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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：1
1
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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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
2
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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不同添加水平的生物炭对茶园土壤理化性质的影响
3
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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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：2
4
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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长白山不同海拔土壤团聚体固碳与稳定性 被引量：2
5
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
6
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：1
7
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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基于随机森林的黑土地尺度耕地土壤容重传递函数构建
8
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
9
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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典型黄绵土团聚体稳定性变化对植被演替的响应
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作者 郭正 张风宝 +5 位作者 黄悦 李玄添 李潼亮 申楠 杨明义 李舒畅 《土壤》 北大核心 2025年第1期195-203,共9页
本文选取黄土高原子午岭林区4种植被演替阶段(草地、沙棘、山杨和辽东栎)的土壤作为研究对象,以农田土壤为对照,采用高能水分特性法测定不同植被演替阶段下的土壤团聚体稳定性,探究其变化特征以及响应因子。结果表明:表层(0~15 cm)土壤... 本文选取黄土高原子午岭林区4种植被演替阶段(草地、沙棘、山杨和辽东栎)的土壤作为研究对象,以农田土壤为对照,采用高能水分特性法测定不同植被演替阶段下的土壤团聚体稳定性,探究其变化特征以及响应因子。结果表明:表层(0~15 cm)土壤团聚体稳定性指数(SR)表现为草地(0.43)<农田(0.46)<沙棘(0.49)<山杨(0.59)<辽东栎(0.70),亚表层(15~30 cm)土壤SR则表现为农田(0.36)<草地(0.46)<辽东栎(0.52)<沙棘(0.65)<山杨(0.68)。整体上随着植被的正向演替,土壤团聚体稳定性不断增强,表层土壤团聚体稳定性不完全高于亚表层。除土壤有机碳外,团聚体稳定性与土壤粒径组成的关系同样密切,其中有效砂粒为土壤团聚体稳定性最主要的响应因子。 展开更多
关键词 土壤团聚体 植被演替 团聚体稳定性 高能水分特性法
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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
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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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增温对内蒙古大青山油松人工林土壤团聚体及有机碳分布的影响
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作者 冯辉 马秀枝 +3 位作者 李长生 李枭阳 李顺顺 崔昕远 《水土保持通报》 北大核心 2025年第3期253-260,共8页
