团聚体稳定性

摘要： 不同的果园管理方式可影响果树根系生长、分布与土壤团聚体稳定性、有机碳固存,进而改变"根-土"复合体响应关系。对西北陇东旱塬不同覆膜年限(2 a、4 a和6 a)苹果园表层土壤(0—20 cm)细根生长进行调查,并采用干筛法和湿筛法相结合的方式对土壤团聚体进行分级(>2 mm, 0.5—2 mm, 0.25—0.5 mm和 0.25 mm机械稳定性团聚体含量(DR_(0.25))、> 0.25 mm水稳性团聚体含量(WR;)、平均重量直径(MWD)、平均几何直径(GMD)、团聚体破坏率(PAD)、水稳系数(WSC)]和团聚体有机碳含量。分析细根生长与土壤物理结构对长期覆膜的响应,探明土壤团聚体稳定性与有机碳固持关系,揭示黄绵土物理结构稳定机制。结果表明:6 a处理通过增加表层土壤黏粒和物理性黏粒比例,改变孔隙结构,抑制细根生长,其根量、根长和根表面积仅为对照(CK)的20.97%、24.66%和41.25%;降低表层土壤团聚体力稳性,其DR_(0.25)、机械稳定性团聚体MWD和GMD仅为CK的82.2%、74.02%和59.38%;对水稳性团聚体的保护作用低于短期覆膜(2 a),其PAD和WSC为2 a处理的121.17%和54.56%。2 a处理可提高土壤团聚体的力稳性、水稳性和土壤团聚程度,使土壤结构得到改善。同时对机械稳定性、水稳性团聚体有机碳提升效果优于6 a处理,为6 a处理的115.66%和116.6%。大团聚体固持有机碳能力高于微团聚体,但由于长期覆膜团聚体稳定性的下降,6 a处理的DR_(0.25)为CK的82.2%,不利于对有机碳的保护,使土壤有机碳水平对团聚体稳定性变异决定性仅为29.55%。连续覆膜引发的频繁干湿交替增加了黏粒对土壤结构稳定性的影响权重,促使表土"隐形"退化,抑制苹果细根在表层土壤中的生长、分布。2 a处理对土壤团聚体结构有良好的保护作用,促进土壤有机碳累积。

摘要： [目的]探究城乡梯度和林分类型对森林土壤团聚体组成及其稳定性机制的影响,为阐明区域土壤质量评价提供理论依据。[方法]以珠江三角洲城市群城乡梯度下3种典型林分为研究对象,分析0~30 cm土层团聚体稳定性变化特征及其影响因素。[结果]3种林分类型土壤团聚体主要由大团聚体(>0.25 mm)组成。马尾松林(PF)和针阔混交林(MF)的水稳性团聚体呈现由大粒径向微团聚体(近郊>乡村趋势。随土层深度增加,不同梯度的3种林分土壤团聚体水稳性降低,而其机械稳定性升高。土壤团聚体水稳性与土壤密度、含水量和有机碳(OC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量等呈正相关,与pH及微团聚体含量呈负相关。冗余分析(RDA)结果表明,土壤团聚体在城乡梯度下不同林分类型中分布及其稳定性主要受OC、TN、TP、pH等因素影响,TN为关键影响因子。[结论]土壤团聚结构稳定性大小与城乡梯度、林分类型及其土层密切相关。将马尾松林改造为针阔混交林,可有效提高森林土壤质量及抗侵蚀能力。

