耕作措施对土壤水稳性团聚体及有机碳分布的影响

通过9a不同耕作的定位试验,研究了深松、旋耕、免耕和传统耕作4种耕作措施对关中塿土小麦-玉米轮作条件下土壤水稳性团聚体及有机碳垂直分布的影响。结果表明,与传统耕作相比,深松、旋耕、免耕措施均提高了0～40cm土层中>2mm和0.25～2mm大团聚体含量、团聚体有机碳贡献率和团聚体平均重量直径,而传统耕作相应地增加了0～40cm土层中0.053～0.25mm微团聚体和<0.053mm粘砂粒含量及其有机碳贡献率。同时深松、旋耕、免耕措施提高了各土层总有机碳和耕层0～10cm所有级别团聚体有机碳含量,相比较而言,深松的作用效果更大。秸秆还田进一步提高了各土壤层次上总有机碳和所有级别团聚体的有机碳含量及大团聚体的形成与稳定。在玉米秸秆不还田的条件下,隔年深松比连年深松更有利于0～30cm大团聚体形成及总有机碳和各级别团聚体有机碳的积累。     

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。     

黔南马尾松人工林土壤水稳性团聚体的特征及养分效应

为了加强对人工林的经营、管理,进一步改善生态环境,以黔南马尾松人工林土壤为研究对象,对不同层次土壤水稳性团聚体和土壤养分指标变化进行了分析,并研究了水稳性团聚体及各养分之间的关系.结果表明:不同龄林地土壤,>0.25mm水稳性团聚体含量变化为近熟林地>幼龄林地>中龄林地>成熟林地.不同龄林地不同土壤层次的水稳性团聚体呈...     

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。     

子午岭林区土地退化/恢复过程中土壤水稳性团聚体的动态变化

【目的】揭示子午岭林区土地退化/恢复过程中土壤质量演变及其与土壤侵蚀的关系。【方法】采用野外调查和室内分析相结合的方法,对陕西省富县任家台林场子午岭林区土地退化/恢复过程中,土壤水稳性团聚体和有机质的动态变化规律进行了系统研究。【结果】土地退化过程中,土壤中>0.25 mm水稳性团聚体含量减少;土地恢复过程中,土壤中>0.25 mm水稳性团聚体含量增加;土壤有机质含量随开垦/恢复年限的增加而减小/增大;土壤有机质含量与>0.25 mm土壤水稳性团聚体含量之间存在着显著的正相关关系;土壤水稳性团聚体平均质量直径随着土壤中>0.25 mm水稳性团聚体含量或退耕年限的增加而增大。【结论】土地开垦,土壤水稳性团聚体含量减少,土壤结构稳定性被破坏,调控能力减弱;土地恢复,土壤水稳性团聚体含量增加,平均质量直径增大,稳定性增强,土壤结构得到改善。     

外源有机碳对植烟土壤水稳性团聚体稳定性的影响

本试验设置2%木本泥炭(M1)、2%草本泥炭(M2)和2%褐煤(M3)3个处理,对植烟土壤的水稳性团聚体分布及其稳定性进行了考察。结果表明:施用外源有机碳能显著提高土壤0.25 mm水稳性团聚体的含量(WR0.25),其中粒径5 mm的团聚体含量(WR5)增加最为显著;同时,施用外源有机碳也能显著提高土壤团聚体的稳定性,外源有机碳施用12个月时,M1、M2和M3处理的植烟土壤中水稳性团聚体的平均质量直径(MWD)分别提高了23%,13%和21%,而几何平均直径(GMD)则分别提高了33%,18%和31%。     

