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    喀斯特槽谷順/逆向坡不同植被恢復(fù)下土壤微團(tuán)聚體特征

    2019-10-10 06:07:54曾江敏何丙輝李少華馮夢(mèng)蝶畢赟斐謝榮仙黎俊敏
    關(guān)鍵詞:粒級(jí)維數(shù)分形

    曾江敏,何丙輝,蘇 鋒,李少華,馮夢(mèng)蝶,畢赟斐,謝榮仙,黎俊敏

    (1.西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院/三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400715; 2.重慶市合川區(qū)水利工程質(zhì)量監(jiān)督站,重慶 401520)

    土壤微團(tuán)聚體作為土壤結(jié)構(gòu)的重要基本單元,是土壤顆粒絮凝、膠結(jié)和排列形成大團(tuán)聚體的物質(zhì)基礎(chǔ)[1],對(duì)調(diào)節(jié)土壤水、肥、氣、熱條件,增強(qiáng)土壤穩(wěn)定性和改善土壤肥力等具有重要作用[2]。其含量和組成不僅影響土壤養(yǎng)分的固定和釋放[3],而且還影響土壤的抗蝕性[4]。植被和土壤作為相互協(xié)調(diào)發(fā)展的統(tǒng)一體,土壤理化性質(zhì)往往隨地表植被的變化而變化[5]??λ固氐貐^(qū)植被破壞加劇了土壤侵蝕作用,導(dǎo)致薄土層水土流失,生態(tài)系統(tǒng)退化以及植被的難恢復(fù)性[6]。人類對(duì)土壤的利用直接干擾了土壤的自然過(guò)程,對(duì)土壤養(yǎng)分狀況、水分徑流、土壤侵蝕潛力和生物等生態(tài)環(huán)境因素具有重要影響[7]。而土壤顆粒組成的變化是土壤結(jié)構(gòu)變化的直觀表現(xiàn)。因此,分析喀斯特地區(qū)不同植被恢復(fù)下土壤微團(tuán)聚體粒徑特征對(duì)提高喀斯特土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和生態(tài)修復(fù)意義重大。

    不同的植被恢復(fù)對(duì)土壤微團(tuán)聚體穩(wěn)定性造成不同程度的影響[8],而土壤的優(yōu)勢(shì)團(tuán)聚體決定了土壤養(yǎng)分的分布[9]。王佩將等[4]研究中土壤微團(tuán)聚體以1~0.02 mm 為優(yōu)勢(shì)粒徑,且土壤抗蝕性為灌草叢最好,坡耕地最差。代文才等[10]研究發(fā)現(xiàn)林地、花椒地、旱地、水田和柑橘園土壤微團(tuán)聚體以0.25~0.05 mm 粒徑為優(yōu)勢(shì)粒級(jí)。也有研究表明土壤分形維數(shù)越小,土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性越好,旱地土壤分形維數(shù)在2.11~2.48 之間[11],天然草地、灌木林地、果園、農(nóng)地、人工草地的土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)分形維數(shù)在2.36~2.84 之間[12]。灌叢草地轉(zhuǎn)為旱地后,土壤微團(tuán)聚體總量和粗粒徑微團(tuán)聚體含量顯著降低,細(xì)粒徑微團(tuán)聚體含量上升[13]。在植被恢復(fù)過(guò)程中,植被根系對(duì)土壤擠壓、穿插形成的裂隙以及根系死亡形成的孔道對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的改善和養(yǎng)分的輸入具有重要影響[14]。土壤微團(tuán)聚體組成受自身顆粒和土壤養(yǎng)分含量的影響[15],但結(jié)果不盡相同[16]。盡管關(guān)于不同植被條件下土壤微團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)特征和分形特征的研究已有很多[17],但關(guān)于喀斯特槽谷區(qū)植被恢復(fù)下土壤微團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)特征的研究還較少,尤其對(duì)喀斯特槽谷順、逆向坡土壤微團(tuán)聚體組成對(duì)植被恢復(fù)的響應(yīng)機(jī)制尚不明確。因此,本研究以喀斯特順、逆向坡3 種植被恢復(fù)(林地、花椒地和灌草地)土壤為研究對(duì)象,探討喀斯特順、逆向坡植被恢復(fù)對(duì)土壤微團(tuán)聚體的影響,闡明影響該區(qū)土壤微團(tuán)聚體的影響因素,為喀斯特地區(qū)土壤抗蝕性研究和土壤結(jié)構(gòu)改良提供理論支撐。

