石灰?guī)r發(fā)育土壤團(tuán)聚體的分級(jí)特征

劉 兵，周運(yùn)超，張 皓，李可相，郭廣正，周 焱，高安勤,5

(1.貴州大學(xué)土地規(guī)劃與信息技術(shù)研究所，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.貴州大學(xué)林學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025；3.貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025；4.清鎮(zhèn)市氣象局，貴州 貴陽(yáng) 551400；5.六盤(pán)水市農(nóng)業(yè)委員會(huì)，貴州 六盤(pán)水 553000)

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■研究報(bào)告

石灰?guī)r發(fā)育土壤團(tuán)聚體的分級(jí)特征

劉 兵1,3，周運(yùn)超1,2，張 皓4，李可相1,3，郭廣正3，周 焱1,3，高安勤3,5

(1.貴州大學(xué)土地規(guī)劃與信息技術(shù)研究所，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.貴州大學(xué)林學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025；3.貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025；4.清鎮(zhèn)市氣象局，貴州 貴陽(yáng) 551400；5.六盤(pán)水市農(nóng)業(yè)委員會(huì)，貴州 六盤(pán)水 553000)

為探索石灰?guī)r發(fā)育土壤團(tuán)聚體的分級(jí)特征。采用篩分法，將干篩后的團(tuán)聚體逐級(jí)單獨(dú)濕篩，得出不同粒級(jí)干篩后團(tuán)聚體的分級(jí)特征。通過(guò)對(duì)不同植被類型下(草本、灌木、喬木)土壤團(tuán)聚體的分級(jí)特征、干篩后平均重量直徑、不同粒級(jí)干篩后團(tuán)聚體經(jīng)濕篩后的本級(jí)保留量、平均重量直徑及水穩(wěn)定性團(tuán)聚體含量進(jìn)行分析，綜合評(píng)價(jià)其土壤抗蝕性。結(jié)果表明>0.5mm的團(tuán)聚體是土壤團(tuán)聚體存在的主要形式；土壤各粒級(jí)團(tuán)聚體經(jīng)濕篩后以本級(jí)水穩(wěn)性團(tuán)聚體為主，團(tuán)聚體的量隨著粒級(jí)變小而不斷減少；三種植被類型下干篩后團(tuán)聚體平均重量直徑：草本>灌木>喬木；濕篩后各粒級(jí)的平均重量直徑均表現(xiàn)為：隨著粒級(jí)的減小，平均重量直徑遞級(jí)依次減少，團(tuán)聚體抗蝕性降低；土壤各粒級(jí)干篩后團(tuán)聚體濕篩后各級(jí)的保留量和水穩(wěn)定性團(tuán)聚體均呈現(xiàn)出：灌木>喬木>草本。三種植被類型中，草本土壤的干篩后團(tuán)聚體含量最高，灌木土壤的抗蝕性最強(qiáng)。在以后的水土保持措施當(dāng)中，應(yīng)以營(yíng)造植被類型多樣的群落為主，更好地形成土壤-植物系統(tǒng)的良性響應(yīng)。

石灰?guī)r；植被類型；土壤團(tuán)聚體；平均重量直徑

土壤團(tuán)聚體是指存在于土壤中的大小形狀不同、空隙分布與組成的不一樣、穩(wěn)定性有一定差異的土壤顆粒的集合，它們是土壤中礦質(zhì)粘粒通過(guò)膠體的膠結(jié)、凝結(jié)、粘結(jié)等作用互相結(jié)合而行成的[1]。土壤團(tuán)聚體是土壤團(tuán)聚結(jié)構(gòu)的基本組成部分，其大小不同、形狀各異、空隙分布與組成的不一樣、穩(wěn)定性有一定差異，不僅僅對(duì)土壤的孔隙性、持水量、通透性能和抗蝕能力等土壤基本的物理性特征有著重要的影響[2]，又對(duì)土壤中的水分肥力供給、氧氣熱能傳遞等功能作用有著明顯的限制。因此，土壤團(tuán)聚體既影響土壤的結(jié)構(gòu)，也可以調(diào)節(jié)土壤的肥力水平[3]。