[目的]分析土壤团聚体粒级组成和稳定性及各级团聚体有机碳含量对模拟增温的响应,为明晰内蒙古大青山油松人工林土壤结构稳定性和碳储能力在气候变暖背景下的动态变化提供科学依据。[方法]以内蒙古大青山油松人工林0—40 cm土壤为研究对... [目的]分析土壤团聚体粒级组成和稳定性及各级团聚体有机碳含量对模拟增温的响应,为明晰内蒙古大青山油松人工林土壤结构稳定性和碳储能力在气候变暖背景下的动态变化提供科学依据。[方法]以内蒙古大青山油松人工林0—40 cm土壤为研究对象,基于连续4 a的全年野外模拟增温试验,采用湿筛法将土壤分成>0.25 mm,0.25~0.053 mm、<0.053 mm这3个粒级,并测量各粒级团聚体内的有机碳含量。[结果]①研究区土壤以微团聚体为优势粒级,增温显著降低了各土层土壤大团聚体和微团聚体含量,而粉黏粒团聚体含量在各土层中均表现为显著增加,分别增加14.92%,14.01%,13.84%;②与对照相比,增温后土壤平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均显著降低,MWD在各土层分别下降了5.93%,3.66%和5.68%,GMD在各土层分别减少8.83%,8.41%,10.63%;③两种处理下各土层中均是土壤粉黏粒有机碳含量最高,增温使各土层粉黏粒团聚体内的有机碳含量升高却降低了大团聚体和微团聚体内的有机碳含量;增温后表层土壤总有机碳含量升高,而10—20 cm和20—40 cm土层的有机碳含量下降;④在增温条件下土壤粉黏粒团聚体的有机碳贡献率最大,与对照相比,增温后土壤粉黏粒的有机碳贡献率各土层分别增加44.39%,39.60%和43.31%,其次为微团聚体,土壤大团聚体的有机碳贡献率最低。[结论]增温导致土壤团聚体组成发生变化,破坏了土壤团聚体的稳定性,并且降低大团聚体和微团聚体内有机碳含量,表明增温不利于土壤有机碳的物理保护。 展开更多
关键词 油松人工林 模拟增温 土壤团聚体 稳定性 有机碳
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大气CO_(2)浓度和温度升高对水稻土团聚体有机碳分布及微生物丰度的影响
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作者 李佳慧 李伟洁 +2 位作者 许沁宇 孙立强 刘远 《土壤》 北大核心 2025年第3期579-585,共7页
依托同步模拟大气CO_(2)浓度和温度升高的开放式气候变化平台,设置4种试验处理:正常气候对照处理(CK),大气CO_(2)浓度升高(CE)、作物冠层升温(WA)以及两者同时升高处理(CW),分析不同气候变化条件下水稻土团聚体中有机碳分布和微生物丰... 依托同步模拟大气CO_(2)浓度和温度升高的开放式气候变化平台,设置4种试验处理:正常气候对照处理(CK),大气CO_(2)浓度升高(CE)、作物冠层升温(WA)以及两者同时升高处理(CW),分析不同气候变化条件下水稻土团聚体中有机碳分布和微生物丰度变化。结果表明:(1)与CK处理相比,CE处理土壤大团聚体比例(R_(0.25))、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)显著增加;WA和CW处理土壤MWD和GMD无显著变化。(2)土壤团聚体有机碳贡献率呈现规律为小团聚体>大团聚体>粉黏粒>微团聚体,粉黏粒中有机碳含量显著小于其他粒级团聚体;与CK处理相比,CE处理显著增加大团聚体和小团聚体中有机碳含量;WA处理中各粒级团聚体有机碳含量无显著变化。(3)与CK处理相比,CE处理显著增加>2 mm和<0.25 mm团聚体中细菌丰度,WA和CW处理显著增加<0.25 mm团聚体中细菌丰度;土壤真菌主要聚集在>2 mm团聚体中,与CK处理相比,CE处理显著增加各粒级团聚体中真菌丰度,WA处理显著增加>2 mm团聚体中真菌丰度,CW处理显著增加0.25~2 mm和<0.25 mm团聚体中真菌丰度。据相关性分析可知,土壤团聚体中细菌、真菌丰度与土壤MWD呈显著正相关,土壤团聚体中真菌丰度与有机碳含量呈显著正相关。可见,气候变化与土壤团聚体共同作用影响水稻土有机碳含量及微生物丰度,土壤团聚体有机碳分布与微生物丰度对大气CO_(2)升高的响应比较敏感。 展开更多
关键词 气候变化 水稻土 团聚体稳定性 微生物 有机碳
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不同放牧强度下荒漠草原植物群落土壤的分离能力
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作者 赵文迪 杨振奇 +3 位作者 郭建英 秦富仓 田甜 郭志文 《水土保持通报》 北大核心 2025年第3期60-68,共9页
[目的]研究不同放牧强度下草原植物群落根系性状对土壤分离能力的影响以及根系缠绕—固结效应和根系分泌物黏结效应对土壤抗侵蚀能力的相对贡献,为荒漠草原水土流失治理提供科学依据。[方法]以内蒙古希拉穆仁荒漠草原为研究对象,采用土... [目的]研究不同放牧强度下草原植物群落根系性状对土壤分离能力的影响以及根系缠绕—固结效应和根系分泌物黏结效应对土壤抗侵蚀能力的相对贡献,为荒漠草原水土流失治理提供科学依据。[方法]以内蒙古希拉穆仁荒漠草原为研究对象,采用土壤分离冲刷试验,系统测定不放牧、轻度放牧、中度放牧及重度放牧4种处理条件下的土壤分离能力,并计算根长密度等根系参数。[结果]随放牧强度增加,禾本科植物植被盖度和生物量降低,0~1 mm径级范围内的细根含量明显减少;重度放牧强度下的土壤分离能力为不放牧样地的2.5~3.1倍;根长密度可表征土壤的分离能力,当根长密度>0.4 cm/cm^(3)且根重密度>0.6 kg/m^(3)时土壤分离能力显著降低;根系缠绕—固结效应和根系分泌物黏结效应在抑制土壤侵蚀中的贡献率比例为0.65∶0.35。[结论]放牧强度显著影响了荒漠草原的土壤分离能力,根系的缠绕—固结效应对土壤分离能力的降低起到了关键作用。 展开更多
