摘要：土壤结构的稳定性对高寒草甸生态系统有重要意义.为研究不同水平氮素补充对高寒草甸草地土壤团聚体、有机碳和全氮含量及分布格局的影响,于2012-2014年在青藏高原东部夏河县进行3 a的试验研究.试验为随机区组设计,包括0（对照）、50（低氮）、100（中氮）和200（高氮）kg/hm2 4个氮素补充水平.研究结果表明：低、中、高水平氮素补充处理显著提高了0~30 cm土层≥0.25 mm大团聚体质量分数（P〈0.05）,比对照分别提高了4.74%、6.42%和1.96%;较之对照,低、中水平氮素补充处理显著增加了≥5 mm、≥2~5 mm粒级团聚体含量;低、中水平氮素补充处理显著提升了0~30 cm土壤团聚体平均质量直径,分别比对照提升了9.79%和12.63%.不同水平氮素补充处理有机碳、全氮含量大小排序分别为：中氮≈低氮＆gt;对照＆gt;高氮、中氮＆gt;低氮≈高氮＆gt;对照.不同粒级团聚体中〈0.25 mm微团聚体有机碳含量最高而全氮含量最低、≥0.25~2 mm粒级有机碳含量最低而全氮含量最高;低、中水平氮素补充提高了不同粒级团聚体0~30 cm土层有机碳含量而高水平氮素补充处理显著降低了有机碳含量;低、中、高水平氮素补充增加了不同粒级团聚体全氮含量,其中中水平氮素补充处理最高,低水平氮补充次之.不同粒级团聚体含量是影响团聚体养分贡献率的主要原因,≥2~5 mm粒级团聚体含量与相应粒级团聚体有机碳含量呈显著正相关关系,≥5 mm和≥2~5 mm粒级团聚体含量与相应粒级团聚体全氮含量分别呈极显著正相关、显著正相关关系.研究表明连续每年补充50~100 kg/hm2氮可以改善高寒草甸土壤结构并提高土壤肥力状况.

摘要：【目的】分析中亚热带不同树种、土层、粒级及其交互作用对土壤团聚体粒级组成及其碳、氮含量、储量及碳氮比的早期影响,揭示种植不同树种对土壤团聚体组成及其碳、氮含量的影响,以期为中亚热带地区造林和营林中合理选择树种提供科学依据。【方法】通过随机区组设计,于2012年2月在土壤发育和经营历史相同的林地上建立了中亚热带地区常见树种同质园。2019年8月测定各树种不同土层(0~10、10~20、20~30、30~40和40~50 cm)不同粒级(>2、1~2、0.25~1和0.053~0.25 mm)团聚体的质量百分含量、有机碳和全氮含量、储量及碳氮比。【结果】1)各土层团聚体均以>2 mm粒级为主,且>2 mm粒级团聚体的质量百分含量随土层加深而降低,并在木荷、米槠和杜英土壤中较高,而1~2 mm粒级团聚体的质量百分含量则在马尾松林土壤中最高;2)各粒级团聚体的有机碳含量随土层加深而降低,各土层团聚体的有机碳含量则随粒级减小呈先增后减的趋势,其中,0~10 cm土层团聚体的有机碳含量以1~2 mm粒级最高,而20~30、30~40和40~50 cm土层团聚体的有机碳含量则均以0.25~1 mm粒级最高,并在米槠林土壤中最高;3)除0~10 cm土层外,各土层不同粒级团聚体的全氮含量总体在米槠林土壤中最高,在香樟林土壤中最低;4)在20~30、30~40和40~50 cm土层,>2 mm粒级团聚体的碳、氮储量均在米槠林土壤中最高,而其余各粒级团聚体的碳、氮储量均在马尾松林土壤中最高;5)各粒级团聚体的碳氮比均在表层(0~20 cm)土壤较高,在深层(30~50 cm)土壤较低。【结论】各树种种植7年后,不同土层团聚体的粒级组成均以>2 mm为主,且>2 mm粒级团聚体的质量百分含量随土层加深而降低。土壤团聚体的碳、氮储量变化规律与粒级组成变化规律相似,土壤团聚体的粒级组成比团聚体碳、氮含量更能影响团聚体的碳、氮储量,所以种植米槠的土壤碳、氮储量比同期种植马尾松的土壤更高。