土壤團(tuán)聚體性質(zhì)的研究，主要為篩分法，該方法包括干篩法和濕篩法,通常情況下將干篩后的團(tuán)聚體按照比例混合后進(jìn)行濕篩，該篩分方式主要表現(xiàn)0.25mm以上，10mm以下的大團(tuán)聚體的綜合性質(zhì)[4-7]，傳統(tǒng)的篩分方式不能較好的體現(xiàn)各個(gè)粒級(jí)的干篩后團(tuán)聚體和水穩(wěn)定性團(tuán)聚體的獨(dú)立性質(zhì)；團(tuán)聚體內(nèi)部不同粒級(jí)的聚體在理化和生物學(xué)性質(zhì)上存在較大差異，傳統(tǒng)分級(jí)方法在該方面的研究存在一定困擾。蔣靜等[8]對(duì)濕篩的方法進(jìn)行改進(jìn)，將不同粒級(jí)的干篩后團(tuán)聚體分別進(jìn)行濕篩，得到不同粒級(jí)干篩后團(tuán)聚體的水穩(wěn)性特征。較好地解決了這一問(wèn)題，該方法對(duì)于研究不同土壤類型或不同土地利用方式下同一粒級(jí)的土壤團(tuán)聚體的性質(zhì)意義更為深遠(yuǎn)，可研究找出自然狀態(tài)或人為干擾方式下土壤顆粒的團(tuán)聚的原因，對(duì)水土保持措施的改善或更新作用明顯。但研究對(duì)象較為單一，不能體現(xiàn)出該方法的優(yōu)越性。因此，本文在喀斯特石灰?guī)r地區(qū)選擇草本、喬木、灌木的3種不同植被類型下的土壤為研究對(duì)象，將不同粒級(jí)的干篩后團(tuán)聚體分別進(jìn)行濕篩，探討其土壤團(tuán)聚體分級(jí)特征及植被構(gòu)成與土壤的關(guān)系，以期為植被恢復(fù)和水土流失綜合防治提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究從貴州省貴陽(yáng)市花溪(貴州大學(xué)南校區(qū)、花溪水庫(kù)、鎮(zhèn)山村)采集土樣。貴陽(yáng)市位于貴州省中部云貴高原東斜坡地帶，總面積8032 km2，地理位置為北緯26°11′～27°22′，東經(jīng)106°07′～107°17′，海拔變化范圍在506～1762m。低緯度，高海拔，地形多樣是貴陽(yáng)地理的顯著特征。貴陽(yáng)屬亞熱帶濕潤(rùn)溫和型氣候，年平均氣溫在15.3℃左右，年平均降雨量為1100～1200mm，森林覆蓋率15.97%。水資源主要源于天然雨，年天然徑流546～640mm，平均每平方千米產(chǎn)水56.3×104m3，水資源總量為53.4×108m3。全市土壤包括黃壤、黃棕壤、石灰土、紫色土、水稻土、沖積土、沼澤土、草甸土等8個(gè)土類。其中石灰土面積為19.66×104hm2，占32.3%?？λ固孛娣e占全市面積的85%。研究區(qū)的土壤以石灰土為主，分布不連續(xù)，平均厚度為20～40 cm。

1.2 樣品采集

在研究區(qū)3個(gè)采樣點(diǎn)，選擇喬木、灌木、草本3種不同植被類型進(jìn)行采樣，采樣時(shí)間為2016年5月-6月。按五點(diǎn)取樣法隨機(jī)采取5個(gè)點(diǎn)組成一個(gè)樣品，采樣深度為表層0～30cm，盡量保持原狀的土壤結(jié)構(gòu)，裝入高、寬、長(zhǎng)為30cm×20cm×30cm的硬質(zhì)塑料盒中帶回實(shí)驗(yàn)室。原狀土樣在室內(nèi)自然風(fēng)干，當(dāng)土壤含水率為20%(達(dá)到可塑上限)時(shí)，用手將原狀土沿著土壤自然破碎面輕輕掰成直徑10mm左右的小土塊，剔除其中大的植物殘?bào)w和石塊等，在室溫下風(fēng)干，并將同一樣地的土壤樣品混勻備用。