关键词 放牧强度 荒漠草原区 土壤分离能力 根系性状 根系总效应
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基于Micro-CT的土壤结构变化三维可视化量化表征方法
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作者 仲伟正 史卓林 +3 位作者 张合虎 康子涵 杨增玲 韩鲁佳 《农业机械学报》 北大核心 2025年第7期653-661,678,共10页
机械压实是导致土壤结构和功能改变,进而制约农业可持续发展的重要因素之一。本文采集砂土、壤土和粘土3种不同质地土壤,采用机械加压方式模拟制备了不同压实程度的土壤样品,并使用先进的Skyscan 1275 MicroCT系统进行样品扫描。比较了... 机械压实是导致土壤结构和功能改变,进而制约农业可持续发展的重要因素之一。本文采集砂土、壤土和粘土3种不同质地土壤,采用机械加压方式模拟制备了不同压实程度的土壤样品,并使用先进的Skyscan 1275 MicroCT系统进行样品扫描。比较了主动轮廓(AC)、标记分水岭(MBW)和K-means 3种不同算法对土壤孔隙和团聚体结构样品Micro-CT图像的分割效果,结果表明K-means图像分割算法最优。采用形态学分水岭算法和Canny边缘检测算法有效实现了土壤团聚体和孔隙个体的原位分离。基于K-means分割算法,优化提出了一种土壤物理结构Micro-CT原位、三维、可视化量化表征方法,原位三维可视化呈现了不同压实土壤样品孔隙和团聚体结构分布量化信息。Micro-CT成像表征结果与实验室分析结果具有很好的一致性。研究结果为土壤压实以及土壤结构数字化图谱等相关研究提供了快速分析方法。 展开更多
关键词 土壤压实 MICRO-CT 三维可视化 土壤结构 图像分割
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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
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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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盐碱土与非盐碱土团聚体差异、改良影响及启示
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作者 蔡婧晖 黄立华 +3 位作者 刘伯顺 黄广志 梁燕萍 蒋小曈 《水土保持学报》 北大核心 2025年第5期1-12,共12页
[目的]团聚体是土壤肥力的重要指标,其稳定性直接影响土壤物理、化学和生物特性。在盐碱化条件下,团聚体受到土壤高盐分或强碱性的影响,易导致土壤结构退化和功能降低,严重限制农业生产。旨在总结盐碱土与非盐碱土团聚体的差异,分析盐... [目的]团聚体是土壤肥力的重要指标,其稳定性直接影响土壤物理、化学和生物特性。在盐碱化条件下,团聚体受到土壤高盐分或强碱性的影响,易导致土壤结构退化和功能降低,严重限制农业生产。旨在总结盐碱土与非盐碱土团聚体的差异,分析盐碱化条件下影响团聚体形成和稳定性的因素。[方法]探讨改善盐碱土团聚体结构的方法与策略及非盐碱土团聚体研究对盐碱土的启示。[结果]综合分析发现,盐碱环境破坏土壤结构,降低微生物多样性和活性,导致大团聚体数量减少,微团聚体比例上升,团聚体稳定性较差。非盐碱土大团聚体和微团聚体数量均较高,且分布层次分明,生物多样性丰富,团聚体稳定性较高主要得益于丰富的有机质和活跃的微生物活动。[结论]为改善盐碱土团聚体结构,需要综合运用水利、物理、化学和生物措施来降低土壤盐碱质量分数,调节土壤pH,改善土壤结构,提高水分保持能力和增加养分有效性。未来研究应着重开发新的技术手段评估团聚体结构、优化改良技术、整合多尺度数据等,促进盐碱土特性的逐步改善和农业的可持续发展。 展开更多
关键词 土壤团聚体 盐碱土 非盐碱土 改良措施 稳定性
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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
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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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