摘要： 【目的】探究沼液灌施对黄淮海平原土壤团聚体结构的影响。【方法】以黄淮海平原潮土为研究对象,根据等氮量原则,采用干湿筛法对连续4 a进行沼液灌施(BS)、化肥施用(CF)、沼液与化肥灌施(BS+CF)以及空白对照(CK)共4种处理的农田表层土壤(0~20 cm)进行团聚体筛分并计算稳定性指标。【结果】沼液灌施影响黄淮海平原表层土壤各粒径团聚体组成。相较于CK,不同化肥与沼液灌施处理>0.25 mm力稳性土壤团聚体(MR_(0.25))质量组成比例提高了2.14%~3.71%;>0.25 mm水稳性土壤团聚体(WR_(0.25))组成比例显著增加了56.44%~164.20%。同时,各处理对偏倚系数(C_(s))和峰凸系数(C_(E))产生显著影响。化肥与沼液灌施处理能够减缓崩解作用,增强团聚体稳定性,并使不同粒径团聚体分布更加均匀。此外,沼液灌施显著降低了土壤团聚体破坏率(PAD),显著增加了水稳性土壤团聚体稳定性。沼液和化肥配施团聚体破坏率最低,水稳性团聚体平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)值最大,分形维数(D)值最小。【结论】在黄淮海平原可以通过化肥与沼液配施改善潮土土壤结构,提高团聚体稳定性。

摘要： 为探究周年轮作休耕模式对土壤球囊霉素和团聚体稳定性的影响规律与机制,通过田间试验设置苕子-玉米轮作、豌豆-玉米轮作、休闲-玉米和全年休闲4个处理,分析不同种植模式下团聚体、球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)及有机碳(SOC)的变化规律。结果表明:与休闲-玉米、苕子-玉米轮作、豌豆-玉米轮作相比,全年休闲能显著增加大团聚体(>0.25 mm)含量,提高团聚体稳定性;在不同团聚体粒级下,与休闲-玉米相比,苕子-玉米轮作、豌豆-玉米轮作和全年休闲均能有效增加GRSP和SOC的含量,且全年休闲效果更佳;结构方程模型的结果显示,GRSP对SOC和可溶性有机碳(DOC)有直接的正面影响,对团聚体稳定性有间接影响,各因子对平均质量直径的总效应由大到小依次为WSA_(>0.25)(>0.25 mm水稳性团聚体)>DOC>总GRSP>SOC>易提取GRSP;相关性分析表明,不同团聚体粒级下GRSP与SOC均呈线性正相关关系,但在不同粒级下的相关系数的大小有所差异。研究表明,合理的轮作休耕模式有助于恢复地力,改善耕地质量,减少水土流失。

摘要： 研究凋落物去除对秦岭天然林土壤团聚体稳定性及细根分布特征的影响机制,为森林生态治理提供理论依据。结果表明:(1)凋落物去除导致云杉林10—40 cm土层土壤中粒径大于0.25 mm水稳性团聚体含量(WR_(0.25))较对照显著降低(P<0.05);混交林10—40 cm土层的大于0.25 mm机械稳定性团聚体含量(DR_(0.25))显著降低(P<0.05);红桦林表层0—10 cm土壤团聚体的平均质量直径(MWD)显著降低(P<0.05);(2)凋落物去除导致三种天然林0—20 cm土层的细根生物量密度(FRBD)较对照显著降低44.18%—57.24%,细根体积(FRV)显著降低24.64%—60.41%;三种天然林中红桦林0—40 cm各土层的FRV最高;(3)凋落物去除导致云杉林0—40 cm土层的土壤容重较对照显著增加5.24%—13.04%,三种天然林0—40 cm土层的土壤有机碳含量显著降低7.92%—25.21%,全氮含量显著降低10.17%—18.10%;(4)相关分析表明,云杉林土壤的团聚体破坏率(PAD)和土壤不稳定团粒指数(E_(LT))与FRBD、细根根长密度(FRLD)和FRV均呈极显著负相关,混交林土壤的PAD与FRBD呈极显著负相关关系(r=-0.814),红桦林土壤团聚体MWD与FRBD、FRLD和细根比根长(FSRL)均呈显著负相关关系(r=-0.777、-0.771和-0.786)。综上,凋落物去除在总体上降低了天然林土壤团聚体的稳定性及有机碳和全氮含量,并且不利于林木细根的生长。