    1 研究區(qū)概況

    研究區(qū)(108°57′14″~108°57′37″ E,29°22″~ 29°45″ N)海拔高度382~548 m,位于重慶市酉陽(yáng)縣龍?zhí)恫酃葍?nèi),龍?zhí)恫酃任挥谟详?yáng)縣桐麻嶺背斜的東南翼,呈東北-西南走向,全長(zhǎng)約35 km,槽谷流域面積為1 677 km2,其中喀斯特面積為1273 km2,石漠化面積為183 km2,分別占流域面積的76%和11%。槽谷兩側(cè)巖層傾向一致,坡向相反,出現(xiàn)坡向與巖層傾向一致的順向坡(位于龍?zhí)恫酃鹊奈鱾?cè))和坡向與巖層傾向不一致的逆向坡(位于龍?zhí)恫酃鹊臇|側(cè))(圖1),為典型的喀斯特槽谷區(qū)。研究區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),地形性氣候獨(dú)特,全年雨量充沛,冬暖夏涼,多年平均氣溫14.4 ℃,平均降水量1 250 mm。槽谷兩側(cè)區(qū)域土層較薄,土壤為黃色石灰土,呈微酸性或中性,坡面崗地多為石質(zhì)坡地且斷續(xù)分布,基巖裸露率較高,逆向坡土壤在巖層的阻擋下土層相對(duì)較厚。區(qū)域內(nèi)原生植被破壞嚴(yán)重,植被以次生灌木、蕨類和人工花椒林及喬木疏林為主。母巖主要有二疊、三疊系的灰質(zhì)砂頁(yè)巖,志留系頁(yè)巖、白堊系紫紅色頁(yè)巖。

    2 研究方法

    2.1 土壤樣品采集

    在研究區(qū)內(nèi)選擇順向坡和逆向坡兩種坡面,采樣時(shí)間為2018年6月。在各坡面上分別選擇林地、花椒地和灌草地3 種恢復(fù)模式土地,再在各植被恢復(fù)模式土地上選定植被蓋度相似的3 個(gè)10 m×10 m 的樣地,并用 GPS 定位,記錄采樣點(diǎn)經(jīng)緯度和海拔,同時(shí)進(jìn)行樣地調(diào)查并記錄環(huán)境因子。按照“S”形5 點(diǎn)法采集0~20 cm 混合土樣,用四分法收集1 kg 左右土樣,裝入密封袋,編號(hào)后帶回實(shí)驗(yàn)室,棄除草根礫石等雜物,風(fēng)干、過(guò)篩后備用。據(jù)調(diào)查,當(dāng)?shù)剞r(nóng)民每年會(huì)給花椒樹施用兩次以上的水溶性高濃度硫酸鉀復(fù)合肥料。

    圖1 研究區(qū)位置Fig.1 Location of study area

    表1 不同植被恢復(fù)模式采樣點(diǎn)基本情況Table1 Basic information of sampling points for different forest and grass restoration modes

    2.2 測(cè)試指標(biāo)與方法

    將所有混合土樣帶回實(shí)驗(yàn)室內(nèi)風(fēng)干過(guò)1 mm 和0.25 mm 篩后測(cè)定土壤全量養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)及土壤機(jī)械組成和微團(tuán)聚體含量。土壤機(jī)械組成和微團(tuán)聚體含量采用吸管法。土壤全氮、全磷、全鉀及有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定采用農(nóng)化分析常規(guī)方法[18](表2)。為保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性,所有樣品均設(shè)置3 個(gè)平行。

    土壤平均重量直徑MWD和平均幾何直徑GMD是表達(dá)土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的重要指標(biāo),土壤MWD和GMD值越大,表明土壤團(tuán)聚體的團(tuán)聚度越高,穩(wěn)定性越強(qiáng)。計(jì)算公式如下[19]:

