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不同耕作方式对旱区玉米农田土壤团聚体有机碳和无机碳的影响
1
作者 张增成 蒋贵菊 +3 位作者 顾嘉诚 李士强 李鲁华 王家平 《干旱地区农业研究》 北大核心 2026年第1期178-188,共11页
为探究不同耕作模式对干旱区农田土壤有机碳和无机碳含量的影响,并为优化保护性耕作下的土壤团聚体碳固持提供理论支撑,于2022—2024年开展春玉米田间定位试验,设置裸播(BT)、地膜(CT)、免耕(NT)和浅耕(ST)4种耕作处理,分析不同土层各... 为探究不同耕作模式对干旱区农田土壤有机碳和无机碳含量的影响,并为优化保护性耕作下的土壤团聚体碳固持提供理论支撑,于2022—2024年开展春玉米田间定位试验,设置裸播(BT)、地膜(CT)、免耕(NT)和浅耕(ST)4种耕作处理,分析不同土层各粒径团聚体含量及其有机碳和无机碳分布特征。结果表明:(1)2024年,与BT相比,ST处理0~20 cm土层>2 mm粒径团聚体百分含量增加24.7%,CT、NT和ST处理<0.25 mm粒径团聚体百分含量分别减少1.2%、0.8%和96.4%。(2)2022—2024年,与BT和CT相比,ST处理0~20 cm土层>2 mm粒径团聚体有机碳含量增幅分别为82.1%~115.2%和92.1%~132.6%,1~2 mm粒径团聚体有机碳含量增幅分别为16.7%~35.6%和72.3%~88.2%;土壤团聚体有机碳主要集中在>2 mm粒径的团聚体内,地膜处理土壤团聚体有机碳含量随种植年限增加逐渐下降,降幅为21.3%~45.5%。(3)2024年地膜处理的土壤无机碳含量相较于2022年减小22.3%,土壤团聚体无机碳含量在各粒径内无明显差异;2022—2024年,ST相较于BT处理显著增加了0~60 cm土层土壤无机碳含量,增幅为10.2%~93.6%。(4)2024年,ST相较于其余3个处理0~60 cm土层土壤团聚体几何平均直径(GMD)分别显著增加8.6%~17.9%、12.5%~32.8%和8.6%~17.9%,平均重量直径(MWD)分别显著增加5.7%~11.6%、7.5%~16.9%和5.9%~11.6%。综上可知,浅耕处理有助于提升土壤有机碳含量,土壤团聚体的稳定性更好,团聚体有机碳积累量更高,可作为优化旱区玉米农田理化性状的推荐措施。 展开更多
关键词 耕作方式 旱区农田 土壤团聚体 有机碳 无机碳
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黄土高寒区典型小流域土壤团聚体稳定性及可蚀性空间变异特征
2
作者 赵家艺 李润杰 +10 位作者 孔小云 辛继林 崔子龙 林成清 杨晓璇 党怡乐 马占明 李航 朱元涛 李向 张永坤 《水土保持学报》 北大核心 2026年第1期165-176,共12页
[目的]为探究黑滩沟小流域不同土地利用类型土壤团聚体稳定性及可蚀性变化特征,明确环境因子与团聚体稳定性及可蚀性间的关系,为提升土壤侵蚀能力、耕地质量与生态系统功能提供依据。[方法]以青海省东北部的黑滩沟小流域为研究区域,针... [目的]为探究黑滩沟小流域不同土地利用类型土壤团聚体稳定性及可蚀性变化特征,明确环境因子与团聚体稳定性及可蚀性间的关系,为提升土壤侵蚀能力、耕地质量与生态系统功能提供依据。[方法]以青海省东北部的黑滩沟小流域为研究区域,针对林地、草地和耕地布设50个样点,采集0~20、20~40 cm土层土样进行土壤团聚体组分及相关土壤性质的测定与计算,综合半方差函数、克里金空间插值、Pearson相关分析、冗余分析和结构方程模型(SEM)量化环境变量对>0.25 mm土壤水稳定性团聚体质量分数(WSA_(>0.25))、平均重量直径(MWD)和可蚀性(K)空间变化的影响。[结果]在3种不同土地利用类型下土壤团聚体特征和可蚀性表现出较大差异,耕地WSA_(>0.25)和MWD显著低于林地和草地,耕地的K高于林地(p<0.05)。WSA_(>0.25)和MWD在西南和东南有林地和草地覆盖的流域较高,东北部耕地边坡流域较低。整体来看,在WSA_(>0.25)和MWD较高的区域,K较低;指数模型最优描述WSA_(>0.25)、MWD和K;WSA_(>0.25)和MWD表现出较强的空间自相关性,K表现出中等的空间自相关性;地形(坡度、剖面曲率、海拔、坡向)、植被(根系生物量、归一化植被指数)和土壤(粉粒、黏粒、pH、有机碳、总提取球囊霉素相关蛋白)均与土壤团聚体稳定性和可蚀性具有显著相关性(p<0.05)。根据冗余分析,土地利用类型、粉粒和归一化植被指数共同贡献土壤团聚体稳定性和可蚀性空间变异的主要解释度。SEM结果表明,土地利用类型(Land use)、土壤有机碳质量分数和土壤黏粒、粉粒、砂粒是控制WSA_(>0.25)、MWD和K变异的主要因素。[结论]小流域土壤团聚体和可蚀性在不同土地利用类型上存在显著差异,土地利用类型、有机碳、砂粒、粉粒、黏粒和归一化植被指数是研究区土壤团聚体和可蚀性空间变异最重要的驱动因素,研究结果可为高寒区小流域提升团聚体稳定性、提高土壤抗侵蚀能力提供参考。 展开更多
关键词 土壤团聚体 空间变异 >0.25 mm土壤水稳定性团聚体质量分数 平均重量直径 可蚀性