摘要：【目的】通过研究不同耕作模式下土壤团聚体特征,探明耕作模式对土壤团聚体质量指标的影响,为解决区域长期传统耕作模式所引起的土壤结构质量下降问题及构建土壤合理耕作层提供科学依据。【方法】从2016年10月开始,在吉林省西部松原市宁江区开展田间试验,采用随机区组设计,将耕作结合秸秆还田设置了4个处理,分别为常规耕作(秸秆清除后进行旋耕,LR)、连续旋耕(秸秆粉碎还田后进行旋耕,SR)、翻耕–旋耕(秸秆粉碎还田后,轮流进行翻耕和旋耕,STR)、翻耕–免耕(秸秆粉碎还田后,轮流进行翻耕和免耕,STN)处理。于2018年10月采集0—20和20—40 cm土层土壤样品,分析了土壤团聚体组成分布、团聚体稳定性及团聚体各粒级有机碳含量。【结果】与LR处理相比,秸秆还田可明显改善土壤团聚体结构及稳定性(P <0.05)。秸秆还田条件下,STR和STN土壤中大于0.25 mm的机械稳定性团聚体含量比连续旋耕(SR)处理显著增加10.6%(P <0.05)。与LR处理相比,STR和STN处理耕层土壤机械稳定性团聚体几何平均直径(GMD)明显提高,而STR和STN处理土壤团聚体分形维数(D)平均降低3.9%,耕层不稳定团粒指数(Elt)也显著降低。STN处理在0—20 cm土层具有较高的土壤团聚体有机碳含量。【结论】秸秆还田下,两种轮耕模式具有更高的团聚体稳定性,且有较小的分形维数,进而具有较好的抗蚀能力,其中翻耕–免耕轮耕模式团聚体稳定性更好,耕层土壤中团聚体有机碳含量更高。因此,翻耕–免耕轮耕模式是吉林省西部地区土壤肥力保育的有效措施和耕作模式。

摘要：采用大田小区试验,分析了常规秸秆还田(CK)和秸秆还田配施促腐菌剂(IT)两种处理下稻田0~20和20~40 cm土壤团聚体粒径分布,评估了土壤团聚体水稳定性(土壤水稳性大团聚体数量R_(0.25)、平均重量直径MWD、几何平均直径GMD),并测定了不同粒径(1 mm)土壤团聚体中有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)的含量。结果表明:1)IT处理0.25 mm团聚体数量在0~20和20~40 cm土层分别较CK下降10.0%和6.8%、提高3.0%和5.7%及17.9%和26.1%;与CK相比,IT有效提高了R_(0.25)、MWD、GMD,在0~20和20~40 cm土层中分别提高了26.4%、20.0%、18.2%和18.2%、10.5%、10.0%。2)与CK相比,IT处理0~20和20~40 cm土层中0.25~1 mm粒级团聚体的TP含量分别显著提高了40.3%和37.5%,TN和SOC含量无显著差异;其他粒径各养分在两处理间无显著差异,大团聚体(>0.25 mm)的SOC和TN含量高于粉黏团聚体(0.25 mm)的SOC、TN和TP累积贡献率在0~20和20~40 cm土层中较CK分别提高了32.1%、19.6%、52.8%和22.8%、11.8%、42.9%。3)土壤0.25 mm)数量与SOC、TN和TP含量呈显著正相关。综上,秸秆还田配施促腐菌剂可以促进土壤大团聚体(>0.25 mm)形成,提高了团聚体水稳定性,增加了土壤大团聚体中养分含量,促使养分从粉黏团聚体向大团聚体转移。

摘要：为研究红壤丘岗区经济果园套种模式对新改坡耕地土壤团聚体分布及稳定性的影响,以坡度约12°、坡长18 m、宽度1.5 m的12个猕猴桃种植试验小区为对象,设计连续3年套种紫薯(PSP)、毛叶苕子(HV)、荒草(W)3种模式,以无植被覆盖裸地(CK)为对照,测定不同坡位0~15 cm表层土壤团聚体指标。结果表明:套种处理的土壤水稳定性团聚体(WR>0.25)数量和大小均有不同程度增大趋势,其增幅顺序为PSP>HV>W>CK。土壤团聚体结构破坏率(PAD)和分形维数(D)的顺序为CK>W>HV>PSP,表明套种紫薯坡地土壤团聚体的稳定性最好,毛叶苕子次之。沿顺坡方向,所有处理WR>0.25含量、团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均呈减小趋势,而PAD和D呈逐渐增大趋势,表明新改坡耕地土壤的结构性沿坡长方向呈现变差的趋势。D与MWD、GMD、>0.25 mm团聚体含量均呈显著负相关。套种能够增加丘岗坡地经济果园土壤团聚体数量和大小,改善土壤团粒结构,提高土壤质量。