摘要： 土壤碳(C)和氮(N)含量在农田作物养分利用和循环中起着关键作用。土壤团聚体的C、N含量和稳定性是表征土壤结构、退化和稳定性的重要指标。姜-稻轮作和姜-菜轮作为水旱轮作和旱地轮作,具有不同的C、N保护机制。为探究不同轮作模式下农田土壤团聚体分布规律、稳定性和C、N含量的变化特征,寻求最优的轮作模式,以安徽省铜陵市姜-菜轮作和姜-稻轮作模式下的农田为研究对象,采集0~20 cm深度的土壤样品,测定不同粒级土壤团聚体的质量分数,并使用单因素方差分析土壤团聚体及C、N含量的差异性。通过土壤团聚体稳定性指标平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、大团聚体含量(DR_(0.25))和分形维数(D)来衡量土壤团聚体的稳定,并使用皮尔逊相关系数分析土壤团聚体和团聚体C、N与土壤稳定性指标的关系。结果表明:1)姜-菜轮作下姜季>0.053~0.25 mm微团聚体质量分数比菜季显著增加53%(P0.25~1.00 mm大团聚体质量分数比稻季显著增加约2倍(P1.00 mm大团聚体C、N含量分别显著降低39%与33%(P1.00 mm大团聚体C的贡献率显著高于姜-菜轮作24%(P0.25~1.00 mm大团聚体C、N贡献率分别显著低于姜-菜轮作32%与25%(P0.25~1.00 mm大团聚体质量分数显著正相关(P1.00 mm大团聚体含量显著正相关(P0.25 mm大团聚体C、N显著正相关(P<0.05)。相对于姜-菜轮作下的旱地轮作,水旱轮作下的姜-稻轮作模式可以持续改善土壤团聚体稳定性和维持高效的土壤C、N的养分利用,是实现铜陵市水土保持与养分协调利用的最优轮作模式,有利于维系白姜的可持续生产。

摘要： 优先流是水分和溶质在土壤中非均质性运移的普遍现象,但对其形成的优先流区和基质流区土壤团聚体稳定性的研究还较少。为了阐明土壤团聚体破碎机制的差异,研究以汾河流域下游农田、撂荒地和果园3种土地利用方式为对象,采用野外染色示踪法与Le Bissonnais(LB)法分析了土壤染色区分下优先流区与基质流区土壤团聚体稳定性特征。结果表明:土壤染色率主要分布在0—30 cm土层,在10—30 cm土层果园显著高于撂荒地。LB处理的>0.25 mm团聚体含量和平均重量直径(MWD)在不同土地利用方式下表现为果园>农田>撂荒地,相对消散指数(RSI)和相对机械破碎指数(RMI)则有相反的趋势。优先流区在10—20 cm土层比基质流区具有更强的团聚体稳定性以及抵抗消散作用和机械破坏能力。土壤染色率与快速湿润的MWD呈显著负相关,与RSI呈显著正相关。研究表明果园比农田和撂荒地具有更好的优先流特征和团聚体稳定性,并且优先流区抗团聚破碎能力比基质流区更强,这将有利于维持优先流途径稳定性。

摘要： 以北疆耕作层土壤为研究对象,采用室内冻融模拟试验,研究冻融循环过程中土壤含水量、含盐量和冻融循环次数对土壤团聚体水稳定性特征指标(平均质量直径、几何平均直径、分形维数)的影响。结果表明:70%田间持水量时冻融过程可增强团聚体稳定性,含水量过高或过低均破碎团聚体,特别是达到田间持水量时;初始含盐量对团聚体稳定性也有显著影响,随着含盐量的增加土壤团聚体稳定性逐渐降低;随冻融循环次数增加(1次、3次和5次),<0.1 mm的团聚体组成比例显著上升,几何平均直径和平均质量直径降低;在初始含水量较低时,冻融循环对分形维数没有显著影响,随着初始含水量的增加,分形维数最高增加0.88%;土壤的平均质量直径和几何平均直径均与分形维数呈显著负相关。建议在盐碱土冻结前,调节土壤含水量至70%田间持水量,可以保持和改善土壤物理结构。