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中稻单作模式下江汉平原潮土性水稻土结构功能年际变化趋势模拟研究
3
作者 刘炜 黄羽翔 +4 位作者 杨添雨 杨显华 董志强 胡泽苏 金慧芳 《农业资源与环境学报》 北大核心 2026年第1期175-185,共11页
农业耕作是影响土壤通气透水、保肥供肥等结构功能的重要措施,本研究旨在揭示长期中稻单作模式下耕层土壤结构变化趋势及其影响因素,为优化耕层构型、促进耕层质量提升和耕地资源合理利用提供参考依据。本研究通过连续耕作的田间原位试... 农业耕作是影响土壤通气透水、保肥供肥等结构功能的重要措施,本研究旨在揭示长期中稻单作模式下耕层土壤结构变化趋势及其影响因素,为优化耕层构型、促进耕层质量提升和耕地资源合理利用提供参考依据。本研究通过连续耕作的田间原位试验,模拟江汉平原潮土性水稻土中稻单作(水耕-空闲)模式下,土壤结构功能指标的年际变化规律。结果表明:长期水耕会导致土壤容重逐年增大、土壤板结。随着水耕年限延长,土壤容重较第1年增幅分别为3.6%(3年)、5.8%(6年)、6.9%(10年);土壤总孔隙度呈降低趋势,较第1年分别降低了3.8%(3年)、5.9%(6年)、7.2%(10年)。随着水耕年限增加,粉粒和黏粒含量先增后减,砂粒含量则表现出相反的变化特征,与第1年比较,土壤砂粒含量有所增加,而黏粒含量则有所降低。土壤团聚程度和持水能力随耕作年限延长呈逐渐降低趋势,其中田间持水量较第1年降幅分别为9.6%(3年)、11.1%(6年)、15.8%(10年)。连续水耕情况下土壤结构功能在第3、第6年和第10年有明显退化表征,说明长期机械水耕对土壤结构有明显破坏作用,水耕3~4年后宜水旱交替耕作(水旱轮作),缓解长期水耕造成的土壤物理退化问题。研究表明,长期水耕导致土壤耕层结构功能退化严重,研究结果为江汉平原适宜耕作模式/种植制度选择、促进区域耕地资源可持续利用提供参数支持和理论依据。 展开更多
关键词 团聚体 连续水耕 结构功能 模拟试验 潮土性水稻土
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土壤团聚体有机氮与氮转化酶对植茶品种的响应
4
作者 王振坤 于子涵 +2 位作者 郑子成 李廷轩 张锡洲 《水土保持研究》 北大核心 2026年第1期136-144,共9页
[目的]探究种植不同茶树品种土壤有机态氮与氮转化酶活间的关系,为评价茶园土壤氮素转化及氮素供应能力提供理论依据。[方法]通过野外调查和室内分析方法,研究不同茶树品种(福鼎大白、川茶3号、川农黄芽早和川沐217)土壤团聚体中有机态... [目的]探究种植不同茶树品种土壤有机态氮与氮转化酶活间的关系,为评价茶园土壤氮素转化及氮素供应能力提供理论依据。[方法]通过野外调查和室内分析方法,研究不同茶树品种(福鼎大白、川茶3号、川农黄芽早和川沐217)土壤团聚体中有机态氮含量与氮转化酶活性,并探讨了两者关系。[结果]种植福鼎大白和川农黄芽早的土壤酸解性全氮、氨基酸态氮、酸解铵态氮、氨基糖态氮显著高于其他茶树品种,酸解未知态氮的变化趋势则相反。各植茶品种土壤酸解未知态氮含量主要集中在小粒径团聚体中为0.15~0.19 g/kg,其他形态的变化趋势则相反。种植川茶3号土壤蛋白酶、脲酶活性显著低于其他茶树品种。不同植茶品种土壤蛋白酶、脲活性在<0.25 mm粒径团聚体中最高,分别为51.19~75.87 mg/(kg·h),31.90~59.70 mg/(kg·h)。不同植茶品种土壤团聚体脲酶和蛋白酶对不同组分有机氮含量的存在不同程度影响。[结论]种植福鼎大白茶园土壤和川农黄芽早土壤有机氮含量高于其他植茶品种,且土壤氮转化酶活性较高,表明这两个茶树品种土壤供氮能力较强,对维持研究区茶园土壤氮循环具有重要现实的意义。 展开更多
关键词 有机氮 氮转化酶 水稳性团聚体 植茶品种
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黄土丘陵边坡植被对土壤团聚体稳定性和水力性质的影响 被引量：3
5
作者 张二芳 郝旺林 苗苗 《中国水土保持科学》 北大核心 2025年第1期176-184,共9页
为揭示黄土丘陵区边坡不同植被对土壤团聚体稳定性和水力性质的影响,探索其适宜的植被模式,采用干湿筛法研究土壤团聚体粒径分布和稳定性,威尔科克斯法和环刀法研究土壤田间持水量(F_(c))和饱和导水率(K_(s))。结果显示:不同植被下土壤... 为揭示黄土丘陵区边坡不同植被对土壤团聚体稳定性和水力性质的影响,探索其适宜的植被模式,采用干湿筛法研究土壤团聚体粒径分布和稳定性,威尔科克斯法和环刀法研究土壤田间持水量(F_(c))和饱和导水率(K_(s))。结果显示:不同植被下土壤团聚体破坏率依次为裸地>灌木>草本。土壤水稳定性团聚体平均质量直径(MWD)在0~10 cm土层深度为灌木>草本>裸地,在>10~30 cm土层深度为灌木>裸地>草本;同一深度,灌木和草本土壤K_(s)均大于裸地,>10~30 cm土层深度的灌木和草本K_(s)提高显著(P<0.05);同一深度,F_(c)为草本>灌木>裸地。黄土丘陵边坡路段,灌木和草本增加浅层(0~20 cm)土壤水稳定团聚体质量分数,降低团聚体破坏率;草本植被受干湿交替的影响,导致土壤团聚体粒径减小,MWD减小,F_(c)增加;灌木增加土壤F_(c)和MWD。灌木和草本植被均可提升水源涵养能力,减少水土流失。 展开更多