复垦土壤水稳性团聚体碳氮分布对施肥的响应

为揭示不同培肥措施下采煤塌陷区复垦土壤水稳性团聚体及有机碳、氮分布的变化规律,依托山西省潞安煤矿复垦土壤长期定位试验基地,研究不施肥(CK)、单施化肥(CF)、单施有机肥(M)、有机无机配施(MCF)和生物有机肥与化肥配施(MCFB)5种培肥措施对不同复垦年限(4年,8年)土壤水稳性团聚体组成及碳、氮分布的影响。结果表明,不同复垦年限各处理均以0.053～0.25 mm水稳性团聚体含量最多,占团聚体总量的35%～50%;随复垦年限增加,M、MCF、MCFB处理提高了土壤大粒径水稳性团聚体(2 mm、1～2 mm)含量,而降低了微团聚体(0.053～0.25 mm)含量;与未复垦生土(RS)相比,不同复垦年限各处理均有助于2 mm、1～2 mm、0.5～1 mm粒径土壤团聚体含量的提高,而与农田熟土(US)相比,则在一定程度上降低了1～2 mm,0.5～1 mm和0.25～0.5 mm粒径土壤团聚体含量。与CK相比,各培肥处理均提高了土壤水稳性团聚体有机碳、氮含量,其中以单施有机肥(M)效果最好,有机碳、氮含量分别增加了5%～94%、58%～114%;各处理土壤团聚体有机碳、氮含量均高于RS但低于US。不同复垦年限各处理水稳性团聚体有机碳、氮储量均以0.053～0.25 mm粒径所占比例最高;复垦4年土壤团聚体有机碳、全氮以及复垦8年全氮的总储量均以单施有机肥处理最高,显著高于其他处理,而复垦8年有机碳总储量以MCF处理最高,与M和CF处理差异不显著,三者均显著高于MCFB和CK。由此可见,5种培肥措施中单施有机肥较其他处理更有助于提高复垦土壤团聚体有机碳、氮含量及其总储量。     

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。     

伊犁河谷平原雨养旱地土壤水稳性团聚体特征

采取湿筛法测定分析新疆旱地麦田不同产量水平土壤团聚体特征。结果表明,不同产量水平麦田土壤各级粒径水稳性团聚体存在差异。高产田地块土壤5 mm粒级团聚体显著高于中产田和低产田,分别增加45.18%、52.72%;高产田和中产田地块土壤0.25～0.5 mm粒级的团聚体显著高于低产田,分别增加45.70%、51.15%;低产田0.25 mm粒级土壤团聚体分别较高产田、中产田显著增加36.34%、8.84%。高产田0.25 mm粒径土壤大团聚体含量达68.30%,比中产田和低产田分别增加13.29%、20.29%。土壤团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)均表现为高产田中产田低产田,分形维数则表现相反。土壤团聚体分形维数与MWD、GMD、5 mm粒级含量呈极显著负相关,而与0.25 mm呈极显著正相关。MWD、GMD与5 mm粒级呈极显著正相关,而与0.25 mm粒级呈极显著负相关。     

土地利用变化对土壤水稳性团聚体轻组有机碳的影响

对福建省建瓯市农业利用(坡耕地、茶园、橘园)和林业利用(杉木、木荷、封育)土地不同土层(0-10 cm、10-20 cm)土壤团聚体轻组有机碳进行研究.结果表明:土壤表层团聚体轻组物质含量一般高于次表层,它们占土壤质量比例分别为0.01%-0.42%与0.01%-0.28%,林地土壤团聚体轻组有机碳浓度显著高于农地.林地开垦农用后,土壤各粒级团聚体轻组碳都发生大幅度损失(橘园除外),轻组有机碳贮量损失最高达90%,土壤总轻组有机碳与>2 mm、0.5-2 mm、<0.25mm粒径团聚体轻组有机碳呈显著正相关.轻组碳比全碳更能反映由于土地利用变化导致有机质损失的敏感程度.     