1.3 測(cè)定方法

土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性采用干篩法和濕篩法測(cè)定：干篩的具體步驟為稱取1000.0 g風(fēng)干原狀土分多次置于孔徑次序遞次為5 mm、2 mm、1 mm、0.5 mm、0.25mm的套篩頂部。加蓋、搖動(dòng)套篩，收集各孔徑篩子上的團(tuán)聚體，稱重備用；濕篩的具體步驟是將干篩得到的樣品每一個(gè)粒級(jí)50g，置于依次疊好的孔徑為5 mm、2 mm、1mm、0.5 mm、0.25mm的套篩上。將篩組置于團(tuán)粒分析儀的震蕩架上，以3 cm振幅、30次/分鐘的頻率震蕩30分鐘(震蕩過(guò)程中篩組上緣部分不得超出水面)，將各級(jí)篩上的團(tuán)聚體洗入已知質(zhì)量的燒杯中，烘干稱重；有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用重鉻酸鉀外加熱法。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理和作圖采用Excel 2007，相關(guān)性分析采用DPS 7.05 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

2 結(jié)果

2.1 土壤基本理化性質(zhì)

表1 土壤基本理化性質(zhì)

Table 1 Soil physics and chemistry index

表1為3種植被類型下土壤的基本理化性質(zhì)，3種植被類型下土壤pH分別為草本7.35、灌木7.15、喬木7.45；3種植被類型下土壤有機(jī)質(zhì)分別為草本59.25g/kg、灌木117.29g/kg、喬木78.49g/kg；3種植被類型下土壤按卡欽斯基制標(biāo)準(zhǔn)劃分草本土壤為重壤土、灌木和喬木土壤為輕黏土。

3種植被類型下土壤中<0.001mm粘粒含量都很高，草本為24.15%，灌木為32.45%，喬木為21.04%。說(shuō)明土壤礦質(zhì)膠體含量較高，有利于土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成；三種植被類型下土壤中0.05～0.001mm粉粒含量都較高，平均含量都在50%左右。

2.2 壤團(tuán)聚體的干篩表征組成性狀

表2 土壤團(tuán)聚體干篩后各粒級(jí)含量

Tabal 2 The amount of soil aggregate for dry-sieved

草本土壤干篩后各粒級(jí)團(tuán)聚體含量隨著粒級(jí)的減小總體上呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)，主要以 > 5 mm和5～2 mm粒級(jí)為主，其含量分別為73.34%和11.87%，2～1 mm 和1～0.5 mm粒級(jí)次之，含量均在5%左右，0.5-0.25 mm粒級(jí)含量最少，干篩后，>0.25 mm干篩土壤團(tuán)聚體含量占總含量的97.94%。

灌木土壤干篩土壤團(tuán)聚體含量也呈現(xiàn)隨粒級(jí)減小逐漸降低的趨勢(shì)，與草本一樣，>5 mm和5～2 mm粒級(jí)的干篩土壤團(tuán)聚體占主要成分，含量分別為68.89%和14.83%，2～1 mm 和1～0.5 mm粒級(jí)含量相差不大，含量也在5%左右，0.5～0.25 mm 粒級(jí)含量最低，>0.25 mm干篩土壤團(tuán)聚體含量占總含量的96.61%。

喬木土壤干篩土壤團(tuán)聚體含量以>5 mm和5～2 mm粒級(jí)為主，除2～1 mm粒級(jí)外，總體上呈現(xiàn)隨著粒級(jí)減小逐漸降低的趨勢(shì)；>0.25 mm干篩土壤團(tuán)聚體含量占總含量的93.81%。

3種不同植被類型的土壤干篩團(tuán)聚體總體上呈現(xiàn)相同的趨勢(shì)，都隨著土壤粒級(jí)的減小而含量逐漸降低；但不同植被類型的同一粒級(jí)土壤團(tuán)聚體之間存在一定差異，>5 mm粒級(jí)含量表現(xiàn)為草本>灌木>喬木，5～2 mm、2～1 mm、1～0.5 mm和0.5～0.25 mm 4個(gè)粒級(jí)的團(tuán)聚體含量表現(xiàn)一致，統(tǒng)一為草本<灌木<喬木。這可能與地表植被覆蓋下植物根系的不同有關(guān)，淺根系草本植物在0～30cm土層作用較大，其根系的分泌物膠結(jié)作用和微生物的作用促進(jìn)細(xì)土粒向大團(tuán)粒團(tuán)聚。