关键词 黄土丘陵 边坡 植被类型 团聚体稳定性 饱和导水率
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黑滩沟流域土壤团聚体水稳定性空间变异规律及其因素
6
作者 孔小云 张永坤 +1 位作者 李润杰 李向 《西南农业学报》 北大核心 2026年第1期150-158,共9页
【目的】探究高寒黄土区典型小流域土壤团聚体稳定性的空间分异特征及其主控因素,为该区域水土流失治理与生态环境效应评估提供科学依据。【方法】以青海省东北部的黑滩沟流域为研究区域,基于Le Bissonnais法的3种预处理方法模拟不同湿... 【目的】探究高寒黄土区典型小流域土壤团聚体稳定性的空间分异特征及其主控因素,为该区域水土流失治理与生态环境效应评估提供科学依据。【方法】以青海省东北部的黑滩沟流域为研究区域,基于Le Bissonnais法的3种预处理方法模拟不同湿润条件下[快速湿润(FW)、预湿润震荡(WS)、慢速湿润(SW)]土壤团聚体稳定性特征,针对林地、草地和耕地布设50个样点,并采集0~20 cm和20~40 cm土层土样的土壤团聚体组分及相关土壤性质进行测定与计算,综合Spearman相关分析和偏最小二乘回归结构方程对土壤水稳性团聚体平均重量直径(MWD)指标进行评价。【结果】该流域MWD为中等程度的空间变异,MWD均值为SW>WS>FW。在3种不同土地利用类型下土壤团聚体特征表现出较大差异,耕地的MWD_(FW)、MWD_(WS)和MWD_(SW)均显著低于林地和草地(P<0.05)。相关性分析显示,土壤有机碳、pH、粘粒含量、地形曲率、根系生物量与土壤团聚体稳定性具有极显著相关关系(P<0.01)。基于结构方程可知,地形通过土地利用间接影响MWD_(FW)。对MWD_(WS)和MWD_(SW)而言,地形通过改变土地利用,进而通过土壤和植物因子间接影响MWD_(WS)和MWD_(SW)。【结论】土地利用变化对MWD是最主要的影响因素,而地形通过影响土地利用显著地间接影响MWD。因此,防治土壤侵蚀必须针对不同地形部位合理进行土地利用配置,有效提高土壤团聚体稳定性。 展开更多
关键词 土壤团聚体 空间变异 平均重量直径
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黄土保护性耕作对农田土壤结构、水分及玉米产量的影响
7
作者 梁改梅 吴文慧 +3 位作者 李紫莲 黄学芳 陈稳良 李娜娜 《水土保持学报》 北大核心 2025年第6期369-382,共14页
[目的]通过6 a田间定点定位试验,探究不同保护性耕作处理对土壤结构、水分贮蓄、玉米产量、降水及水分利用效率的影响,揭示不同处理下土壤结构、作物水分利用和产量间的内在关联。[方法]试验共设置传统旋耕(TR)、旋耕+秸秆机械粉碎还田(... [目的]通过6 a田间定点定位试验,探究不同保护性耕作处理对土壤结构、水分贮蓄、玉米产量、降水及水分利用效率的影响,揭示不同处理下土壤结构、作物水分利用和产量间的内在关联。[方法]试验共设置传统旋耕(TR)、旋耕+秸秆机械粉碎还田(TRS)、深松+秸秆机械粉碎还田(DLS)和免耕+秸秆机械粉碎留茬覆盖(NTC)4种处理。[结果]与TR相比,DLS和TRS均减小表层至30 cm的土壤体积质量及紧实度,NTC提升表层0~20 cm土层土壤体积质量和紧实度。相比之下,DLS增加深层20~40 cm土层土壤毛管孔隙度,更有利于降水的入渗和保持。3种保护性耕作处理均较传统旋耕提高土壤力稳性和水稳性团聚体的平均重量直径、几何平均直径和>0.25 mm团聚体含量,提高其稳定性,降低团聚体破坏率。与传统旋耕相比,TRS、DLS和NTC处理的0~200 cm休闲期蓄水量分别增加7.7、12.8、12.0 mm,蓄水效率分别提高9.3%、17.5%和17.2%。尽管受不同年份休闲期降雨量的影响,土壤含水量波动变化,3种保护性耕作下播前土壤含水量均得到有效提升,0~20 cm土层表现为NTC>DLS>TRS>TR,20~40 cm土层表现为DLS>TRS>NTC>TR。DLS处理提高深层土壤含水量,更优于其他2种保护性耕作,6 a平均较传统旋耕显著增产9.3%,PUE提高10.2%,WUE提高11.2%,尤其在2019年极度干旱年份增强抗旱韧性,增产增效幅度更大。相关性分析表明,产量与播前土壤含水量及降水利用效率呈显著正相关,而与体积质量、孔隙度及土壤团粒结构无显著相关。休闲期土壤蓄水和>0.25 mm的水稳性团聚体及播前0~20 cm土层土壤含水量呈显著正相关,而播前0~20 cm土层土壤含水量又与土壤团粒稳定性指标MWD、GMD和>0.25 mm水稳性团聚体含量均呈显著正相关,而与团聚体破坏率则呈显著负相关。[结论]保护性耕作能有效改善耕层土壤结构特性,提高休闲期蓄水效率,增加播前土壤含水量,提高玉米产量、降水和水分利用效率,尤其深松+秸秆机械粉碎还田能最大化实现土壤结构优化与作物产量增长的协同效应,是一种最为有效的耕作措施,研究结果可为黄土高原半干旱区推广实施保护性耕作提供理论依据。 展开更多
关键词 保护性耕作 玉米 土壤结构 产量 水分利用
