喀斯特石漠化地区退耕模式对土壤团聚体组成和稳定性的影响

探明贵州花江—关岭喀斯特石漠化地区不同退耕模式对土壤团聚体组成和稳定性的影响,为石漠化地区不同植被恢复模式的水土保持效益评估提供科学依据。选取喀斯特石漠化地区耕地(对照)、乔木林地和花椒林地土壤为研究对象,采用湿筛法测定0～40 cm土层土壤团聚体组成,计算0.25 mm水稳性团聚体含量(R_(0.25))、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和分形维数(D)等团聚体指标。结果表明:1)耕地转变为乔木林地和花椒林地显著增加了粗大团聚体(2 mm)含量(P0.05),显著降低了2 mm粒径团聚体含量(P0.05);2)土壤R_(0.25)、MWD和GMD值表现为乔木林地花椒林地耕地,土壤分形维数D值则相反;3)退耕后土壤团聚体稳定性的增加主要与粗大团聚体含量增加有关,2 mm和0.25 mm粒径是土壤团聚化过程中关键的临界点;4)退耕后,土壤团聚体含量和稳定性指标的变化幅度随土层深度的增加而减小,表明表层土壤团聚体组成和稳定性对土地利用变化的响应更为敏感。     

有机种植技术对茶园土壤团聚体组成及稳定性影响

选取福州鼓山茶园土壤,对常规与有机种植模式下0~50 cm土层土壤团聚体组成、平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、分形维数(D)进行测定与分析。结果表明:(1)常规茶园和有机茶园在0~50 cm各土层均以微团聚体(0.25mm)含量最高,1mm粒级团聚体含量最低;(2)与常规种植相比,有机种植土壤在0~50 cm土层大团聚体(R0.25)含量、MWD以及GMD分别降低19.74%、32.22%、27.18%,D提高1.64%;(3)茶园土壤总体表现为随土层加深团聚体稳定性逐渐降低。     

福州江滨公园不同植被对土壤微团聚体组成及分形的影响

选择福州市南江滨公园内建植年龄(10 a)相当的阔叶树黄花槐(Sophora xanthantha C.Y.Ma)林、针叶树南洋杉(Araucaria cunninghamii)林以及较为常见的沟叶结缕草(Zoysia matrella)草坪为研究对象,以建园之前遗留林木番石榴(Psidium guajava Linn.)林为对照,采用吸管分散分离法提取土壤微团聚体,分析了城市公园不同植被土壤微团聚体组成、平均质量直径(MWD)、平均质量比表面积(MWSSA)等.结果显示:保留林土壤以粗微团聚体(0.25~2 mm)为主,而后建3种植被土壤以0.02 mm粒级的微团聚体为主体,保留林MWSSA和分形维数显著低于后建林地,MWD显著高于后建林地,大粒级颗粒含量越多,分形维数(D)越小.可见,公园绿化过程中若保留原有林木,可以保护土壤微团聚体稳定性.后建3种植被土壤的分形维数,阔叶林低于草坪和针叶林,但差异尚未达到显著水平,这可能与建植年龄还较短有关.不同植被类型土壤微团聚体的分形维数越低,土壤有机质和碱解氮含量越高,说明分形维数可以作为城市绿地土壤定量化描述土壤肥力水平的指标.     

西双版纳地区胶农(林)复合系统对土壤团聚体的改良作用

研究了西双版纳地区3种典型胶农(林)复合生态系统(橡胶-茶叶、橡胶-可可和橡胶-大叶千斤拔)以及单层橡胶林的土壤团聚体稳定性特征以及土壤结构特征.结果表明:与单层橡胶林相比,胶农(林)复合系统的土壤物理性质得到明显改善,表现在土壤容重降低,土壤孔隙度增大,并且土壤容重和土壤孔隙度均与2 mm和0.25 mm水稳定性团聚体以及与各团聚体稳定性指标呈极显著相关性;除了橡胶-茶叶复合系统外,橡胶-可可、橡胶-大叶千斤拔复合系统2 mm和0.25 mm水稳定性团聚体含量极显著增多,并且随着土壤深度的增加而下降;相比较单层橡胶林,胶农(林)复合系统团聚体稳定性指标平均重量直径(MWD)和平均几何直径(GMD)均显著增加,分形维数D值则减小,说明构建胶农(林)复合系统后团聚体更加稳定,土壤质量明显得到改善;逐步回归和差异性检验分析表明,MWD可作为该研究地区最佳土壤结构稳定性指标.     