摘要： 【目的】水稻土团聚体的形成和稳定与铁锰氧化物含量密切相关。研究紫云英还田对水稻土团聚体组成以及各粒径团聚体中铁锰形态的影响,以揭示紫云英还田与氮肥减施下土壤团聚体的稳定性机制。【方法】田间试验于2015年在湖北荆州进行,供试土壤为长江冲积物发育的水稻土。设置不施氮肥(CK)、紫云英种植还田(MV)、60%氮肥(N_(60%))、100%氮肥(N_(100%))、紫云英种植还田+60%氮肥(MV+N_(60%))、紫云英种植还田+100%氮肥(MV+N100%)6个处理。于2019年,采样分析土壤水稳性团聚体百分含量,各粒径团聚体中不同形态的铁锰含量。【结果】施肥有效提高了土壤大团聚体(>0.25 mm)含量,以MV+N_(60%)处理的效果最为明显,比CK处理大团聚体含量增加了49.8%,微团聚体含量减少了71.0%,有效提高了土壤团聚体稳定性。土壤大团聚体中各形态铁锰含量显著高于微团聚体。在>5 mm团聚体中,除游离锰外其余形态的铁锰含量与平均重量直径(MWD)或几何平均直径(GMD)显著相关(r=0.474~0.704),游离铁和非晶质铁与MWD和GMD均呈极显著正相关。【结论】游离铁和非晶质铁是团聚体稳定性的关键因素。紫云英还田与氮肥减施有利于游离铁和非晶质铁在大团聚体中的富集,促进大团聚体的形成,进而改变土壤团聚体粒径分布,提高土壤团聚体的稳定性。

摘要： 山东滨海盐碱土壤盐分高、养分低、结构差等问题严重影响了该地区的农业发展,因此有效开发和利用该地区土地对其农业增产增收至关重要。以东营市垦利区四种土地利用方式(荒地、草地、耕地、林地)为研究对象,探讨不同土地利用方式对滨海盐碱土基本理化性质、团聚体稳定性的影响。结果表明:(1)土壤的电导率(EC)和水溶性K^(+)、Na^(+)含量均表现为荒地>耕地>草地>林地,且荒地的EC和Na^(+)含量显著高于其他样地;(2)土壤的全氮(N)和总有机碳含量(SOC)表现为林地>草地>耕地>荒地,各土壤0.25~2 mm粒级的水稳性团聚体的SOC最高;(3)林地的机械稳定性平均质量直径(MWD)和>0.25 mm的机械稳定性团聚体含量(R_(0.25))显著低于其他样地;(4)荒地的水稳性平均质量直径(WMWD)和>0.25 mm的水稳性团聚体含量(WR_(0.25))显著低于其他样地;(5)团聚体破坏率(PAD)依次表现为荒地>耕地>草地>林地。扫描电镜(SEM)结果显示草地、耕地和林地中>2 mm水稳性团聚体的表面和内部有较明显的颗粒、孔隙及黏结物质。Pearson相关分析表明,机械组成与MWD、R_(0.25)存在显著相关性;PAD与水溶性Na^(+)含量、0.25~2 mm组分水稳性团聚体SOC存在极显著相关性。不同土地利用方式对土壤的物理、化学和力学性质有不同的影响。草地和林地土地利用方式对滨海盐碱土壤理化性质的改良效果均显著,林地具有更高的碳储量及团聚体水稳性,但机械稳定性较低。研究结果可为滨海盐碱地区土地利用的合理规划与可持续发展提供参考。