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盐碱土干缩裂隙动态演化特征与盐分非均匀分布规律分析
8
作者 翟亚明 胡舒璇 +4 位作者 冯根祥 王策 黄明逸 赵涛 王浩轩 《农业机械学报》 北大核心 2025年第5期552-559,共8页
盐碱土表层常伴随复杂的干缩裂隙网络结构,探究盐碱土干缩裂隙特征及其动态演化过程中的土壤盐分分布规律,对于科学制定盐碱土盐分淋洗制度具有重要意义。采用室内土格开展盐碱土干缩裂隙动态演化特征及盐分淋溶试验,设置3种初始土壤含... 盐碱土表层常伴随复杂的干缩裂隙网络结构,探究盐碱土干缩裂隙特征及其动态演化过程中的土壤盐分分布规律,对于科学制定盐碱土盐分淋洗制度具有重要意义。采用室内土格开展盐碱土干缩裂隙动态演化特征及盐分淋溶试验,设置3种初始土壤含盐量2 g/kg(S1)、5 g/kg(S2)和8 g/kg(S3),利用数字图像处理技术和形态学算法获取土壤裂隙几何形态参数和连通性指数,分析不同初始含盐量土壤在脱湿-吸湿过程中的干缩裂隙演化特征,并同步监测裂隙演化下的土壤盐分动态变化规律。结果表明,土壤干缩开裂(脱湿)过程中,土壤初始含盐量越大,土壤裂隙面积率、平均宽度、长度密度、连通性指数均相应增大,且裂隙面积率、平均宽度在单个干湿循环内形成“∞”环形状。同时,土壤盐分逐渐向裂隙附近区域迁移,最终形成裂隙网格边缘含盐量高、网格内部低的非均匀分布规律。土壤干缩开裂过程中,S1、S2、S3处理土壤内部含盐量变异系数随着土壤含水率降低而逐渐升高,且在裂隙发育稳定后(土壤含水率为5%左右)分别达到0.235、0.247和0.251;在土壤盐分淋洗(吸湿)过程中,S3处理土壤裂隙面积率较S2和S1处理提高8.565、4.208个百分点,其土壤脱盐率相应增加20.4%、67.3%。总体上,土壤初始含盐量越高,土壤淋洗脱盐率越大,S3、S2、S1处理最终土壤脱盐率分别为54.2%、45.0%和32.4%(P<0.05)。 展开更多
关键词 盐碱土 土壤裂隙 盐分分布 淋洗
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黄棕壤典型草地不同根系结构土壤团聚体稳定性季节变化特征 被引量：3
9
作者 杨程高歌 雷少华 +5 位作者 耿韧 周岩 金秋 赵广举 卢慧中 孙国昌 《水土保持研究》 北大核心 2025年第1期66-72,共7页
[目的]探究黄棕壤草地不同根系结构下土壤团聚体稳定性随季节的变化特征及其影响因素,为区域水土流失治理提供理论和实践依据。[方法]借助配对T检验分析须根系(狗尾草)、直根系(青蒿)和裸地对照3类样地间土壤团聚体稳定性季节变化差异,... [目的]探究黄棕壤草地不同根系结构下土壤团聚体稳定性随季节的变化特征及其影响因素,为区域水土流失治理提供理论和实践依据。[方法]借助配对T检验分析须根系(狗尾草)、直根系(青蒿)和裸地对照3类样地间土壤团聚体稳定性季节变化差异,借助Pearson相关分析确定影响土壤团聚体稳定性季节变化的因素,并使用回归分析建立土壤团聚体稳定性拟合方程。[结果]狗尾草样地和青蒿样地土壤团聚体稳定性随季节变化出现明显的波动,均与裸地样地差异性显著(p<0.05),但二者之间差异性不显著(p>0.05)。狗尾草样地和青蒿样地土壤团聚体稳定性受根系密度影响显著(p<0.05),此外,青蒿样地土壤团聚体稳定性与土壤紧实度存在显著相关性。非线性回归分析表明,土壤团聚体稳定性可以用根系密度和土壤紧实度很好地拟合(R^(2)=0.730,NSE=0.730)。[结论]两种草地的根系结构均可以提升黄棕壤的土壤团聚体稳定性,并显著影响土壤团聚体稳定性的季节变化特征。但不同根系结构对土壤团聚体稳定性的影响无明显差异。 展开更多
关键词 土壤团聚体稳定性 季节变化 植物根系 根系类型
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不同添加水平的生物炭对茶园土壤理化性质的影响
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作者 李文昭 颜雄 +4 位作者 何洁 刘丹 冯博 王云超 余展 《合肥师范学院学报》 2025年第4期68-71,共4页
为了解合肥市湄潭县永兴镇茶园土壤肥力现状,分析不同添加水平生物炭茶园土壤的理化性质,作者选取合肥市湄潭县永兴镇茶园基地进行实地调查和布点标记,并添加不同水平(0kg·hm-2、6kg·hm-2、12kg·hm-2)的生物炭,于一年后... 为了解合肥市湄潭县永兴镇茶园土壤肥力现状,分析不同添加水平生物炭茶园土壤的理化性质,作者选取合肥市湄潭县永兴镇茶园基地进行实地调查和布点标记,并添加不同水平(0kg·hm-2、6kg·hm-2、12kg·hm-2)的生物炭,于一年后收集土壤,测定土壤pH、容重、有机质、全氮、碱解氮、全磷和速效磷等7项指标,并对该茶园的土壤肥力进行评价分级,对比得到对土壤改良效果最好的生物炭水平。结果表明:(1)生物质炭对土壤pH、有机质、全氮、全磷和速效磷均有明显的改善作用,并随生物质炭用量的增大而增强。(2)土壤容重和碱解氮含量随着生物炭的添加而显著降低。(3)该茶园添加生物炭(12kg·hm-2)后,土壤整体肥力处于很肥沃水平,土壤肥力水平提升效果显著。 展开更多