黄淮地区不同土地利用方式下土壤团聚体特征

选取三种土地利用方式(耕地、林地和草地)0-100 cm土层土壤为研究对象,采用湿筛法和干筛法通过计算0.25 mm大团聚体的比例、平均重量直径和几何平均直径分析土壤团聚体粒级分布和稳定性.不同土地利用方式下,土壤机械稳定性团聚体以0.25-0.5 mm粒级团聚体比例最低,在0-40 cm土层以5 mm粒级团聚体比例最高;土壤水稳性团聚体以0.25 mm粒级团聚体比例最高,各土层0.25-0.5 mm粒级团聚体比例最低.三种土地利用方式下,土壤团聚体机械稳定性水稳定性总体表现为林地和草地高于耕地.综合分析表明,林地土壤团聚体稳定性较高,耕地土壤团聚体稳定性表现最差.     

植被恢复过程中土壤团聚体分形特征研究

通过野外调查和室内分析,运用分形理论,研究了典型黄土丘陵沟壑区安塞纸坊沟流域植被恢复过程中土壤团聚体含量及分形特征,以期为黄土高原植被恢复和生态建设提供科学指导.研究结果表明:(1)恢复早期(7年)有利于大团聚的形成,但0.16 mm粒级的团聚体含量在各恢复年限中都占有最大比例.(2)分形维数随年限在2.68~2.89间变化,其中恢复7年分形维数最小,但仅有15年和24年恢复年限差异显著.土层间分形维数值为2.75~2.83,以表层0~10 cm分形维数最小.(3)分形维数与平均质量直径和0.25 mm团聚体均呈极显著负相关,与0.16 mm团聚体含量呈极显著正相关关系.     

凤阳山主要林分类型土壤团聚体及其稳定性研究

【目的】探究凤阳山自然保护区的林地土壤团聚体组成及其影响因素,为恢复与保护土壤资源提供一定的理论依据。【方法】以浙江省凤阳山自然保护区内海拔1 300～1 400 m范围内主要林分类型(阔叶混交林、针阔混交林、杉木林、竹林)林地为对象,测定不同土层土壤基本理化性质和水稳定性团聚体粒径分布及其含量,分析土壤理化性质对土壤团聚体及其稳定性的影响。【结果】①4种林分土壤水稳定性大团聚体(WSA)(≥0.250 mm)含量均在90%以上。土壤水稳定性大团聚体含量及平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均以杉木林的最大,竹林的最小。②通过非度量多维标度(NMDS)排序分析,阔叶混交林、针阔混交林和杉木林对≥2.000 mm粒级土壤团聚体影响较大,竹林对≥0.053～0.106 mm粒级的土壤团聚体的影响较大。③土壤密度与土壤MWD及GMD之间均呈显著正相关,与土壤分形维数(D)呈显著负相关。非毛管孔隙度与土壤MWD及GMD之间均呈显著负相关,与土壤D呈显著负相关。【结论】林分类型较土层深度对土壤团聚体粒级组成及稳定性的影响更显著,土壤密度及非毛管孔隙度等土壤理化性质较土壤总孔隙度、毛管孔隙度及总有机碳含量等对土壤团聚体粒级组成及稳定性的影响更显著。     

驻马哨洼地不同土地利用类型土壤物理性质分析

掌握驻马哨洼地不同土地利用类型的土壤物理性质,对于治理当地水土流失具有重要的理论意义。采用烘干法、激光粒度仪法、重铬酸钾法和土壤团聚体分析方法,研究了驻马哨洼地不同土地利用类型的土壤容重、水分、有机质、机械组成和团聚体水稳性,结果发现:驻马哨洼地水分含量耕地草地灌木,容重灌木草地耕地,有机质含量耕地草地灌木,机械组成粒径灌木草地耕地;土壤干筛法,5mm大团聚体中,灌木(61.82%)耕地(50.94%)草地(45.83%),土壤湿筛法,0.25mm粒径大团聚体中,灌木(84.56%)耕地(72.57%)草地(68.69%),大团聚体含量决定了平均粒径MWD值得高低;团聚体破坏率PAD大小排列为耕地(15.29%)草地(8.05%)灌木(6.12%);大团聚体含量与有机质之间呈正相关。     