摘要：借助室内人工模拟降雨试验为研究手段,以强降雨过程中红壤丘陵区坡菜地侵蚀泥沙颗粒组成及土壤团聚体稳定性变化特征与规律为研究目的,分别在不同坡长(2,3,4m)、不同植被覆盖度(0,30%,60%,90%)条件下进行了有效模拟降雨试验共计12场次,每场次降雨试验的产流历时设计为30min,固定雨强为2.0mm/min。试验结果表明:1)侵蚀泥沙中颗粒粒径以1mm干筛法团聚体含量明显大于湿筛团聚体(>1mm)的含量,可认为水稳性团聚体的含量更能作为衡量土壤结构的稳定性的指标。>0.25mm团聚体分散度(PAD0.25)和>2mm团聚体分散度(PAD_2)含量均出现增大,而>0.25mm水稳性团聚体含量(WAS_(0.25))减少,植被覆盖度对土壤团聚体稳定性影响明显强于坡长;3)WAS_(0.25)含量是影响侵蚀泥沙的颗粒粒径分布的主要因素,随着坡面土壤中WAS_(0.25)的增加,侵蚀泥沙的平均重量直径逐渐降低。同时,泥沙颗粒平均直径与土壤团聚体平均重量直径(MWD_(团聚体))含量呈极显著负相关,可知坡面大团聚体越稳定,坡面土壤的粗化过程越不易形成。

摘要：【目的】探讨不同氮添加条件下土壤团聚体分布及其碳氮含量的响应特征,以期为氮沉降背景下高寒草甸土壤固碳机制提供数据支撑。【方法】于2014年在青藏高原高寒草甸建立长期氮素添加平台,采取完全随机区组试验设计,设置0 g/(m^(2)·a)(N0,对照)、2 g/(m^(2)·a)(N2)、4 g/(m^(2)·a)(N4)、8 g/(m^(2)·a)(N8)、16 g/(m^(2)·a)(N16)、32 g/(m^(2)·a)(N32)6个水平氮素添加控制试验。通过湿筛法获得大团聚体(0.25~2 mm)、微团聚体(0.053~0.25 mm)和黏粉粒(0.05),氮添加未显著改变土壤团聚体平均质量直径(P>0.05),这可能由于氮添加不仅提高了根系生物量,也降低了土壤微生物活性。氮添加降低了大团聚体和微团聚体有机碳含量,而增加了黏粉粒有机碳含量(P>0.05)。相比于对照,氮添加使得微团聚体和黏粉粒全氮含量分别降低了2%和12%(P>0.05)。氮添加显著降低了各粒级土壤团聚体C/N(P<0.05)。【结论】不同粒级土壤团聚体C/N比值下降,表明未来持续氮沉降可能会加速高寒草甸土壤有机碳矿化。

摘要：近年来,人类活动和气候变化影响使高寒草地土壤结构遭到破坏。土壤团聚体作为土壤的基本结构单元,其稳定性主要取决于生物胶结物质的含量。然而,草地土壤团聚体特征与生物胶结物质的关系研究较少。为了明确不同施氮量下土壤团聚体稳定性差异及其影响因素,以红原高寒草地为研究对象,采用随机区组设计7个氮添加[CO(NH_(2))2,46.7%N]梯度,分别为0、10、20、30、40、50、60 g·m^(-2)(N_(0)、N_(10)、N_(20)、N_(30)、N_(40)、N_(50)、N_(60))。测定并分析了土壤团聚体组成差异及稳定性与生物胶结物质含量的关系。结果表明:1)高寒草地以2~4 mm的土壤团聚体为主,相对含量为34.22%。不同施氮梯度对土壤养分含量、团聚体的组成和稳定性影响显著(P<0.05)。2)不同施氮梯度下生物胶结物质[土壤孢子密度、菌丝密度、易提取球囊霉素(EEG)、难提取球囊霉素(DEG)及总球囊霉素(TG)]含量变化显著(P<0.05)。其中,孢子密度在N_(10)下达到最高值,为72.33 ind·g^(-1)、菌丝密度在N_(60)下达到最低值,为0.48 m·g^(-1),TG在N_(60)处理下达到最高值,为6.84 mg·g^(-1)。3)相关分析表明,菌丝密度与2~4 mm土壤团聚体重量百分数稳定性显著正相关、与0.25~1.00 mm土壤团聚体重量百分数极显著负相关;0.25~1.00 mm土壤团聚体重量百分数与球囊霉素显著正相关。逐步回归分析发现,EEG是影响<0.25 mm土壤团聚体重量百分数变化的重要因子(R^(2)=0.26)。通径分析表明,菌丝密度对平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)有最大的直接正效应,为0.79、0.78。研究结果表明,施氮降低了高寒草地土壤团聚体的稳定性,菌丝密度和EEG对土壤团聚体组成及稳定性影响最为显著(P<0.05)。