关键词 生物炭 茶园 土壤理化性质
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长白山不同海拔土壤团聚体固碳与稳定性 被引量：2
11
作者 胡小洁 郭聃 窦森 《吉林农业大学学报》 北大核心 2025年第1期143-150,共8页
以长白山北坡不同海拔土壤为研究对象,探讨不同海拔团聚体有机碳储量和团聚体稳定性的变化规律,对了解高山土壤团聚体固碳机制有重要意义。结果表明:团聚体有机碳储量主要集中在>0.25 mm粒级,在海拔1200~1700 m和2600 m,团聚体有机... 以长白山北坡不同海拔土壤为研究对象,探讨不同海拔团聚体有机碳储量和团聚体稳定性的变化规律,对了解高山土壤团聚体固碳机制有重要意义。结果表明:团聚体有机碳储量主要集中在>0.25 mm粒级,在海拔1200~1700 m和2600 m,团聚体有机碳储量的优势粒级为>2 mm,海拔700~1100 m和1800 m中0.25~2 mm粒径团聚体有机碳储量最高。>2 mm和0.25~2 mm碳储量占总碳储量的17%~77%和20%~71%;而0.053~0.25 mm和<0.053 mm的碳储量分别为2%~9%和1%~15%,表明土壤固碳的贡献主要依赖于>0.25 mm的大团聚体。随着海拔高度的增加,平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)的变化趋势相同,均呈现先减小后增大的趋势,说明低海拔(700~1000 m)和高海拔(1400~2600 m)土壤团聚体稳定性高于中海拔(1100~1300 m),均在海拔800 m达到最高点,其次是2600 m,在海拔1300 m最低。大团聚体和土壤养分含量高是土壤固碳及团聚体稳定性的重要因素。 展开更多
关键词 海拔梯度 土壤团聚体 固碳 稳定性 长白山
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南亚热带林地利用方式对土壤团聚体组成及碳、氮和磷化学计量的影响 被引量：1
12
作者 徐凡迪 杨玉春 +5 位作者 陈燕旋 李聪 吴疆翀 王同立 李帅锋 苏建荣 《林业科学研究》 北大核心 2025年第1期190-199,共10页
[目的]通过分析南亚热带林地利用方式变化对土壤团聚体组成及化学计量特征的影响,为人工林土壤有机碳(SOC)固持及其养分循环提供科学依据。[方法]以云南省永德县大雪山季风常绿阔叶林、茶园、澳洲坚果林和核桃林为研究对象,测定土壤表层... [目的]通过分析南亚热带林地利用方式变化对土壤团聚体组成及化学计量特征的影响,为人工林土壤有机碳(SOC)固持及其养分循环提供科学依据。[方法]以云南省永德县大雪山季风常绿阔叶林、茶园、澳洲坚果林和核桃林为研究对象,测定土壤表层(0~20 cm)团聚体不同粒径的质量百分含量、SOC、全氮(TN)和全磷(TP)含量以及土壤碳氮比(C∶N)、碳磷比(C∶P)和氮磷比(N∶P)等化学计量特征在不同林地利用方式的变化趋势。[结果](1)土壤团聚体的质量百分含量随粒径增大而显著增加。天然林转换为核桃林和澳洲坚果林,粒径为>2 mm和1~2 mm的土壤团聚体质量百分含量显著增加,而粒径为0.5~1 mm、0.25~0.5mm和<0.25 mm的土壤团聚体则下降。(2)林地利用方式下土壤团聚体SOC、TN和TP含量随粒径减小呈增大趋势。天然林转换为核桃林和澳洲坚果林,显著降低了不同粒径土壤团聚体SOC和TN含量,而对茶园无显著影响;核桃林土壤团聚体不同粒径的TP含量要显著高于其他林地类型。(3)天然林转为核桃林和澳洲坚果林后土壤团聚体的C∶N、C∶P和N∶P显著降低,茶园无显著变化。(4)土壤速效氮和含水量促进土壤团聚体SOC、TN、TP的积累,提高化学计量特征,而SD的作用则相反。[结论]天然林转换为人工林后,澳洲坚果和核桃林SOC、TN、TP及其化学计量特征受影响最大,而茶园则无显著影响,小粒径的土壤团聚体能固定更多的SOC、TN和TP。 展开更多
关键词 常绿阔叶林 茶园 澳洲坚果林 核桃林 质量百分含量 冗余分析
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藏东南林线过渡带不同植被类型对土壤团聚体稳定性的影响 被引量：2
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作者 朱思洁 张波 +3 位作者 付芳伟 丁慧慧 郭亮娜 李江荣 《草地学报》 北大核心 2025年第1期98-106,共9页
土壤团聚体结构对于维护土壤生态系统的稳定性和功能至关重要。为探究林线过渡带这一特殊区域内乔木、灌木和草甸等植被类型对土壤团聚体稳定性的影响,本研究以藏东南色季拉山阳坡的方枝柏林线过渡带为研究区,采用干筛法研究了急尖长苞... 土壤团聚体结构对于维护土壤生态系统的稳定性和功能至关重要。为探究林线过渡带这一特殊区域内乔木、灌木和草甸等植被类型对土壤团聚体稳定性的影响,本研究以藏东南色季拉山阳坡的方枝柏林线过渡带为研究区,采用干筛法研究了急尖长苞冷杉林、方枝柏林、雪层杜鹃林和草甸4种植被类型下土壤团聚体的组成及土壤理化指标对团聚体稳定性的影响。结果表明:在4种不同植被类型下,粒径>0.25 mm的土壤团聚体含量显著高于<0.25 mm的团聚体含量;草甸和灌木林土壤团聚体稳定性始终高于乔木林,0~10 cm土层中方枝柏林土壤团聚体稳定性最差,10~20 cm土层中急尖长苞冷杉林土壤团聚体稳定性最差;土壤的多种理化性质共同作用于土壤团聚体的组成,进而对其稳定性产生显著影响。具体而言,土壤pH值越低、容重越小、有机质含量越高、毛管持水量越大或孔隙度越大,土壤团聚体稳定性就越好。本研究结果为深入了解高海拔山区土壤质量和结构提供了数据支撑。 展开更多