农林废弃物与有机肥配施对黑土团聚体组成及稳定性的影响

施用有机肥是循环农业的典型措施,合理施用能够净化土壤环境、加强土壤的可持续利用。笔者通过分析在牛粪中添加不同农林废弃物后对土壤团聚体组成及稳定性的影响,探讨东北地区牛粪更加合理的利用方式。试验共设计5个处理,即(1)酸化沸石+牛粪(SH);(2)玉米秸秆+牛粪(YM);(3)树叶+牛粪(YS);(4)草炭+牛粪(CT);(5)单施牛粪(CK)。结果表明:各处理与单施牛粪处理相比,0.25 mm机械稳定性团聚体和水稳定团聚体含量均显著增加。牛粪与农林废弃物配施后土壤机械稳定性团聚体平均质量直径和几何平均直径均大于对照,且与0.25 mm机械稳定性团聚体含量呈显著正相关。各处理均降低了土壤团聚体分形维数、不稳定团粒指数。SH、YM、CT处理提高了土壤团聚体分散度,YM、CT处理使土壤密度降低。研究表明牛粪添加农林废弃物可显著增加土壤中大团聚体的比例,从而改良土壤中团聚体的结构。     

农林废弃物与有机肥配施对黑土团聚体组成及稳定性的影响

施用有机肥是循环农业的典型措施,合理施用能够净化土壤环境、加强土壤的可持续利用。笔者通过分析在牛粪中添加不同农林废弃物后对土壤团聚体组成及稳定性的影响,探讨东北地区牛粪更加合理的利用方式。试验共设计5个处理,即(1)酸化沸石+牛粪(SH);(2)玉米秸秆+牛粪(YM);(3)树叶+牛粪(YS);(4)草炭+牛粪(CT);(5)单施牛粪(CK)。结果表明:各处理与单施牛粪处理相比,0.25 mm机械稳定性团聚体和水稳定团聚体含量均显著增加。牛粪与农林废弃物配施后土壤机械稳定性团聚体平均质量直径和几何平均直径均大于对照,且与0.25 mm机械稳定性团聚体含量呈显著正相关。各处理均降低了土壤团聚体分形维数、不稳定团粒指数。SH、YM、CT处理提高了土壤团聚体分散度,YM、CT处理使土壤密度降低。研究表明牛粪添加农林废弃物可显著增加土壤中大团聚体的比例,从而改良土壤中团聚体的结构。     

四川丘陵区不同类型边坡土壤的团体差异性研究

在四川丘陵区的遂渝铁路遂宁站附近,以自然边坡的自然边坡土、铁路切挖边坡的岩石源植生土、铁路切挖边坡的农田源植生土3种不同类型边坡土壤为对象,对不同类型边坡土壤的团聚体差异性进行了研究.结果表明:岩石源植生土的水稳性团聚体含量显著小于农田源植生土,土壤结构破坏率表现为岩石源植生土>自然边坡土>农田源植生土.岩石源植生土、农田源植生土和自然边坡土的分形维数分别为2.605,2.700和2.706,岩石源植生土的分形维数显著小于农田源植生土和自然边坡土,而农田源植生土与自然边坡土的分形维数之间无显著差异.土壤颗粒平均重量直径和几何平均直径在不同类型边坡土壤之间存在显著差异,均表现为岩石源植生土>自然边坡土>农田源植生土.     

四川丘陵区不同类型边坡土壤的团聚体差异性研究

在四川丘陵区的遂渝铁路遂宁站附近,以自然边坡的自然边坡土、铁路切挖边坡的岩石源植生土、铁路切挖边坡的农田源植生土3种不同类型边坡土壤为对象,对不同类型边坡土壤的团聚体差异性进行了研究．结果表明：岩石源植生土的水稳性团聚体含量显著小于农田源植生土,土壤结构破坏率表现为岩石源植生土〉自然边坡土〉农田源植生土．岩石源植生土、农田源植生土和自然边坡土的分形维数分别为2．605,2．700和2．706,岩石源植生土的分形维数显著小于农田源植生土和自然边坡土,而农田源植生土与自然边坡土的分形维数之间无显著差异．土壤颗粒平均重量直径和几何平均直径在不同类型边坡土壤之间存在显著差异,均表现为岩石源植生土〉自然边坡土〉农田源植生土．     

采用二维光学图像和三维断层扫描研究单一粒径土壤团聚体的分形特征

分别通过二维光学图像法和三维X射线断层扫描法计算单一粒径土壤团聚体分形维值.土样采自重庆北碚西南大学稻田垄作免耕长期定位试验点,采用湿筛法对土样进行粒径分级,二维分形特征研究的团聚体粒级分别为:0.0 5 3,0.0 5 3~0.2 0 0,0.2 0 0~0.4 5 0,0.4 5 0~1.0 0 mm;CT扫描研究所用原状土样粒级分别为:0.0 5 3,0.0 5 3~0.0 2 5,0.0 2 5~1,1~2 mm.结果表明:二维光学图像法得到的单一粒径土壤团聚体孔隙分形维值介于1.1 7~1.5 4;三维X射线断层扫描结果显示团聚体中孔隙分形维值在1.3 5~1.6 5之间,团聚体的分形维数介于2.0 6~2.2 0之间,且分形维数随粒径增大而减小.采用二维光学图像和三维断层扫描均可用于定量研究不同粒径土壤团聚体中孔隙的分形特征,而采用三维X-射线断层扫描可以定量描述单一粒径土壤团聚体的分形特征.     