摘要：【目的】研究生物炭添加对灌区麦田土壤团聚体分布、稳定性及作物产量的影响,阐明土壤及作物对生物炭培肥效果的响应,为灌区麦田土壤结构改良和合理培肥制度建立提供理论依据。【方法】试验采用裂区设计,氮肥(纯氮)用量设0、150 kg hm^(−2)两个水平,每一氮肥用量下设生物炭用量0,10,20,30 t hm^(-2)4个水平,通过2年(2018~2020年)田间定位试验,利用干筛法得到了不同粒级土壤团聚体含量,对土壤团聚体稳定性指标和春小麦产量进行对比分析。【结果】与不添加生物炭相比,添加生物炭显著提高了>5 mm、2~5 mm粒级土壤团聚体含量(P<0.05),增幅范围为10.2%~29.2%、8.3%~10.2%;施用生物炭20 t hm^(-2)时土壤团聚体平均重量直径及几何重量直径增幅最为显著(P<0.05),较不施生物炭处理相比分别增加了21.4%和32.3%;生物炭配施氮肥春小麦增产效果优于单施生物炭处理;土壤团聚体几何重量直径与春小麦产量之间呈显著的正相关关系。【结论】生物炭施用对灌区麦田土壤大团聚体形成及其稳定性提升效果显著,有利于改良土壤,提升春小麦产量。在本试验条件下,单施生物炭20 t hm^(-2)时土壤团聚体稳定性最强,生物炭20 t hm^(-2)与纯氮150 kg hm^(−2)配施时产量最高,与对照相比春小麦增产达42.7%。

摘要：【目的】研究秸秆和地膜覆盖旱作冬小麦田土壤团聚体分布规律及与有机碳的关系,为探讨覆盖方式对土壤团聚作用的影响,优化黄土高原旱作农田耕作措施提供理论依据。【方法】冬小麦覆盖试验开始于2008年,试验设计4个处理:冬小麦种植期间无覆盖对照(CK)、全年覆盖秸秆9000 kg/hm^2(M1)、全年覆盖秸秆4500 kg/hm^2(M2)和全年地膜覆盖(PM)。利用干筛法和湿筛法筛分了2014年收获期0-10 cm和10 20 cm土层中>5 mm、5~2 mm、2~1 mm、1~0.5 mm、0.5~0.25 mm和0.25 mm土壤机械稳定性团聚体含量m1和M2处理较CK处理分别提高了5.1%和2.0%;秸秆和地膜覆盖均可提高10-20 cm土层>0.25 mm机械稳定性团聚体含量,M1、M2和PM处理较CK处理分别提高了7.6%、4.3%和3.1%。2)秸秆覆盖有利于0-10 cm土层>0.25 mm水稳性团聚体的形成M1和M2处理较CK处理分别提高了6.8%和5.0%PM处理与CK处理无显著差异;覆盖处理对10-20 cm土层水稳性团聚体影响不显著。3)秸秆和地膜覆盖均有利于0-10 cm土层土壤团聚体稳定性的提高,M1、M2和PM处理平均重量直径值较CK处理分别提高47.8%、24.7%和24.6%几何平均直径值分别提高了48.9%、34.8%和31.6%。4)秸秆覆盖有利于提高土壤有机碳含量在0-10 cm土层M1和M2处理较CK处理有机碳含量分别提高了11.9%和6.3%在10 20 cm土层分别提高4.2%和4.5%,地膜覆盖对土壤有机碳的积累无促进作用。在0-10 cm土层土壤有机碳含量与>0.25 mm水稳性团聚体含量呈显著正相关。【结论】秸秆覆盖处理可提高土壤大团聚体含量提高团聚体的水稳性,改善土壤结构,同时可增加土壤有机碳含量提高土壤肥力,且覆盖量越大效果越明显。地膜覆盖对土壤结构的改良也有一定作用但,效果较秸秆覆盖处理差。覆盖秸秆9000 kg/hm^2处理优于其他处理,可以作为黄土高原旱作农田合理的耕作模式应用到农业生产中。