关键词 植被类型 林线过渡带 干筛法 团聚体稳定性
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冻融循环对不同退化程度高寒草甸土孔隙结构的影响 被引量：1
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作者 洪晨泽 朱海丽 +4 位作者 张海龙 吴悦辰 徐鹏凯 刘亚斌 李国荣 《水土保持学报》 北大核心 2025年第4期215-224,共10页
[目的]冻融循环是高寒地区重要的物理过程,为明确冻融作用对不同退化程度高寒草甸土体微观结构的影响。[方法]以青海门源地区不同退化程度高寒草甸土为研究对象,以不同含根量表征不同退化程度,对重塑试样进行冻融循环试验和SEM电镜扫描... [目的]冻融循环是高寒地区重要的物理过程,为明确冻融作用对不同退化程度高寒草甸土体微观结构的影响。[方法]以青海门源地区不同退化程度高寒草甸土为研究对象,以不同含根量表征不同退化程度,对重塑试样进行冻融循环试验和SEM电镜扫描,分析不同冻融次数及冻融条件下不同质量含水率和含根量对草甸土微观结构的影响。[结果]随冻融次数增加,高寒草甸土体孔隙分形维数持续增大,平均直径呈减少趋势,在7次冻融后趋于稳定,孔隙度增长集中于前4次冻融中。草甸土体质量含水率越高,冻融后孔隙度增长幅度越大。当质量含水率>40%时,冻融后试样孔隙分形维数大幅增加,而孔隙平均直径则明显下降。植物根系能够显著抑制冻融对草甸土孔隙的影响,随试样含根量增加,冻融后孔隙平均直径下降幅度由16.19%减小至0.16%,孔隙度增长幅度由33.22%减小至18.17%。[结论]高寒草甸退化程度越高,土体微观结构受冻融影响越强;植物根系能够显著影响土体结构的稳定性。研究结果可为高寒草甸退化防治及影响因素研究提供理论参考。 展开更多
关键词 冻融循环 土体微观结构 扫描电镜 高寒草甸 不同退化程度
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不同秸秆还田方式下砂姜黑土团聚体内颗粒有机质的空间分布特征——基于X射线CT技术和机器学习 被引量：2
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作者 丁天宇 郭自春 +3 位作者 王玥凯 蒋发辉 张平 彭新华 《土壤学报》 北大核心 2025年第2期375-387,共13页
为优选培肥改良砂姜黑土的秸秆还田方式,该研究基于砂姜黑土连续6年耕作与秸秆还田定位试验,结合高分辨率X射线CT技术(XCT)和机器学习方法,探究不同秸秆还田方式(免耕还田、旋耕还田、深翻还田)对不同土层(0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm)... 为优选培肥改良砂姜黑土的秸秆还田方式,该研究基于砂姜黑土连续6年耕作与秸秆还田定位试验,结合高分辨率X射线CT技术(XCT)和机器学习方法,探究不同秸秆还田方式(免耕还田、旋耕还田、深翻还田)对不同土层(0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm)6~8 mm团聚体内颗粒有机质(particulate organic matter,POM)(包括新鲜残体和旧POM)空间分布及其孔隙特征的影响。研究结果表明:整体而言,三种秸秆还田处理下各土层中团聚体内POM以新鲜残体为主,占76.4%~87.0%;免耕还田处理下0~10 cm土层团聚体存在大量POM,其中新鲜残体和旧POM分布在连通性孔隙中的比例分别为0.788和0.569;深翻还田处理下20~40 cm土层团聚体POM体积密度较高,新鲜残体和旧POM分布在连通性孔隙中的比例分别为0.729和0.536。与旋耕还田相比,免耕还田使0~10cm土层中团聚体内总POM和新鲜残体体积密度分别提高了54.4%和56.7%(P<0.05);然而,在10~20 cm土层中,三种还田方式下新鲜残体和旧POM体积密度及其在连通性孔隙中的分布无显著性差异(P>0.05);在20~40 cm土层中,与旋耕还田相比,深翻还田使总POM体积密度分别显著提高了2.78倍,其中新鲜残体和旧POM体积密度分别提高了3.10倍和1.72倍,同时显著提高了团聚体孔隙度(>16μm)、连通孔隙度(P<0.05)。综上所述,新鲜残体构成了POM主要成分,在免耕还田表层(0~10 cm)和深翻还田深层(20~40cm)土壤中,团聚体内POM体积密度提升主要以通过新鲜残体体积密度显著增加实现的,连通性孔隙是新鲜残体累积和分解转化的重要场所。本研究认为深翻还田有利于深层(20~40cm)土壤团聚体连通性孔隙形成和POM累积,对农田土壤质量提升和土壤固碳具有重要意义。 展开更多