长期施用氮肥对麦玉轮作体系土壤水稳性团聚体和有机碳的影响

本研究依托华北平原小麦—玉米轮作12年定位试验,采用湿筛法分析不同氮肥用量（N0、N100、N180、N255、N330）对水稳性团聚体粒径组成、土壤结构稳定性及团聚体有机碳的影响。结果表明：各个施氮水平下土壤水稳性大团聚体含量（> 0.25 mm）和大团聚体有机碳含量均高于微团聚体（<0.25 mm）。施用氮肥处理（N100、N180、N255和N330）较不施氮肥处理显著提高了> 2 mm粒径团聚体含量、团聚体平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）。N255处理> 2 mm和0.5～2 mm粒径较N0处理均显著提高了水稳性团聚体有机碳含量。而过量施用氮肥（N330处理）则会降低<2 mm粒径团聚体比重和该粒径有机碳含量。土壤团聚体平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）分别与> 2 mm团聚体含量、> 2 mm团聚体有机碳含量呈显著正相关,且> 2 mm粒径团聚体含量与该粒径有机碳含量呈极显著正相关。综上,适量施用氮肥可以增加> 2 mm粒径水稳性大团聚体分布和该粒径团聚体有机碳含量,且不会明显破坏土壤结构。     

不同土层复配方案对土壤水稳性团聚体及有机质的影响

为探究“治沟造地”重大工程项目（GLCP）中新增耕地快速改良的方法,达到营造良好土壤、提升新增耕地生产能力的目的,以延安羊圈沟流域的GLCP为背景,利用马兰黄土（ML）和红黏土（RC）对新造耕地0~30 cm土层进行复配试验。结果表明：当RC为20 cm、ML为10 cm（T3处理）时,复配层土壤孔隙度较对照处理增加了16.7%,容重下降了11.1%。与对照组相比,T3处理0~10、10~20、20~30 cm土层中>0.25 mm水稳性团聚体含量（W_0.25）显著增加,分别增加了11.8、12.3倍和27.9倍;T2（RC为25 cm、ML为5 cm）、T3处理更利于大团聚体的形成,较对照组除在0.25~0.5、0.5~1 mm的粒级有较大增加外,在2~5 mm和>5 mm粒径范围也有明显增加。0~20 cm土层中,即使在考虑对照组前期土壤有机质积累的情况下,T3处理的土壤有机质也与对照组相近甚至更高,且高于其他试验组,表现出更好的有机质赋存能力。T3处理的玉米生长状况较好,其地上生物量最高,较对照组提高了23.9%。研究表明,当复配土壤RC为20 cm、ML为10 cm时,土壤具有最佳的性状和生产力。试验初步证明土层复配是一种可行的快速营造高质量土壤的方法,该方法可为GLCP新造地的改良及类似土地整治工程的实施提供实践参考。     

江苏沿海滩涂绿肥种植模式对土壤水稳性团聚体及有机碳含量的影响

为了研究江苏沿海滩涂绿肥种植对土壤水稳性团聚体及有机碳含量的影响,采用田间试验种植黑麦草、苕子,分析滩涂土壤理化性质、水稳性团聚体、有机碳养分结构及酶活性的变化。结果表明,在沿海滩涂上种植黑麦草、苕子,可降低土壤容重及土壤水溶性总盐的含量,提高土壤有机质、碱解氮的含量,且随着生长期的延长效果更加明显。种植绿肥提高了沿海滩涂土壤各土层(0～10、10～20 cm)>2.00 mm粒级土壤团聚体质量百分数;绿肥生长期越长,团聚体质量百分数提高的幅度越大。种植绿肥提高了滩涂地区>0.25～2.00 mm粒级的土壤团聚体质量百分数,而降低了>0.05～0.25 mm、≤0.05 mm粒级土壤团聚体的质量百分数,且在≤0.05 mm粒级上效果尤为明显。种植绿肥后,各土层(0～10、10～20 cm)土壤微生物生物量碳含量、可溶性有机碳含量随着生长期的延长而明显提高;土壤中性蛋白酶活性、土壤蔗糖酶活性随着生长期的延长而明显提高,且以10～20 cm土层的酶活性提高幅度较大,种植黑麦草后土壤酶活性的提高幅度大于苕子;土壤中性蛋白酶活性与土壤蔗糖酶活性间存在显著相关性,这2种酶的活性...     