筛分强度对桂东北喀斯特典型人工林土壤团聚体的稳定性影响

为了研究桂东北地区的典型人工林覆盖土壤团聚体在不同筛分强度作用下的结构稳定性,采用AS200筛仪机械筛分的方法,分析4种喀斯特典型植被(毛竹林、杉木林、桉树林、马尾松林)土壤的团聚体颗粒在1.5mm、2.5mm振幅筛分强度的分级特征。通过对平均质量直径(MWD)、不同筛分强度下土壤团聚体颗粒分级特征及其有机碳分布进行分析,结果显示,桉树林和杉木林土壤MWD无显著差异,但均显著大于马尾松林和毛竹林的。在0.5~1mm、0.25~0.5mm和0.25mm粒径范围内,桉树林、马尾松林土壤1.5mm与2.5mm振幅筛分团聚体含量之差为负值,杉木林、毛竹林土壤团聚体含量之差为正值。桉树林、马尾松林和杉木林土壤有机碳含量随团聚体减小而增大。从团聚体聚合角度来看,毛竹林土壤结构机械稳定性最强,马尾松林土壤结构稳定性最差。不同桂东北喀斯特地区典型人工林土壤团聚体颗粒分级差异较大,且筛分强度直接影响团聚体分级结果。     

细柄阿丁枫天然林与杉木人工林土壤水稳性团聚体有机碳比较

研究福建省建瓯市万木林自然保护区内,细柄阿丁枫(Altingia gracilipes)天然林及杉木(Cunning-hamia lanceolata)人工林不同土层土壤团聚体有机碳质量比与有机碳贮量的关系,探讨土地利用变化对土壤水稳性团聚体有机碳的影响.结果表明,细柄阿丁枫天然林和杉木人工林都是以大团聚体(>0.25 mm)为主,占了干土质量的85%以上.天然林转换为人工林后,土壤团聚体的数量变化差异不明显,但各个粒径团聚体有机碳质量比明显下降,下降幅度为22.62%～51.78%,表层土壤有机碳损失更为严重.2种林分的大于2.0mm的团聚体有机碳贮量最高,0.25～0.5 mm的团聚体有机碳贮量最低,在大团聚体中呈现出随粒径增加,有机碳贮量增加的趋势.天然林转换为人工林后,土壤有机碳贮量明显下降,下降是由各粒径团聚体碳质量比减小引起的.     

河南周口市杨树和女贞林地土壤团聚体稳定性及其有机碳分布

采用干筛法和湿筛法研究河南周口市两种典型人工林(杨树和女贞)土壤团聚体稳定性及其有机碳分布特征的影响.结果表明:干筛法与湿筛法所得结果差别较大,表明土壤水稳定性团聚体含量较少.湿筛条件下,土壤团聚体以0.25mm粒径为主(84.53%～95.23%); MWD和GMD值分别介于0.22～0.80mm和0.42～1.24mm之间.干筛条件下,土壤团聚体以≥0.25 mm粒径为主(56.90%～83.97%),MWD和GMD值分别介于1.55～3.08 mm和0.55～1.43mm.女贞林土壤大团聚体含量及MWD和GMD值均显著高于杨树林.团聚体有机碳含量基本表现为女贞林高于杨树林,且土壤有机碳含量与大团聚体含量有较好的相关性.研究表明,女贞林更有利于该地区提高土壤结构的稳定性和有机碳含量的提高.     