2.3 土壤團(tuán)聚體的濕篩表征組成性狀

通過(guò)濕篩法可以獲得的團(tuán)聚體是土壤中的水穩(wěn)性團(tuán)聚體，水穩(wěn)性團(tuán)聚體對(duì)保持土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有重要的作用，因而比非水穩(wěn)性團(tuán)聚體更為重要[9]。

由表3可知，草本土壤濕篩后土壤各粒級(jí)含量變化較大，>5 mm土壤團(tuán)聚體濕篩后各粒級(jí)含量變化不大，根據(jù)其含量總體上可分為3個(gè)檔次，濕篩后以>5 mm和5-2 mm的水穩(wěn)性團(tuán)聚體為主，2～1 mm和1～0.5 mm次之，0.5～0.25 mm粒級(jí)最少，>0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體占>5 mm土壤團(tuán)聚體總量的87.48%。

表3 土壤團(tuán)聚體濕篩后各粒級(jí)含量

Tabal 3 The amount of soil aggregate for wet-sieved

5～2 mm土壤團(tuán)聚體濕篩后各粒級(jí)差異較大，濕篩后5～2 mm、2～1 mm和1～0.5 mm三級(jí)水穩(wěn)性團(tuán)聚體占總量的近75%，構(gòu)成了水穩(wěn)定性團(tuán)聚體的主要組分，0.5～0.25 mm粒級(jí)最少，只占了總量的2.77%，>0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體則占原團(tuán)聚體總量的78.32%。

2～1 mm土壤團(tuán)聚體濕篩后以2～1 mm和1～0.5 mm為主，兩級(jí)占了原土壤團(tuán)聚體的近65%，非水穩(wěn)定性團(tuán)聚體占30.85%。1～0.5 mm土壤團(tuán)聚體濕篩后的1～0.5 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體占了原土的47.86，而非水穩(wěn)定性團(tuán)聚體則超過(guò)了原土團(tuán)聚體的一半。0.5～0.25 mm團(tuán)聚體濕篩后穩(wěn)定性部分占66.68%，非水穩(wěn)定性團(tuán)聚體占了33.32%。

2～1 mm、1～0.5 mm和0.5～0.25 mm土壤非水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量為30.85%、50.39%和33.32%，構(gòu)成了水土流失和地表徑流的主體，可見(jiàn)，土壤在自然狀態(tài)下受雨水沖刷后，該3級(jí)粒級(jí)土粒易被淋洗。

灌木各級(jí)土壤團(tuán)聚體濕篩后，其水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量隨粒級(jí)的減小含量逐漸降低。>5 mm粒級(jí)濕篩后以>5 mm土壤水穩(wěn)定性團(tuán)聚體為主，其量占了總量的67.66%，5-2 mm粒級(jí)次之，>0.25 mm水穩(wěn)定性團(tuán)聚體占總量的85.59%。5～2 mm粒級(jí)水穩(wěn)性團(tuán)聚體濕篩后，其本級(jí)含量占團(tuán)聚體總量69.51%。2～1 mm 粒級(jí)濕篩后2～1 mm和1～0.5 mm占了總量的80.73%，0.5～0.25 mm粒級(jí)則為8.42%。1～0.5 mm粒級(jí)的土壤團(tuán)聚體濕篩后，其本級(jí)水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量為85.28%。0.5～0.25 mm粒級(jí)濕篩后其水穩(wěn)性團(tuán)聚體為84.54%。不同粒級(jí)的土壤團(tuán)聚體濕篩后，都以本級(jí)土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體為主，>0.25 mm土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量從10.74%-5.46%不等，含量相差不大。