摘要： 本发明公开了一种生态改良土团聚体水稳定性的评价方法，包括以下步骤：（1）土壤团聚体浸水实验，采集团聚体浸水全过程中质量数据及临界状态耗时；（2）根据团聚体预浸润过程毛细吸水耗时及质量数据，获得团聚体吸水速率V；（3）根据团聚体浸水稳定后各层筛网上的剩余质量，获得筛分粒径系数D；（4）综合首层筛网剩余质量、团聚体吸水速率和筛分粒径系数三大参数，获得团聚体水稳定性系数S，评价生态改良土团聚体水稳定性；本发明评价土体范围广、评价方法完善，解决了现有土壤团聚体水稳定性评价方法参数单一、不能全面体现土壤团聚体生态改良效果的问题。

摘要： 本发明涉及一种改良土团聚体水稳定性的测试装置。该测试装置由数据采集处理装置、升降控制装置和样品实验区组成。其中，数据采集处理装置由重量传感器、电脑、摄像头组成；升降控制装置由底座、立杆、支撑横杆、齿轮、传动操作杆组成；样品实验区由筛网、透明容器组成。本发明测试土体范围广、操作简便、数据精准、成本低，能有效测定改良土团聚体遇水全过程的质量变化、形态变化、粒径分布及吸水速率。

摘要： 本发明提出了一种评估土壤团聚体稳定性的搅拌破碎能量法，属于土壤结构稳定性评估领域。该方法是将过2mm筛的风干土样加一定的水配比制成土水溶液，并应用搅拌机对该土水溶液进行低速(3000rps)搅拌破碎，搅拌破碎过程中采集搅拌机的电功率和土水溶液温度，同时将搅拌破碎完成的土水溶液进行筛分、烘干、称重，并对比土壤质地确定破碎过程为土壤完全破碎过程。然后，采用水或完全破碎土样溶液在同等实验条件下重复相同时间的搅拌实验，并测出相应的电功率和土水溶液温度。根据采集到的土水溶液和水或完全破碎土样溶液的电功率，通过差分、积分计算土壤破碎能量。本发明可以测量土壤破碎能量，定量评估土壤团聚体稳定性。

摘要： 本发明涉及一种提高土壤团聚体稳定性的肥料及其制备方法，一种提高土壤团聚体稳定性的肥料的制备方法包括以下步骤：S1：将微生物菌剂、蚯蚓粪、经初始堆制的秸秆以及经微生物发酵后的黄水通过加水、搅拌以及混合操作制成第一肥料；S2：将所述第一肥料挤压成型形成微型蜂窝煤状肥料；S3：将砒砂岩和风化煤粉碎并混合均匀后填充至微型蜂窝煤状肥料的通孔中，并挤压固定；S4：将填充后的微型蜂窝煤状肥料表面敷设第一肥料并挤压。第一肥料由有机肥构成，第一肥料以蜂窝煤状的结构将砒砂岩和风化煤包裹在其中，能有效阻挡砒砂岩和风化煤的无机肥与土壤之间直接接触，实现无机肥的缓慢释放，这样在实现更好的施肥效果的同时能够避免肥料对环境的污染。

摘要： 本发明公开了一种提高土壤团聚体稳定性的方法。其步骤为：称取有机物土壤改良剂或/和生物制剂改良剂，其中有机物土壤改良剂在土壤中所占体积比为10%~25%，生物制剂改良剂以0.05g/kg~0.3g/kg的施用浓度混在土里；按照回填厚度与面积计算所需采集的土壤量；将所述改良剂与土壤投入容器中，搅拌20min，保证改良剂与土壤混合度达到95%以上，随后将掺杂了改良剂的土壤回填至绿地、公园，回填厚度为10~30cm，并轻度压实，最后在改良后的土壤上铺设草皮。本发明所述方法增强了土壤颗粒的胶结力作用，促进了土壤团聚体稳定性的提高，并保持了土壤的肥力，且改善了土壤的通透性和孔性，加快了降雨入渗，补充地下水。