不同植茶年限土壤水稳性团聚体组成及分形特征

采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究了不同植茶年限土壤水稳性团聚体组成及分形特征。结果表明,不同植茶年限土壤水稳性团聚体含量随粒径减小均呈降低—增加—降低—增加的变化趋势,其中粒径>2mm和<0.25mm的水稳性团聚体占主要比重,粒径1～2mm的水稳性团聚体占比最小。植茶5年和10年的土壤中,>2mm的水稳性团聚体含量显著高于<0.25mm含量(P<0.05),植茶30年的土壤中,>2mm的水稳性团聚体含量则显著低于<0.25mm的含量(P<0.05)。土壤水稳性团聚体的几何平均直径和平均重量直径均随植茶年限增加呈逐渐减小的趋势,不同植茶年限间的差异达显著水平(P<0.05)。土壤水稳性团聚体分形维数的值在0～20cm土层表现为：植茶5年>植茶10年>植茶15年>植茶30年;在20～40cm土层则表现为：植茶30年>植茶15年>植茶5年>植茶10年。表明长期植茶会明显破坏老冲积黄壤的团粒结构,导致较大粒级的水稳性团聚体逐渐向较小粒级转化,团聚体水稳性逐渐下降。     

秸秆还田与浅埋滴灌对玉米耕层土壤水稳性团聚体及其碳含量的影响

为探明秸秆还田与灌溉方式对玉米田耕层土壤水稳性团聚体及其碳含量的影响,本研究于2019—2020年进行玉米秸秆还田定位试验,采用裂区设计,主处理设秸秆还田（S⁺）和秸秆离田（S^-）,副处理设传统畦灌（F）和浅埋滴灌（D）,分析秸秆还田和不同灌溉方式下耕层土壤水稳性团聚体含量、稳定性及其有机碳固持变化特征。秸秆还田可显著提高耕层土壤0.25~5 mm粒径的水稳性团聚体含量,浅埋滴灌可显著提高0.25~1 mm粒径水稳性团聚体含量,秸秆还田与浅埋滴灌互作对>0.25 mm粒径的水稳性大团聚体含量的提高均有正效应;秸秆还田可显著提高>0.25 mm粒径的团聚体含量（R_0.25）,降低不稳定团粒指数（E_LT）,浅埋滴灌可显著提高团聚体平均质量直径（MWD）,秸秆还田与浅埋滴灌互作可显著增加水稳性团聚体平均质量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）,从而提高团聚体稳定性;秸秆还田与浅埋滴灌互作效应还可显著提高0.5~3 mm粒径的水稳性大团聚体中有机碳含量,提高1~3 mm粒径水稳性大团聚体有机碳富集系数,从而提高土壤有机碳含量;秸秆还田、浅埋滴灌均可优化土壤三相比,且在吐丝期作用更为明显,秸秆还田与浅埋滴灌互作可显著提高土壤气相占比和广义土壤结构指数。秸秆还田与浅埋滴灌对提高耕层土壤水稳性大团聚体含量及其稳定性作用明显,可增加0.5~3 mm粒径水稳性大团聚体有机碳含量,提高其有机碳富集系数,优化土壤三相比。秸秆还田配合浅埋滴灌种植模式可作为改土培肥、提高耕地质量的种植方式。     