喬木各粒級(jí)土壤干篩團(tuán)聚體濕篩后，同樣，其水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量隨粒級(jí)的減小含量逐漸降低，不同粒級(jí)干篩團(tuán)聚體經(jīng)濕篩后，以本粒級(jí)土壤團(tuán)聚體為主。>5 mm土壤團(tuán)聚體濕篩后，其本粒級(jí)土壤團(tuán)聚體58.36%，5～2 mm粒級(jí)水穩(wěn)性團(tuán)聚體為14.51%，其余三粒級(jí)含量較少，>0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量為86.08%。

5～2 mm粒級(jí)濕篩后，本級(jí)水穩(wěn)性團(tuán)聚體為54.61%，2～1 mm和1～0.5 mm粒級(jí)水穩(wěn)性團(tuán)聚體相差不大，分別為14.58%和13.16%，>0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量為85.38%。2～1 mm濕篩后本級(jí)水穩(wěn)性團(tuán)聚體為56.51%，1～0.5 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體為16.73%。1～0.5 mm粒級(jí)濕篩后本級(jí)水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量為65.47%，>0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體為68.06%。0.5～0.25 mm粒級(jí)濕篩后本級(jí)水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量為79.30%。

各級(jí)土壤粒級(jí)<0.25 mm非水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量差異較大，除0.5～0.25 mm外，隨著粒級(jí)的減小，其水穩(wěn)性團(tuán)聚體呈逐漸增加的趨勢(shì)。在自然雨水沖刷下，2～1 mm、1～0.5 mm和0.5～0.25 mm粒級(jí)土壤團(tuán)聚體為水土流失的主體部分，分別為24.41%、31.94%和20.70%。

3種不同植被類型的土壤濕篩團(tuán)聚體含量總體上呈現(xiàn)相同的趨勢(shì)，隨著粒級(jí)的減小逐漸降低，各粒級(jí)團(tuán)聚體濕篩后的團(tuán)聚體以本級(jí)水穩(wěn)性團(tuán)聚體為主，其中，不同植被類型的水穩(wěn)性團(tuán)聚體的含量表現(xiàn)為灌木>喬木>草本，由此可見(jiàn)，灌木植被下所形成的土壤其水穩(wěn)定性較高，喬木次之，草本最差，這可能是由于灌木由木本+草本的構(gòu)成方式，使得0～30cm土壤受到兩種類型植被的雙重影響，根系分泌物及根系的穿插纏繞及微生物群落較其余兩種植被類型旺盛，形成的土壤團(tuán)聚體較穩(wěn)定；喬木的根系主要為深根系，對(duì)0～30cm表層土壤作用較小，對(duì)團(tuán)聚體穩(wěn)定性貢獻(xiàn)低；草本土壤由于植被的特殊性，生物量較低，其根系及其枯萎后對(duì)周圍土壤貢獻(xiàn)低，且土壤易發(fā)生侵蝕和地表徑流，故土壤水穩(wěn)定性較差，易破碎緩解。

2.4 不同植被類型對(duì)土壤團(tuán)聚體大小的影響

不同粒級(jí)團(tuán)聚體對(duì)土壤養(yǎng)分的保持和供應(yīng)、孔隙組成、水力性質(zhì)和生物運(yùn)動(dòng)具有不同的作用[10,11]，因此在團(tuán)聚體總量的基礎(chǔ)上，團(tuán)聚體大小分布狀況與土壤的質(zhì)量關(guān)系更加密切。平均重量直徑是反映土壤團(tuán)聚體大小分布狀況的常用指標(biāo)。平均重量值越大表示團(tuán)聚體的平均粒徑團(tuán)聚度越高，穩(wěn)定性越強(qiáng)[12]。

從表4可以看出，干篩處理的平均重量直徑在三種植被類型下的表現(xiàn)為草本(6.05mm)>灌木(5.82mm)>喬木(4.54mm)，說(shuō)明在草本土壤上干篩后聚體穩(wěn)定性于灌木和喬木。

將干篩后團(tuán)體按粒級(jí)分別濕篩，在三種植被類型下不同粒級(jí)的干篩后體的平均重量直徑均表現(xiàn)出隨粒級(jí)的減少而逐級(jí)遞次減少的規(guī)律，說(shuō)明干篩后聚體的顆粒越大，其團(tuán)聚體的水穩(wěn)性越高，抗蝕能力越強(qiáng)。

