀斯特石漠化地区土地利用方式对土壤团聚体稳定性及其有机碳分布特征的影响

分析石漠化地区三种常见的土地利用方式（撂荒地,AL;玉米地,CF;果树地,FD）对土壤团聚体稳定性及有机碳分布的影响,为喀斯特石漠化地区地力提升提供理论依据。采集同一区域不同土地利用方式土壤样品,采用干筛法和湿筛法进行团聚体分级,对比分析不同土地利用方式下土壤养分含量及土壤团聚体的粒径分布、结构稳定性、有机碳的分布特征。结果表明,FD各土壤养分均高于AL和CF,其中FD的土壤有机碳含量分别较AL和CF显著提高25.45%和21.86%,全氮含量显著提高22.42%和19.76%。FD > 5 mm机械性和水稳性团聚体组成均显著高于AL和CF,< 0.25 mm的水稳性团聚体组成则显著低于AL和CF。不同土地利用方式 > 0.25 mm团聚体组成（R_0.25）、平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）均表现为FD > AL > CF,团聚体破坏率（PAD）和不稳定团粒指数（E_LT）则表现出相反趋势。FD不同粒径团聚体有机碳含量分别较AL和CF提高了4.39% ~ 36.69%和8.11% ~ 27.51%,且 > 5 mm粒径团聚体有机碳对土壤有机碳的贡献率分别较AL和CF显著提高了6.03%和9.64%,而 < 0.25 mm粒径团聚体有机碳对土壤有机碳的贡献率则显著降低了46.02%和57.42%。相关分析表明土壤有机碳含量与MWD、GMD、R_0.25 呈显著正相关,土壤有机碳含量是影响土壤团聚体稳定性最重要的土壤养分指标。在喀斯特石漠化较严重地区,采取退耕还林可提高土壤养分和改善土壤团粒结构,促进喀斯特石漠化生态环境的改善。     

Soil properties in organic olive groves compared with that in natural areas in a mountainous landscape in southern Spain

This study evaluates soil properties in organically managed olive groves and natural zones in a mountainous area of Andalusia, Spain. Two soil types (Eutric Regosol and Eutric Cambisol) and the most common soil management methods (tillage and two intensities of grazing) were studied. Both soil types in the groves had values not much lower than those in the natural areas. Average (±SE) values in the groves were 1.58 ± 0.71% for organic carbon, 323 ± 98 g kg^?1 for macroaggregate stability, 1.11 ± 0.16 g cm^?3 for bulk density, 3.5 ± 1.6 mm h^?1 for saturated hydraulic conductivity and 1209 ± 716 mg CO₂ kg^?1 for soil respiration. Overall, these values tended to be lower in the tilled compared with that in the grazed groves. The average phosphorus soil content (5.83 ± 5.22 mg kg^?1) was low for olive production and within adequate ranges for N (0.12 ± 0.05%) and K (142 ± 81 mg kg^?1). Soil erosion was high in the tilled groves (35.5 ± 18.2 t ha^?1 year^?1) with soil loss correlating with indicators of soil degradation such as organic carbon content and water stable macroaggregates. In the grazed groves, soil loss was moderate with no clear indications of soil degradation. Overall, there was significant farm‐to‐farm variability within the same soil and land management systems. Olive production had a moderate effect on soil degradation compared with natural areas and olive cultivation could be sustained in future if cover crop soil management replaced tillage, especially in the most sloping areas.     

Impact of Soil Management on Organic Carbon Content and Aggregate Stability

Abstract

Soil cultivation influences organic carbon storage and soil structures. To evaluate the impact of different soil‐management practices on soil organic carbon (SOC) pools and aggregate stability in black soils, SOC in whole soil, various size aggregates, and density‐separated fractions from three long‐term experiments (20 years) was examined. The three soil‐management systems were grassland (GL), bare land (BL), and croplands. The croplands had two treatments: nitrogen and phosphorus fertilizer application (NP) and NP together with organic manure (NPM). The SOC in the 0‐ to 10‐cm layer decreased in the order NPM>GL>NP>BL and also declined with the soil depth. The SOC of GL increased by 9.7% as compared to NP after 20 years of natural vegetation restoration. The SOC of NPM increased by 11% over NP after 13 years of organic manure application. The percentages of water‐stable aggregate (>0.25 mm) (WSA_>0.25mm) decreased in the order GL>BL>NPM>NP in the top 0‐ to 20‐cm horizon. WSA_>2mm, the most important fraction for carbon (C) storage in GL and NPM, accounted for 33 and 45% of the whole soil for GL in the depths of 0–10 and 10–20 cm, respectively, and 25 and 18% for NPM in the same soil layers. A significant positive correlation was found between the C stored in WSA_>2mm and total SOC (r=0.81, P<0.05) and between the mean weight diameters (MWD) of aggregates and total SOC (r=0.78, P<0.05). Water‐stable aggregate_0.25–2mm was the largest fraction of WSA_>0.25mm, ranging from 54 to 72% for the 0‐ to 10‐cm layer and 46 to 71% for the 10‐ to 20‐cm layer; thus these aggregates would play a major role in soil sustainability as well as the resistance to soil erosion. The organic carbon (OC) of heavy fraction (HF) accounted for 94–99% of the OC in the WSA_0.25–2mm, whereas free particulate organic matter (fPOM) and occluded particulate organic matter (oPOM) contributed a minor fraction of the OC in the WSA_0.25–2mm, suggesting that C sequestration in HF could enhance the stability of aggregates and C pools in black soil.