关键词 团聚体 颗粒有机质 孔隙 砂姜黑土 深翻还田 XCT扫描
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赣南丘陵区脐橙种植对土壤团聚体稳定性和有机碳的影响 被引量：2
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作者 范焰焰 盛储望 谢运生 《节水灌溉》 北大核心 2025年第5期9-14,20,共7页
为探究赣南丘陵区脐橙种植对土壤团聚体稳定性及有机碳特征的影响,选取1 a、4 a和15 a的脐橙种植林为研究对象,辅以当地针阔混交林为对照(CK),研究不同种植年限脐橙林土壤团聚体及有机碳演变规律。结果表明,与CK相比,1 a脐橙林土壤平均... 为探究赣南丘陵区脐橙种植对土壤团聚体稳定性及有机碳特征的影响,选取1 a、4 a和15 a的脐橙种植林为研究对象,辅以当地针阔混交林为对照(CK),研究不同种植年限脐橙林土壤团聚体及有机碳演变规律。结果表明,与CK相比,1 a脐橙林土壤平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、>0.25 mm水稳性团聚体含量(WR0.25)分别下降了42.79%~58.98%、46.88%~62.88%、25.50%~34.59%,三者随种植年限增加总体呈递增态势,团聚体破坏率(PAD0.25)和可蚀性因子(K)表现为相反的变化趋势;不同种植年限脐橙林各粒径团聚体有机碳含量均低于CK,总体表现为CK>15 a>1 a>4 a;土壤团聚体有机碳含量与MWD、GWD呈极显著正相关(P<0.01),与WR0.25呈显著正相关(P<0.05)。综上所述,在针阔混交林改造成脐橙林初期,土壤团聚体稳定性和有机碳含量显著降低,随种植年限增加,土壤团聚体稳定性呈逐年恢复趋势;提高有机碳含量有助于增加土壤团聚体稳定性。 展开更多
关键词 脐橙 土壤团聚体 土壤有机碳 土壤质量 赣南丘陵区
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基于随机森林的黑土地尺度耕地土壤容重传递函数构建
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作者 王晓盼 王昌昆 +7 位作者 孙海军 郭志英 刘杰 高磊 马海艺 袁自然 姚成硕 潘贤章 《土壤学报》 北大核心 2025年第4期970-982,共13页
土壤容重(Bulk density,BD)信息对于了解东北黑土地耕地土壤物理状况及推进黑土地利用与保护至关重要。传统环刀法在容重采样环节耗时耗力,难以获得大空间尺度容重数据。土壤传递函数(Pedo-transfer function,PTF)可以利用容易获取的土... 土壤容重(Bulk density,BD)信息对于了解东北黑土地耕地土壤物理状况及推进黑土地利用与保护至关重要。传统环刀法在容重采样环节耗时耗力,难以获得大空间尺度容重数据。土壤传递函数(Pedo-transfer function,PTF)可以利用容易获取的土壤变量实现容重信息估算,然而当前缺少针对东北黑土地区域尺度的PTF模型研究,而且用于PTF模型构建的潜在土壤属性变量的重要性尚待揭示。本研究针对东北黑土地区域尺度,基于实测容重数据,使用随机森林(Random forest,RF)机器学习方法,以土壤有机质(Soil organic matter,SOM)、含水量(Moisture content,MC)和土壤质地相关变量作为输入变量,构建面向大尺度耕地土壤容重预测的PTF模型,并分析土壤属性变量的重要性,同时评估国内外已发表PTF模型在东北黑土地耕地容重预测中的适用性。结果显示:已发表PTF模型在表层、亚表层以及全部土壤容重预测中的最优R2分别为0.17、0.22和0.26,均方根误差(Root mean squared errors,RMSE)分别为0.16、0.13和0.15 g·cm^(-3);本研究中基于RF方法的PTF模型在表层、亚表层以及全部土壤中的最优预测R^(2)分别为0.22、0.45和0.37,RMSE分别为0.16、0.11和0.14 g·cm^(-3)。研究表明,已发表PTF模型的容重预测精度较低,难以用于东北黑土地区域尺度的容重预测;基于RF开发的模型具有预测东北黑土地容重的潜力;有机质是预测东北黑土地容重的最重要变量,其次是含水量,土壤质地相关变量影响较小。 展开更多
关键词 东北黑土地 土壤容重 土壤传递函数 随机森林 变量重要性
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三峡水库消落带不同植物群落土壤团聚体稳定性及其腐殖质含量特征
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作者 王艳琪 禹妍彤 +3 位作者 白芹菲 鲍玉海 杨洁 贺秀斌 《中国水土保持科学》 北大核心 2025年第3期128-136,共9页