在3種植被類型下相同粒級(jí)的干篩后體濕篩后平均重量直徑均表現(xiàn)為灌木>喬木>草本，灌木土壤上團(tuán)聚體的抗蝕性最高，喬木次之，草本最小。說(shuō)明在團(tuán)聚體穩(wěn)定性具有一定的延續(xù)性，這種規(guī)律表現(xiàn)在3種植被類型下團(tuán)聚體的破碎程度不同，但濕篩后平均重量直徑依舊為灌木>喬木>草本。

表4 土壤團(tuán)聚體的平均重量直徑

Tabal 4 Mean weight diameter of soil aggregate for wet-sieved and dry-sieved

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

石灰?guī)r發(fā)育的土壤團(tuán)聚體干篩后均以0.5～0.25 mm和<0.25 mm粒級(jí)含量最低，兩個(gè)粒級(jí)之和占團(tuán)聚體總量在10%左右，表明>0.5mm粒級(jí)的團(tuán)聚體是土壤團(tuán)聚體存在的主要形式。>5mm，5～2 mm，2～1 mm，1～0.5 mm，0.5～0.25 mm，<0.25mm干篩團(tuán)聚體平均含量次序遞次減少；灰?guī)r發(fā)育的土壤各粒級(jí)團(tuán)聚體經(jīng)濕篩后以本級(jí)水穩(wěn)性團(tuán)聚體為主，土壤破碎為新的團(tuán)聚體，團(tuán)聚體的量隨著粒級(jí)變小而不斷減少；干篩處理的平均重量直徑在3種植被類型下的表現(xiàn)為草本>灌木>喬木；將干篩后團(tuán)聚體按粒級(jí)分別濕篩，在3種植被類型下不同粒級(jí)的干篩后團(tuán)聚體的平均重量直徑均表現(xiàn)出隨粒級(jí)的減少而逐級(jí)遞次減少的規(guī)律，而在3種植被類型下濕篩后平均重量直徑均表現(xiàn)為灌木>喬木>草本，這種情況主要和3種植被類型下有機(jī)質(zhì)含量有關(guān)，土壤中有機(jī)膠體的含量越高，越有利于土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成。

3.2 討論

土壤團(tuán)聚體的形成過(guò)程是一個(gè)異常復(fù)雜的物理、化學(xué)、生物學(xué)以及生物化學(xué)等等互相作用的過(guò)程，其詳細(xì)的作用機(jī)理目前還沒(méi)有專家或者學(xué)者能完全解釋清楚，但值得肯定的是不同植被類型對(duì)土壤團(tuán)聚體組成有重要影響[13]。通過(guò)本研究試驗(yàn)，結(jié)果表明：3種不同植被類型下的土壤團(tuán)聚體干篩后均以<0.5 mm的兩個(gè)粒級(jí)含量最低，兩粒級(jí)含量之和僅僅占干篩后土壤團(tuán)聚體總量的10%左右，>0.5mm粒級(jí)團(tuán)聚體是石灰?guī)r發(fā)育土壤中團(tuán)聚體存在的主要形式。3種植被類型下土壤干篩后團(tuán)聚體以大粒級(jí)為主，并隨著粒級(jí)的降低，含量逐漸減少。干篩后>5mm粒級(jí)的團(tuán)聚體含量在50%以上。

土壤團(tuán)聚體的形成主要有以下兩種不同觀點(diǎn)：第一種認(rèn)為，大團(tuán)聚體是由微團(tuán)聚體先形成后在植物根系和微生物菌絲的纏繞作用形成的[14]。第二種觀點(diǎn)則相反，某人認(rèn)為，土壤團(tuán)聚體在形成過(guò)程中，先形成粒級(jí)較大的土壤大團(tuán)聚體，然后粒級(jí)較小的土壤微團(tuán)聚體通過(guò)土壤大團(tuán)聚體內(nèi)部的有機(jī)質(zhì)顆粒膠結(jié)作用而形成[15,16]。研究結(jié)果表明，在水作用下，3種植被類型下>5 mm 粒級(jí)的團(tuán)聚體的土壤以草本的破碎率為最大，達(dá)到73.62%，喬木和灌木的破碎率僅為草本的1/3，說(shuō)明在石灰?guī)r發(fā)育的草本土壤的團(tuán)聚體穩(wěn)定度低；大顆粒的團(tuán)聚體破碎，其他粒級(jí)團(tuán)聚體顆粒均有不同的增加，以<0.25 mm的團(tuán)聚體增加量較大。說(shuō)明團(tuán)聚體在形成過(guò)程，大團(tuán)聚體和小團(tuán)聚體的形成是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，其含量的變化主要受外界環(huán)境的影響較大，同時(shí)說(shuō)明石灰?guī)r發(fā)育土壤的團(tuán)聚體形成機(jī)制較復(fù)雜。