摘要： 本发明涉及一种土壤团聚体稳定性的分析方法，包括以下步骤：(1)选取适合采样的土地，并采集土壤样本；(2)样本去除杂质后，自然晾干，进行编号；(3)称取样品，进行干筛；(4)收集样本，分别称重，计算各级团聚体占土壤样本的百分数；(5)按比例配成一定质量的风干土壤样本；(6)将湿筛套筛放于振荡架上；(7)将配置好的样本放入套筛内，在水中上下振动；(8)振动停止后，转移至蒸发皿，蒸干称重；(9)进行数据分析，得到各土壤团聚体稳定性评价参数；(10)得出土壤团聚体的稳定性。本发明利用干筛与湿筛相结合的方法，分步测量土壤中团聚体的各项指标，方便快捷的从土地利用方式角度对于土壤团聚体稳定性的影响进行分析。

摘要： 本发明公开了一种评估酸雨地区土壤团聚体稳定性的方法，首先在指定湿度条件下，采集0‑10cm尺寸的土壤样品；对所采集的土壤样品进行风干筛分，收集3‑5mm尺寸的土壤团聚体作为团聚体稳定性评估的待测样品；对所述待测样品分别进行快速湿润处理、机械破碎处理和慢速湿润处理，并将处理后的待测样品分别放置于浸在酒精中的50μm筛子中；基于处理后的待测样品，测定并评估土壤团聚体的粒径分布。上述方法可以贴近酸雨地区的自然条件，并客观评价酸雨地区的土壤团聚体稳定性。

摘要： 本发明提出了一种评估土壤团聚体稳定性的搅拌破碎能量法，属于土壤结构稳定性评估领域。该方法是将过2mm筛的风干土样加一定的水配比制成土水溶液，并应用搅拌机对该土水溶液进行低速(3000rps)搅拌破碎，搅拌破碎过程中采集搅拌机的电功率和土水溶液温度，同时将搅拌破碎完成的土水溶液进行筛分、烘干、称重，并对比土壤质地确定破碎过程为土壤完全破碎过程。然后，采用水或完全破碎土样溶液在同等实验条件下重复相同时间的搅拌实验，并测出相应的电功率和土水溶液温度。根据采集到的土水溶液和水或完全破碎土样溶液的电功率，通过差分、积分计算土壤破碎能量。本发明可以测量土壤破碎能量，定量评估土壤团聚体稳定性。

摘要： 本实用新型公开了基于土壤水分特征曲线测定土壤团聚体稳定性的测定装置。该装置由进水系统，测定系统和置物系统三个部分组成。水溶液由进水系统控制以不同的速率进入到测定系统中，通过对土壤表面施加不同张力得到基质势与含水量的对应关系绘制水分特征曲线，再通过公式量化不同速率下土壤水分特征曲线的差异得到土壤团聚体稳定性指数。该实用新型将原有的理论设想转变为现实，并将其改进为一体化装置，增加了高能水分特征曲线法应用的便利性，促进该方法的广泛利用。

摘要： 一种土壤团聚体稳定性的测定装置包括了支架、降雨模拟装置和套筛；所述支架底部设置有格栅底板和集水槽；所述降雨模拟装置由水箱、水泵、水管、控水阀、水压表和雨水喷头组成，水箱固定设置在支架的底板上，水泵安装在水箱中，水管的一端固定连接水泵另一端固定安装有雨水喷头，水管上固定设置安装控水阀好水压表；所述套筛由筛架、第一层筛、第二层筛、第三层筛、第四层筛、第五层筛和挡土筛组成，筛架竖直固定设置在支架的底板上，筛架从上往下依次安装设置第一层筛、第二层筛、第三层筛、第四层筛、第五层筛和挡土筛。有益效果是：能够根据不同降雨强度模拟出土壤浸泡湿润的真实环境，使土壤团聚物成型更为准确，提高了采样和检测的准确性。