为探究三峡水库消落带不同植物群落土壤团聚体稳定性及其腐殖质组分含量变化规律和内在联系,以消落带3种植物群落(狗牙根、苍耳、扁穗牛鞭草)下的土壤为研究对象,采集0~10 cm、10~20 cm土层土样,利用湿筛法测定水稳性团聚体组成并计算... 为探究三峡水库消落带不同植物群落土壤团聚体稳定性及其腐殖质组分含量变化规律和内在联系,以消落带3种植物群落(狗牙根、苍耳、扁穗牛鞭草)下的土壤为研究对象,采集0~10 cm、10~20 cm土层土样,利用湿筛法测定水稳性团聚体组成并计算其稳定性,采用Na_(4)P_(2)O_(7)-NaOH溶液提取、重铬酸钾氧化容量法测定腐殖质组分。结果表明:1)不同植物群落对土壤团聚体稳定性影响显著(P<0.05),团聚体稳定性为狗牙根>苍耳>扁穗牛鞭草,≥0.25 mm水稳性团聚体含量分别为56.50%、49.81%、36.38%。2)不同植物群落下,土壤团聚体腐殖质碳含量在4.45~13.31 g/kg之间,≥0.25 mm团聚体中,苍耳群落腐殖质碳含量最高;<0.25 mm团聚体中,狗牙根群落腐殖质碳含量最高;各粒级团聚体PQ值苍耳群落最小。3)相关性分析表明,消落带微团聚体腐殖质及组分和小团聚体富里酸含量对增强团聚体稳定性.起重要正向作用。研究结果说明多年生草本在固土稳碳方面优于1年生草本。研究结果可为消落带植被恢复选种与生态重建提供理论支撑。 展开更多
关键词 干湿交替 紫色土 植物群落 土壤团聚体稳定性 腐殖质 三峡水库消落带
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硅藻土对稻田土壤团聚体组成及其碳氮储量的影响
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作者 方映涵 李双龙 +6 位作者 翟金磊 曾茜倩 聂江文 蒋梦蝶 刘冬 刘章勇 金涛 《农业现代化研究》 北大核心 2025年第2期366-375,共10页
探究硅藻土对稻田土壤团聚体分布、稳定性及碳氮含量的影响,可为稻田施肥管理和碳氮固持提供理论依据。本研究于2021年在湖北省荆州市开展田间试验,分析了4种施肥处理不施硅藻土和氮肥(CK)、常规化肥(NPK)、单施硅藻土(Si)和常规化肥与... 探究硅藻土对稻田土壤团聚体分布、稳定性及碳氮含量的影响,可为稻田施肥管理和碳氮固持提供理论依据。本研究于2021年在湖北省荆州市开展田间试验,分析了4种施肥处理不施硅藻土和氮肥(CK)、常规化肥(NPK)、单施硅藻土(Si)和常规化肥与硅藻土配施(NPKSi)对0~20 cm耕层土壤团聚体组成及其碳氮分布的影响。结果表明,与CK相比,NPK和NPKSi处理显著增加了>0.25 mm团聚体的比例,分别提高了2.66%和8.28%,同时显著减少了粉黏粒(<0.053 mm粒径团聚体)的比例,分别下降了14.99%和22.50%。平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)表现出Si2 mm粒径团聚体)的有机碳和全氮贡献率最高,分别为30.91%和36.71%、32.81%和38.99%。因此,硅藻土与氮肥配施显著提高了大团聚体的比例,增强了团聚体稳定性,提升了有机碳和全氮的贡献率,从而有效增加了稻田土壤的碳氮储量。 展开更多
关键词 水稻土 硅藻土 团聚体稳定性 有机碳 全氮
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土壤表层含水率与镇压力作用下探针贯入阻力变化规律
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作者 王志楠 卢彩云 +3 位作者 何进 王庆杰 贺栋 王泉玉 《农业机械学报》 北大核心 2025年第6期167-176,204,共11页
针对多数研究需单独测量单个土壤参数、对贯入阻力(PR)响应多参数研究较少等问题,本文以粘壤土为研究对象,开展土壤含水率和镇压力对探针贯入阻力的影响研究。设置6个含水率和3个镇压力,记录各条件下探针贯入土壤过程中的阻力变化曲线... 针对多数研究需单独测量单个土壤参数、对贯入阻力(PR)响应多参数研究较少等问题,本文以粘壤土为研究对象,开展土壤含水率和镇压力对探针贯入阻力的影响研究。设置6个含水率和3个镇压力,记录各条件下探针贯入土壤过程中的阻力变化曲线。以探针贯入曲线终峰值(FP)、相对波动带宽(RFBW)和探针贯入阻力曲线傅里叶能量(PRFE)为指标进行全因素试验。结果表明:对于上升效应,当土壤含水率从0增至10%时,随着含水率增加,终峰值不断提高,含水率10%时达到最大值2.492 N(较0增加230.94%);镇压力在低含水率时对终峰值影响较大,高含水率时影响减弱。对于波动特性,当含水率为0~15%时,相对波动带宽和探针贯入阻力曲线傅里叶能量均随含水率增加而下降,含水率15%时相对波动带宽降幅为含水率0时的68.05%,探针贯入阻力曲线傅里叶能量降至含水率0时的85.80%;随着镇压力增加,相对波动带宽与探针贯入阻力曲线傅里叶能量均下降,镇压力75 kPa时相对波动带宽降至镇压力15 kPa时的74.62%,探针贯入阻力曲线傅里叶能量降为镇压力15 kPa时的87.37%。研究结果揭示了土壤含水率和镇压力对探针贯入阻力的影响规律,为研发土壤性质测试装置提供了基础。 展开更多
关键词 贯入阻力 土壤含水率 土壤镇压力 土壤紧实度 探针
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