3種植被類型下土壤團(tuán)聚體干篩后，平均重量直徑表現(xiàn)為草本>灌木>喬木，而經(jīng)濕篩后團(tuán)聚體各粒級(jí)平均重量卻表現(xiàn)為灌木>喬木>草本，是因?yàn)椴荼就寥乐懈?土界面機(jī)械穩(wěn)性所決定，0～30cm土層根系生物量較大，根-土接觸面面積也隨之增大，增加了根-土之間的作用力，使得草本土壤中團(tuán)聚體在干篩后含量較高。根-土間作用力受土壤質(zhì)地的影響較大，土壤質(zhì)地粘重，作用力進(jìn)一步加強(qiáng)。其他兩種植被類型土壤在0-30cm土層生物量較少，其作用力較低。經(jīng)濕篩后，這種作用力受雨水侵蝕或沖刷而逐漸減弱，使得干篩后穩(wěn)性較高的團(tuán)聚體沿著根-土界面破碎，導(dǎo)致草本土壤中的水穩(wěn)定性團(tuán)聚體含量降低。

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the Characteristic of Soil Aggregate Structure-Grading Developed by Limestone

LIU Bing1,3, ZHOU Yun-chao1,2, ZHANG Hao4, LI Ke-xiang1,3,
GUO Guang-zheng3, ZHOU Yan1,3, GAO An-qin3,5

(1.InstituteofLandPlanningandInformationTechnology,GuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou550025,China; 2.ForestryCollege,GuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou550025,China;3.AgriculturalCollege,GuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou550025,China;4.QingzhenMeteorologicalBureau,Guiyang,Guizhou551400,China;5.LiupanshuiAgriculturalCommission,Liupanshui,Guizhou553000,China)

To explore the characteristic of soil aggregate structure for limestone-development zone. By using the method of wet-sieved and dry-sieved, the comprehensive evaluation of soil erosion resistance under different types of vegetation(grass, shrub and arbor).The soil aggregate grading characteristics, average weight dry-sieved diameter and the stability of different graded aggregate for retention amount of wet-sieved at the corresponding level. mean weight diameter and > 0.25 mm of water-stable aggregate content were analyzed. Results showed that aggregate of > 0.5 mm was the main composition of soil aggregate, the different graded soil aggregate of wet-sieved was given priority to the corresponding aggregate water stability, the quantity of aggregate was decreasing with the decrease of graded. Dry-sieved aggregate average weight diameter under three types of vegetation : grassland > shrub > arbor. Average weight of each fraction of wet -sieved diameter was as follows:average weight diameter and erosion resistance reduced of aggregate with decreasing of the fraction, each soil graded aggregate of wet-sieved reservations at all levels and the water stability of > 0.25 mm graded aggregate wrer presented: shrub > arbor > grassland.meadow soil aggregate content was the highest, the force of stability shrubbery soil had the strongest resistance toerosion under three vegetation types. In the future soil and water conservation measures, rebuild a variety of types of vegetation communities to form the soil plant system benign response.

limestone; types of vegetation; soil aggregate; mean weight diameter

2016-11-16

貴州巖溶高原石漠化綜合治理巖溶碳匯增匯試驗(yàn)與示范(YR-JSHJ-2016-211)。

劉兵(1987-)，男，貴州大學(xué)在讀碩士研究生，研究方向：土壤化學(xué)與環(huán)境。

周焱(1963-),女,教授，研究方向:農(nóng)業(yè)資源利用。