夏闲期耕作对黄土高原旱地麦田土壤水稳性团聚体稳定性的影响

【目的】研究不同夏闲期耕作方式对黄土高原旱地麦田土壤水稳性团聚体稳定性的影响。【方法】于2013-2017年在山西省闻喜县邱家岭村开展免耕-免耕-免耕-免耕（4aNT）、深翻-深翻-深翻-深松（3aPT-ST）、深松-深松-深松-深翻（3aST-PT）和深松/深翻（4aST/PT）轮耕4种耕作处理,测定了平均重量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）、稳定率（WSAR）、破坏率（PAD）、分形维数（D）、峰凸系数（C_E）和偏倚系数（C_S）等水稳性团聚体稳定性指标。【结果】4年轮耕处理结果表明,深松/深翻轮耕能够有效提高土壤有机质含量和旱地麦田产量。深松/深翻轮耕0-50 cm土层＞0.25 mm水稳性团聚体含量分别比连续免耕、深翻-深翻-深翻-深松和深松-深松-深松-深翻高40.4%-45.5%、61.8%-98.0%和39.4%-106.1%,且深松/深翻轮耕处理下的GMD、MWD、WSAR和C_S均显著高于其他耕作处理,而D、PAD和C_E均显著低于其他耕作处理（P＜0.05）。各参数之间的相关分析结果显示,WSAR、MWD、GMD和C_S之间相互呈极显著正相关,且均与PAD、D和C_E呈极显著负相关（P＜0.01）。【结论】夏闲期耕作会显著影响土壤水稳性团聚体的稳定性,而夏闲期深松/深翻轮耕处理能提高耕层水稳定性团聚体含量与稳定性,更好的改善旱地土壤结构,提高产量。     

黄土高原旱地不同种植系统对土壤水稳性团聚体及碳氮分布的影响

以黄土高原连续进行了27年的长期定位试验为对象,研究了粮-草长周期轮作、粮-豆短周期轮作、玉米连作和小麦连作系统土壤团聚体及其碳氮分布特征,并分析了土壤碳氮分布与土壤团聚体及其碳氮含量之间的关系。结果表明:黄土高原旱作农田土壤中0.053 mm团聚体含量最高,占土壤质量的35%,长周期轮作系统0~20 cm和20~40 cm土层土壤0.25~2 mm团聚体含量高于玉米连作、小麦连作和短周期轮作系统,而0.053 mm团聚体含量低于这3种轮作系统,且长周期轮作系统土壤团聚体的平均重量直径和几何平均直径也较高。种植系统对团聚体有机碳和全氮分布的影响主要体现在0~20 cm土层土壤,长周期轮作系统土壤中2 mm和0.25~2 mm团聚体有机碳含量显著高于其他种植系统,0.25 mm团聚体有机碳含量与其他种植系统差异不显著。长周期轮作系统团聚体全氮含量均显著高于其他种植系统,碳氮比则呈现出相反的趋势。土壤总有机碳、氮含量与团聚体有机碳、氮含量呈极显著正相关关系。土壤有机碳和全氮含量的变化主要取决于0.25~2 mm和0.053~0.25 mm团聚体有机碳和全氮的变化,而且有豆科植物苜蓿长期参与的长周期轮作系统可以有效改善土壤结构,提高土壤和团聚体的有机碳和全氮含量。     

黄土区露天煤矿不同复垦模式对土壤水稳性团聚体稳定性的影响

为了解不同复垦模式对土壤水稳性团聚体稳定性的影响,选择山西省朔州市安太堡露天矿排土场为研究区,采取典型小区调查的方法,分析了复垦21、22 a的4种混交林复垦模式(刺槐+油松、刺槐+榆树+臭椿、刺槐+柠条+沙棘、沙棘+榆树)、2种纯林复垦模式(刺槐纯林、沙棘纯林)以及复垦耕地的土壤水稳性大团聚体的含量、土壤团聚体的稳定率(WSAR)、几何平均直径(GMD)、平均重量直径(MWD)、破坏率(PAD),并通过和原地貌及未复垦地相应指标进行对比,来研究不同复垦模式对土壤水稳性团聚体稳定性的影响。研究结果表明:经多年复垦后,土壤水稳性团聚体的稳定性有了显著提高,在团聚体DR0.25(0.25 mm团聚体质量)、WSAR、MWD和GMD值上呈现出4种混交林复垦模式2种纯林复垦模式未复垦林地,以及林地内排耕地的总体趋势;土壤水稳性团聚体PAD值呈现出相反的排序。上述复垦模式中,刺槐+油松复垦模式下土壤水稳性团聚体的稳定性最好。土壤水稳性团聚体稳定性的评价指标中,DR0.25、WSAR、MWD与GMD之间相互呈极显著正相关,且均与PAD呈极显著负相关。该研究结果可为黄土区露天煤矿土地复垦及土壤重构提供一定依据。     

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。