藏东南高寒区尼洋河河谷地带不同土地利用方式土壤抗蚀性研究

土壤抗蚀性是评价土壤侵蚀潜在发生可能性的重要综合性指标,研究高寒河谷地带不同土地利用方式土壤抗蚀性为土地利用模式优化和资源整合提供理论依据.本文应用主成分分析法对藏东南高寒区尼洋河流域5种不同土地利用方式下的3大类、13个土壤抗蚀性指标进行分析研究.研究结果表明:土壤团粒类指标和有机质能很好地反映土壤抗蚀性,0.25 mm水稳性团聚体质量分数、0.5mm水稳性团聚体质量分数、0.25 mm非水稳性团聚体质量分数、水稳性指数、平均重量直径、团聚体结构破坏率、有机质7个指标对土壤抗蚀性的影响最为明显,是表现不同土地利用方式土壤抗蚀性的最佳指标.各抗蚀性指标值基本表现出(0～15)cm(16～30)cm规律.通过建立权重求和模型发现0～15 cm表层土壤抗蚀性能远远大于16～30 cm;最终,通过叠加法得出不同土地利用类型土壤抗蚀性评价从强到弱顺序为:灌木林地(SL)、天然林地(NF)、农耕地(CL)、河滩林地(BL)、人工林地(AF).     

坡向和坡位对夹金山灌丛土壤团聚体稳定性的影响

研究坡向和坡位如何影响土壤团聚体的稳定性,对于理解地貌复杂的高山峡谷地区土壤稳定性的维持具有重要意义,然而目前对高山灌丛土壤特征研究还相对薄弱,研究以四川夹金山高山灌丛土壤为研究对象,分析了不同坡向和坡位对土壤团聚体粒径分布、稳定性及分形特征的影响,构建偏最小二乘路径模型（Partial Least Squares Path Modeling,PLS-PM）,分析坡向和坡位对土壤团聚体稳定性的作用机制.结果表明：(1)土壤机械稳定性团聚体粒径分布仅受坡向影响,土壤水稳性团聚体粒径分布受坡向、坡位影响且二者存在交互作用;(2)中坡位土壤团聚体稳定性较优于下坡位,3个坡向中阴坡土壤稳定性最次;(3)坡向是影响土壤团聚体的主要因素,其作用主要是通过影响土壤物理性质（容重、含水率、孔隙度）而间接决定的,同时坡向通过影响群落灌木层特征（多度、丰度和生物量）作用于土壤化学性质（TN、TP、TK、SOM、pH）,最终对土壤团聚体稳定性产生一定影响,坡向作用下的群落草本层特征并未显示出对土壤理化性质和团聚体稳定性的作用;(4)使用土壤分形维数表征团聚体稳定性具有可行性.     

不同覆盖作物模式对茶园土壤剖面物理性质的影响

为了探究覆盖作物对土壤物理性质的影响,以茶园土壤为研究对象,共设置4个处理组,即2种(EZ)、4种(SZ)、8种(BZ)不同作物覆盖处理以及以自然留养杂草为对照(CK)处理,测量不同覆盖作物模式下0～15 cm和15～30 cm土层的土壤容重、总孔隙度、田间持水量、含水量、机械稳定性团聚体、水稳性团聚体、平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD).结果发现:与CK处理相比,SZ处理可以显著降低0～15 cm土层土壤容重,增加总孔隙度、田间持水量、MWD和GMD(P 0.05);EZ处理可以显著增加0～15 cm土层土壤田间持水量、MWD和GMD(P 0.05);BZ处理可显著降低0～15 cm土层的土壤容重,增加田间持水量(P 0.05). 3种不同覆盖作物模式均有利于2.00～5.00 mm粒级土壤机械稳定性团聚体的形成,尤其是SZ处理.不同覆盖作物模式对土壤物理性质的影响主要集中在0～15 cm土层,对15～30 cm土层影响较小. 3种覆盖作物模式中,SZ模式是茶园最适宜的覆盖模式.     

武夷山自然保护区不同森林景观土壤分形特征

研究了武夷山自然保护区不同森林景观土壤团粒结构的分形特征,结果表明:湿筛条件下,不同森林景观的分形维数值的大小顺序为毛竹林景观>板栗林景观>油茶景观>茶园景观>黄山松景观>矮曲林景观>硬阔林景观>软阔叶林景观>马尾松林景观>杉木林景观,数值间的差异比较小;干筛条件下为毛竹林景观>板栗林景观>茶园景观>油茶景观>黄山松景观>矮曲林景观>硬阔林景观>软阔叶林景观>马尾松林景观>杉木林景观;不同森林景观结构体破坏率的大小顺序为茶园景观>板栗景观>油茶景观>毛竹林景观>硬阔叶林景观>软阔叶林景观>矮曲林景观>黄山松景观>马尾松景观>杉木景观,团粒结构的组成与结构体破坏率间成相反的趋势;各种经济林景观土壤团粒结构的分形维数和结构体破坏率均高于各种天然林景观土壤的分形维数和结构体破坏率.建立了土壤团粒结构分形维数与水稳定体含量及水稳定性大团聚体含量间的回归模型.