    土壤團(tuán)聚體平均重量比表面積MWSSA是在比表面積和計(jì)算平均重量直徑的方法的基礎(chǔ)上構(gòu)建的[20]。土壤MWSSA值越大,團(tuán)聚體外界面越大,呈大團(tuán)聚體含量下降,小團(tuán)聚體含量增大的趨勢(shì)。其計(jì)算公式如下:

    表2 土壤基本理化性質(zhì)?Table2 Basic physicochemical properties of soil

    土壤分形維數(shù)D可以表征土壤結(jié)構(gòu)的幾何形體,能夠反映土壤粒徑的大小組成和顆粒質(zhì)地的粗細(xì)程度。分形維數(shù)越小,土壤質(zhì)地越粗。運(yùn)用楊培玲[21]的推導(dǎo)公式計(jì)算土壤顆粒體積分形維數(shù)D:

    式中:r為土壤粒徑;xi為相鄰兩粒級(jí)微團(tuán)聚體的平均粒徑,mm;xmax為粒徑分級(jí)最大的粒級(jí)值,mm;yi為i粒級(jí)微團(tuán)聚體平均直徑,mm;wi為平均直徑為xi的團(tuán)聚體質(zhì)量,g;W(r<xi)代表粒徑小于xi的累計(jì)粒級(jí)質(zhì)量,g;WT為各級(jí)粒徑質(zhì)量之和,g。

    采用Excel 2010 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和繪圖,SPSS 19.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析(P<0.05)、Pearson 相關(guān)分析(95%水平下)及回歸模型建立。

    3 結(jié)果與分析

    3.1 不同植被恢復(fù)模式下土壤微團(tuán)聚體組成

    由表2可知,在喀斯特槽谷區(qū),順向坡和逆向坡土壤微團(tuán)聚體各粒級(jí)含量有所不同。順向坡土壤微團(tuán)聚體以1~0.25 mm 為優(yōu)勢(shì)粒級(jí),含量在21.10%~30.08%,平均值為24.31%;其次是0.05~0.01 mm 粒徑,含量在21.31%~25.95%,平均值為23.64%;含量最小的是<0.001mm 粒級(jí)含量,僅為6.82%。順向坡土壤微團(tuán)聚體粒徑含量從大到小排序?yàn)镸1~0.25mm>M0.05~0.01mm>M0.25~0.05mm>M0.005~0.001mm>M0.01~0.005mm>M<0.001mm。逆向坡土壤微團(tuán)聚體以0.05~0.01 mm為優(yōu)勢(shì)粒級(jí),含量在25.05%~26.54%,平均值為25.78%;其次是0.25~0.05 mm 粒徑,含量在19.97%~23.46%,平均值為21.32%;含量最小的是<0.001 mm 粒級(jí)含量,為8.02%。逆向坡土壤微團(tuán)聚體粒徑含量從大到小排序?yàn)镸0.05~0.01mm>M0.25~0.05mm>M0.005~0.001mm>M1~0.25mm>M0.01~0.005mm>M<0.001mm。順、逆向坡土壤微團(tuán)聚體的優(yōu)勢(shì)粒徑有所不同,但均以<0.001 mm粒徑微團(tuán)聚體含量最小。順向坡1~0.25 mm 粒徑微團(tuán)聚體含量是逆向坡的2.04 倍,除了1~ 0.25 mm 粒徑微團(tuán)聚體外,其余粒徑微團(tuán)聚體含量均為逆向坡大于順向坡,且差異顯著(P<0.05)。

    表3 不同植被恢復(fù)模式下土壤微團(tuán)組成特征Table3 Composition of soil micro-aggregates under different forest and grass restoration modes

