不同耕作方式对黑土有机质和团聚体的影响

对吉林省公主岭市长期定位试验站不同耕作方式下黑土有机质含量和团聚体组成进行了测定分析,结果表明,与传统耕作秋翻秋耙匀垄相比,宽窄行交替休闲处理和全方位旋耕处理增加了土壤表层有机质含量和0～30cm范围内>0.25mm水稳性团聚体数量,改善了土壤结构。宽窄行交替休闲处理对于提高深层土壤有机质含量也有显著效果,优于其他处理,应加以提倡。     

黑土区短期免耕对大豆田土壤水分物理性质的影响

耕作和施肥是影响土壤水分物理性质的2个重要因素,为探讨免耕和长期单施化肥对土壤水分物理性质的影响及它们之间的交互作用,以海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站内的长期定位试验为基础,研究了施用化肥+传统耕作(NP+CT),施用化肥+免耕(NP+NT),无肥+传统耕作(CK+CT),无肥+免耕(CK+NT)对土壤水分物理性质的影响。短期免耕(3 a)后显著地增加黑土水稳性团聚体的稳定性,表现在与传统耕作相比水稳定性大团聚体(>0.25 mm)的含量、平均重量直径和平均几何直径分别提高9.03%,10.90%和20.39%。耕作和施肥对土壤水稳性团聚体稳定性的影响没有显著的交互作用,但是与施肥相比,耕作方式能够解释更多的土壤水稳性团聚体稳定性的变异。免耕显著增加了0～10 cm土层土壤的容重,减少了土壤总孔隙度、饱和含水量、毛管含水量和田间持水量,施肥仅对0～10 cm土层土壤毛管含水量产生了显著的影响。耕作和施肥对0～10 cm土层土壤的容重具有显著的交互作用,同时与施肥相比,耕作能够解释更多的0～10 cm土层土壤的容重、总孔隙度、饱和含水量、毛管含水量和田间持水量的变异。耕作和施肥对10～20 cm土层土壤的水分物理性质影响不显著。因此,在研究区域内耕作是影响土壤水分物理性质的一个重要措施。     

凹凸棒土对土壤团粒结构及水力参数的影响

向粉砂质壤土中均匀添加不同含量(0、10、20、30、40 g·kg~(-1))凹凸棒土(简称ATP)进行土壤水分特征曲线试验、土壤颗分试验及土壤团聚体试验,研究不同ATP施加量对土壤团粒结构及土壤水力参数的影响。结果表明:土壤中的黏粒(0.002 mm)从9.28%减小至7.06%,粉粒(0.002~0.02 mm)从50.21%减小至26.8%,砂粒(0.02~2 mm)比例从40.52%增加至41.49%;随着ATP含量增大,土壤水分特征曲线分形维数从2.859增加至2.876,土壤粒径分形维数从2.645减小至2.628,在ATP含量为30 g·kg~(-1)时两者的分形维数均出现拐点;试验结束自然风干后的土壤大颗粒含量增加,0.25 mm的土壤团粒随着ATP含量的增加从0增加至2;利用土壤水分特征曲线分形模型对土壤含水率进行模拟后,其模拟计算值与实测值的均方根误差RMSE在10%以内;利用非饱和土壤水力传导度分形模型对不同含量ATP非饱和水力传导度进行预测,其预测值随着ATP含量的增加整体呈减小趋势。综合分析可知,加入ATP后的土壤持水能力增强,具有改良土壤的作用,且当ATP含量为30 g·kg~(-1)时的改良效果最佳。     

无定河流域植被恢复对土壤团聚体及碳固定的影响

对无定河流域坡耕地和4、5、10、30、50年植被恢复样地土壤水稳性团聚体含量,全土样及不同直径水稳性团聚体中的有机质、速效磷含量进行了测定分析,计算了土壤有机碳密度,旨在评价植被恢复对土壤结构、养分及土壤固定的影响。结果表明:各样地全土样有机质和速效磷含量分别介于6.73~31.83 g·kg-1和1.93~14.72 mg·kg-1之间,不同直径团聚体有机质和速效磷含量分别介于7.15~26.03 g·kg-1和3.71~16.64 mg·kg-1之间。相对农地,植被恢复能明显增加表层土壤有机质含量和有机碳密度,杜梨群落增加幅度最高,增加值分别为24.93 g·kg-1和91.98 mg·cm-2;水稳性团聚体以0.05 mm和0.05~0.1 mm为主,含量分别在37.06%~57.22%和21.71%~29.76%之间;不同直径水稳性团聚体中有机质含量表现为2 mm至0.2~0.5 mm之间,直径愈小,有机质含量愈高,0.2~0.5 mm至0.05 mm之间,粒径愈小,有机质含量愈低;除1~2 mm团聚体中的速效磷含量最高外,2 mm至0.05 mm团聚体之间,粒径愈小,速效磷含量愈低。土壤有机碳密度与植被恢复年限呈线性正相关关系。相对于土壤碳固定,土壤抵抗水力侵蚀的能力需更长时间才能显著提高。相对慢速湿润,快速湿润条件下各直径水稳性团聚体有机质含量均较高。研究区大雨或暴雨是造成该区域土壤结构恶化和有机碳损耗的主要原因。     