    順向坡林地土壤微團(tuán)聚體以1~0.25 mm 為優(yōu)勢(shì)粒級(jí),含量為30.08%,顯著大于花椒地和灌草地(P<0.05),其次是0.05~0.01 mm 粒徑,含量為21.31%。花椒地和灌草地土壤微團(tuán)聚體均以0.05~0.01 mm 為優(yōu)勢(shì)粒級(jí),含量分別為25.95%和23.66%,且0.05~0.01 mm 粒徑微團(tuán)聚體含量大小為花椒地>灌草地>林地(P<0.05)。3 種植被恢復(fù)下土壤微團(tuán)聚體均以<0.001 mm 粒徑微團(tuán)聚體含量最小,且灌草地顯著大于林地和花椒地。逆向坡3 種植被恢復(fù)下土壤微團(tuán)聚體均以0.05~0.01 mm 為優(yōu)勢(shì)粒級(jí),且灌草地>花椒地>林地,但差異不顯著(P>0.05)。其中林地和花椒地土壤微團(tuán)聚體以0.005~0.001 mm 粒徑含量次之,且差異不顯著(P>0.05),而灌草地以0.25~0.05 mm 粒徑含量次之,為23.46%,顯著地大于林地和花椒地。3 種植被恢復(fù)下土壤微團(tuán)聚體均以<0.001 mm 粒徑微團(tuán)聚體含量最小,且花椒地顯著大于林地和灌草地。

    3.2 不同植被恢復(fù)模式下土壤微團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)特征

    從表4可以看出,順向坡土壤微團(tuán)聚體MWD(0.031 mm)和GMD(7.22 mm)均顯著大于逆向坡土壤微團(tuán)聚體MWD(0.019 mm)和GMD(5.50 mm)(P<0.05),且順向坡的MWD和GMD分別是逆向坡的1.60 倍和1.31 倍,表明順向坡土壤微團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比逆向坡好。順向坡林地的MWD(0.036 mm)和GMD(8.13 mm)均顯著大于花椒地和灌草地(P<0.05),而逆向坡林地的MWD(0.021 mm)和GMD(5.77 mm)略大于花椒地和灌草地,但差異不顯著(P>0.05)。說(shuō)明林地土壤微團(tuán)聚體穩(wěn)定性優(yōu)于花椒地和灌草地。

    表4 不同植被恢復(fù)模式下土壤微團(tuán)結(jié)構(gòu)特征Table4 Characteristics of soil micro-aggregation under different forest and grass restoration patterns

    順向坡土壤微團(tuán)聚體平均重量比表面積MWSSA(82.14 cm2/g)顯著小于逆向坡MWSSA(96.86 cm2/g)(P<0.05),說(shuō)明逆向坡土壤比順向坡土壤質(zhì)地更細(xì),土壤分散性越強(qiáng),抗蝕能力越弱。順向坡灌草地土壤微團(tuán)聚體平均重量比表面積MWSSA(87.47 cm2/g)顯著大于林地 (79.68 cm2/g)和花椒地(79.28 cm2/g)(P<0.05),初步說(shuō)明順向坡灌草地土壤分散性較林地和花椒地強(qiáng)。逆向坡林地土壤微團(tuán)聚體平均重量比表面積MWSSA(93.32 cm2/g)小于花椒地(100.63 cm2/g)和灌草地(96.62 cm2/g),與花椒地差異顯著 (P<0.05),而與灌草地差異不顯著(P>0.05),說(shuō)明逆向坡花椒地土壤分散性較林地和灌草地強(qiáng)。

    3.3 不同植被恢復(fù)下土壤微團(tuán)聚體分形特征

    從表4可以看出,順向坡土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)D范圍為2.62~2.64,平均值為2.63,R2范圍為0.917 8~0.932 6,平均值0.923 8;逆向坡土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)D范圍為2.64~2.66,平均值為2.65,R2范圍為0.894 3~0.901 5,平均值0.898 3。順向坡D值小于逆向坡,但差異不顯著(P>0.05),進(jìn)一步表明順向坡土壤微團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比逆向坡好。順向坡花椒地土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)D(2.62)顯著小于林地(2.63)和灌草地(2.64)(P<0.05)。逆向坡花椒地土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)D(2.66)顯著大于林地(2.64)和灌草地(2.65)(P<0.05)。表明順向坡花椒地土壤微團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較好,而逆向坡花椒地土壤微團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較弱。

    3.4 土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)的影響因素

    由表5可知,土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)與土壤各粒級(jí)微團(tuán)聚體含量的回歸模型擬合度各不相同,R2范圍為0.124~0.974,擬合度最好的是<0.001 mm 粒徑,最差的是0.05~0.01 mm粒徑。土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)與1~0.25 mm 粒級(jí)微團(tuán)聚體含量的回歸方程為y=-0.001x1+2.664,模型擬合度R2為0.498,斜率小于0,呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,但不顯著(P>0.05),即1~0.25 mm粒級(jí)微團(tuán)聚體含量越高,分形維數(shù)D越小,表明土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性越好。除此之外,其余回歸方程斜率均大于0,其中土壤分形維數(shù)與<0.001 mm粒級(jí)微團(tuán)聚體的模型擬合度高達(dá)0.974,呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01);與0.005~0.001 mm 粒級(jí)微團(tuán)聚體呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05);而與0.25~0.05 mm、0.05~0.01 mm 以及0.01~ 0.005 mm 呈不顯著正相關(guān)關(guān)系(P>0.05),即分形維數(shù)D隨<0.001 mm 和0.005~0.001 mm粒級(jí)微團(tuán)聚體含量的增加而顯著增大。

    表5 土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)與粒徑的回歸模型Table5 Regression model of fractal dimension and particle size of soil micro-aggregates

    本研究將表2中土壤基本理化性質(zhì)與土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)及團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)指標(biāo)在置信度95%水平下作Pearson 相關(guān)分析,結(jié)果見表6。土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)D、平均重量直徑MWD、平均重量比表面積MWWSA以及平均幾何直徑GMD與土壤全磷、pH值、砂粒和黏粒含量的相關(guān)性均不顯著。土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)D與土壤全鉀、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤粉粒含量顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05),與MWWSA極顯著正相關(guān)(P<0.01),而與MWD和GMD負(fù)相關(guān),但不顯著(P>0.05)。平均重量直徑MWD與土壤全氮、全鉀含量顯著正相關(guān) (P<0.05),與土壤有機(jī)質(zhì)含量及GMD極顯著正相關(guān)(P<0.01),與MWWSA顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。MWWSA與土壤全氮、全鉀、粉粒含量以及MWD和GMD 均顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05),而與土壤有機(jī)質(zhì)含量極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)。GMD與土壤全氮、全鉀顯著正相關(guān)(P<0.05),與土壤有機(jī)質(zhì)極顯著正相關(guān)(P<0.01)。

    表6 土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)與土壤理化性質(zhì)及團(tuán)聚結(jié)構(gòu)的相關(guān)性?Table6 The correlation between fractal dimension of soil micro-aggregates and soil physical and chemical properties and aggregation structure

    4 討 論

    土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)D是反映土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的幾何形狀參數(shù),其值的大小能夠反映土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的強(qiáng)弱,D值越小,表明土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性越強(qiáng)。有研究表明,土壤微團(tuán)聚體的分形維數(shù)與各級(jí)粒徑含量息息相關(guān),單一粒徑的集中程度對(duì)分形維數(shù)存在重要影響,土壤微團(tuán)聚體較大粒級(jí)含量越高,分形維數(shù)越低,土壤微團(tuán)粒結(jié)構(gòu)越好[12]。本研究結(jié)果表明順向坡土壤微團(tuán)聚體以1~0.25 mm粒徑為優(yōu)勢(shì)粒級(jí),逆向坡土壤則以0.05~0.01 mm粒徑為優(yōu)勢(shì)粒級(jí),且順向坡1~0.25 mm 粒徑微團(tuán)聚體含量是逆向坡的2.04 倍,說(shuō)明順向坡土壤微團(tuán)粒結(jié)構(gòu)比逆向坡好??赡苁且?yàn)轫樝蚱峦寥鲤ちT诮邓饔孟氯菀醉樦鴰r層走向滑動(dòng),而逆向坡土壤由于巖層的阻礙而不易隨坡面流失[22]。有研究指出土壤砂粒含量越高,分形維數(shù)越小,土壤質(zhì)地越松散,黏粒含量越高,分形維數(shù)越大,質(zhì)地越細(xì),土壤越緊實(shí)[23]。順向坡土壤微團(tuán)聚體1~0.25 mm 粒徑含量大小為林地>灌草地>花椒地,<0.01 mm 粒徑為灌草地>花椒地>林地,因?yàn)榛ń返睾凸嗖莸乇韺油寥朗艿綌_動(dòng),導(dǎo)致土壤大粒級(jí)微團(tuán)聚體破碎,數(shù)量減少,小粒級(jí)含量增加,這與代文才[10]等的研究結(jié)果相似。不同植被的枯枝落葉成分、根系的大小和分布以及土壤微生物分解等差異[24],造成了不同植被覆蓋下土壤質(zhì)地、碳循環(huán)以及微團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)不同[25]。研究顯示順向坡土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)D大小為灌草地>林地>花椒地;逆向坡為花椒地>灌草地>林地。周萍等[17]研究表明土壤微團(tuán)結(jié)構(gòu)的分形維數(shù)越小,土壤越具有良好的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性。即順向坡花椒地土壤結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性較好,而逆向坡反之,這與花椒地人為施肥和不同植被恢復(fù)下土壤理化性質(zhì)差異[26]有關(guān)。