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。     

免炼山管理对桉树人工林土壤团聚体养分及稳定性的影响

【目的】在中国南方桉树种植区,炼山作为传统的整地方式正加速桉树人工林土壤养分流失和土壤板结,而免炼山代替炼山可以改善桉树的生长环境并对土壤养分和结构产生积极影响。然而,从土壤团聚体角度来看,免炼山改良桉树人工林土壤结构和提升养分含量的原因仍不明确,需要深入探讨。【方法】研究选取经过炼山和保留采伐剩余物两年后的桉树人工林为研究对象,并以当地常绿阔叶林作为对照,调查了两种林地管理方式下桉树人工林的平均胸径、平均树高和蓄积量,并进一步测定了所有林分中土壤团聚体（> 2 mm、2～0.25 mm、0.25～0.053 mm和<0.053 mm）的粒径分布及其有机碳、全氮和全磷含量。【结果】相比于炼山,免炼山可以显著促进土壤的团聚化作用并提升各粒径团聚体中有机碳、全氮和全磷含量。相关性分析表明,2～0.25 mm和0.25～0.053 mm的土壤团聚体全氮、全磷含量与团聚体平均重量直径和几何平均直径呈显著的相关关系。主成分分析与线性回归分析进一步表明,土壤团聚体稳定性与桉树人工林平均胸径、平均树高和蓄积量显著正相关,且免炼山的土壤团聚体稳定性在两年时间已超过炼山,但短期内其表层土壤的...     

典型农耕区褐土水稳性团聚体有机碳的分布及组成

对河北省典型农耕区褐土水稳性团聚体有机碳的组成特征进行了解析。结果表明,研究区水稳性土壤团聚体随粒径的减小而呈现"两头低中间高"的不规则W形分布趋势。藁城市和行唐县两地全土有机碳含量基本相当,分别为12.49和11.20g/kg。土壤有机碳主要受团聚体粒径分布的制约,藁城市和行唐县农耕区褐土优势团聚体(1000~250μm和250~53μm)中有机碳的比例分别为69.53%和82.71%。藁城市和行唐县20μm的团聚体有机碳含量分别为12.78和20.02g/kg,可作为研究区褐土固碳的稳定性指标。红外光谱解析表明,研究区土壤团聚体有机碳以芳香碳(大团聚体57.35%;微团聚体67.69%)和多糖碳(大团聚体29.43%;微团聚体:25.2%)为主。气候条件的差异可能是导致藁城市和行唐县土壤有机碳官能团组成差异的主要原因。大团聚体有机碳中主要是脂肪碳、多糖碳等活性较高的碳,而稳定的芳香碳则趋向于被保护在微团聚体中。     

覆膜和施生物炭对青海高原春油菜生长、产量和土壤团聚体的影响

春油菜喜冷凉耐湿润,是青海地区的优势作物,探索其高产栽培技术和理论对于该区食用油和蛋白质供给具有重要意义。2019年通过开展覆膜和施生物炭的试验,监测春油菜干物质积累、养分吸收、产量和土壤团聚体等指标,阐明覆膜和施生物炭在该区的应用效果及作用机制。研究结果表明,春油菜开花期和角果形成期干物质积累迅速,覆膜和施生物炭对总干物质量的增加作用在春油菜初花期最显著,其中覆膜和施生物炭分别比对照高192%和102%。施生物炭和覆膜均显著提高了油菜地上部总吸氮量和总吸钾量,其中施生物炭处理比对照分别高44%和34%,覆膜处理比对照分别高135%和133%。覆膜显著提高了氮素在茎中的分配比例,由对照的0.12提高到0.15。施生物炭和覆膜春油菜产量分别比对照提高9%和34%,主要通过提高单株角果数,尤其是每个分枝的角果数实现增产的。团聚体分析表明,覆膜显著提高了0.25～2 mm的土壤团聚体含量,施生物炭显著提高了大于0.25 mm的水稳性大团聚体含量14.8%,同时团聚体平均重量直径提高23.1%,有利于土壤团聚作用     

黄土残塬沟壑区不同人工林土壤团粒分形维数与基本特性的关系

【目的】研究土壤团粒分形维数及其与团粒基本特征之间的关系,为防止土壤退化及减少土壤侵蚀提供理论指导。【方法】在黄土残塬沟壑区,利用分形理论对刺槐纯林、油松纯林、侧柏纯林3种纯林和油松×刺槐、油松×侧柏、油松×狼牙刺3种混交林林地及天然草地土壤表层团粒的分形特征进行了分析。【结果】刺槐纯林土壤团粒分形维数最小;0~10 cm土层土壤分形维数为2.252 5~2.757,与>5 mm和0.5~2 mm两粒级土壤团粒含量呈极显著相关,与其他粒级土壤团粒含量相关性不显著;10~20 cm土壤团粒分形维数为2.5294~2.7017,与>5 mm粒级团粒含量呈显著性负相关,与其他粒级土壤团粒含量相关性不显著。【结论】土壤团粒分形维数与粒径>0.25mm土壤水稳性团粒总量、稳定性系数、重量平均粒径、几何平均粒径均呈负相关。     

土地利用方式对土壤团聚体组成及质量的影响

分析了福建省建瓯市土地利用方式对土壤团聚体组成及水稳性的影响,结果表明,林地有利于形成大粒径土壤团聚体,而柑橘园、茶园、坡耕地形成的土壤团聚体粒径较小。不同土地利用方式对土壤团聚体的质量有较大影响:>2 mm水稳性土壤团聚体含量和土壤团聚体平均重量直径的顺序都为:木荷林>封育林>杉木林>柑橘园>茶园>坡耕地。平均重量直径与>0.25 mm水稳性土壤团聚体含量存在极显著的线性正相关关系。