    有研究指出用平均重量直徑MWD、平均幾何直徑GMD、平均重量比表面積MWSSA和分形維數(shù)D等定量化的結(jié)構(gòu)參數(shù)比僅用容重、孔隙度等指標(biāo)能更好地反映土壤結(jié)構(gòu)的變化[27]。土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)受諸多因素影響,相關(guān)分析表明,土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)與1~0.25 mm 粒徑微團(tuán)聚體含量負(fù)相關(guān),與其余粒徑含量正相關(guān),這與閆建梅等研究結(jié)果一致[15]。另外,土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)D還隨土壤全鉀、有機(jī)質(zhì)、粉粒含量的增加而顯著減小,隨MWWSA的增大而顯著增大。這是因?yàn)橥寥烙袡C(jī)質(zhì)含量越高,土壤分形維數(shù)越小[28],有機(jī)質(zhì)對(duì)于較大團(tuán)聚體的形成有明顯的促進(jìn)作用[13]。微團(tuán)聚體的平均質(zhì)量直徑MWD越大,顆粒就越大,而平均質(zhì)量比表面積MWSSA就越小[29]。以上分析表明,土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)與土壤理化性質(zhì)緊密聯(lián)系,可以有效地表征土壤理化性質(zhì)的變化趨勢(shì)[16],同時(shí)也能表征土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性[10],可以作為評(píng)價(jià)土壤通透性、抗蝕性 、穩(wěn)定性及土壤肥力的理想指標(biāo)[17]。但在植被恢復(fù)過(guò)程中,凋落物和土壤微生物對(duì)土壤微團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)的影響有待進(jìn)一步研究。

    5 結(jié) 論

    1)該區(qū)土壤微團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性為順向坡優(yōu)于逆向坡,且順向坡為花椒地較好,而逆向坡為林地較好。順、逆向坡土壤微團(tuán)聚體優(yōu)勢(shì)粒級(jí)分別為1~0.25 mm、0.05~0.01 mm,且1~0.25 mm粒徑微團(tuán)聚體含量為順向坡顯著大于逆向坡,其余粒徑含量均為順向坡小于逆向坡(P<0.05)。

    2)該區(qū)土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)D與< 0.001 mm粒徑擬合度最好(R2=0.974), 與0.05~0.01 mm 粒徑擬合最差。土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)D與<0.001 mm、0.005~0.001 mm 粒徑微團(tuán)聚體含量及MWWSA 顯著正相關(guān),而與土壤全鉀、有機(jī)質(zhì)、粉粒含量顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05),與1~0.25 mm 粒徑微團(tuán)聚體含量負(fù)相關(guān)(P>0.05)。這對(duì)該區(qū)土壤微團(tuán)聚體分形維數(shù)與土壤理化性質(zhì)之間關(guān)系模型的建立具有重要指導(dǎo)意義。

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