耕作和施肥扰动下土壤团聚体稳定性影响因素研究

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1、生态环境学报2009,18(6):2354-2359http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com耕作和施肥扰动下土壤团聚体稳定性影响因素研究123李江涛，钟晓兰，赵其国1.广州大学地理科学学院，广东广州510006；2.华南农业大学信息学院，广东广州510642；3.中国科学院南京土壤研究所，江苏南京210008；摘要：稳定的土壤团聚结构对种子发芽、根系发育、作物生长以及有机碳保护有着重要的影响，深入了解人为扰动下土壤团聚体

2、稳定性影响因素有着重要意义。选择两种不同母质发育土壤上长期施用畜禽粪便和化肥5个田块耕层土壤团聚体为供试土壤，采用相关分析、因子分析和回归分析方法探讨了土壤有机碳库、土壤养分和理化性质与团聚体稳定性间的关系。研究结果表明，与施用化肥比较，施用畜禽粪便显著提高了土壤团聚体稳定性；不同母质类型土壤上，海相沉积物母质土壤上团聚体稳定性显著高于河相冲积物母质土壤。相关分析结果表明溶解性有机碳（包括DOC和HWOC）和总磷含量与土壤团聚体稳定性显著或极显著相关；因子分析结果显示，土壤化学因子是第一影响因素，土壤碳库因子是第二影响因素，其中海

3、相沉积物母质土壤上团聚体稳定性主要受土壤化学因子影响；河相冲积物母质土壤团聚体稳定性主要受土壤碳库因子影响，施用化肥土壤受两个因素影响均较小。回归分析结果显示热水提取态有机碳和钙是本研究条件中影响土壤团聚体稳定性的主要因素。关键词：土壤团聚体稳定性；人为扰动；影响因素；因子分析；回归分析中图分类号：S152文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）06-2354-06土壤团聚体稳定性是影响土壤肥力和环境问探讨土壤团聚体中有机碳库、阳离子、理化性质变题关键因素之一。团聚体对物理胁迫的回复力决化与团聚体稳定性间的关系，以期

4、对影响团聚体稳定了土壤对结皮和侵蚀、种子发芽、根系发育和定性因素有更全面、更深入的理解。[1,2]作物生长的敏感度以及通过物理保护机制储1材料和方法[3]存有机碳的能力。因此，土壤团聚体稳定性受到1.1土壤样品采集广泛关注。供试土壤分别采自江苏省海安县海安镇长期[4,5]有关团聚体稳定性影响因素已有较多报道，施用鸡粪（HCM）、猪粪（HPM）和化肥（HCF）土壤质地、粘土矿物类型、钙、镁等阳离子的含量、和大公镇长期施用鸡粪（DCM）和化肥（DCF）的铁和铝氧化物以及土壤有机碳被认为是影响土壤五个稻麦轮作土壤田块。其中海安镇土壤为里

5、下河[6]团聚体稳定性的主要因素，甚至不同大小团聚体冲积物母质发育形成的土壤；大公镇土壤为海相沉[7]的形成和稳定性因素也是不同的。然而以往的研积物发育形成的土壤，土壤质地均为砂壤土，每个究大多数只关注单一条件变化下土壤团聚体稳定处理均重复3次。[8]性影响，例如，同一土壤上不同施肥、不同植被2006年5月分别采集施用畜禽粪便和化肥试验[9][10][11]条件、不同利用方式、不同耕作制度下土壤区耕层原状土壤，用硬质盒把土壤带回实验室。在团聚体稳定性变化，或在实验室模拟研究某一条件土壤塑限含水量条件下，沿土壤自然破碎面轻轻将[12

6、]变化对土壤团聚体稳定性影响，而有关于多重条原状土壤掰开，自然风干后过筛，选取5~8mm、件作用下土壤团聚体稳定性影响因素研究报道较3~5mm以及1~3mm土壤团聚体测定其水稳定性少。另外，长期的耕作和施肥扰动下，土壤团聚体（重复三次），同时选取部分团聚体样品测定团聚体的周转速率明显快于自然土壤，其形成和稳定机制中土壤有机碳、土壤颗粒有机碳、全Ca、全Mg等和影响因素也与自然土壤有别。因此，在人为土壤其他土壤理化性质，土壤团聚体中的各项基本性质上探讨长期耕作和施肥扰动下土壤团聚体稳定性见表1。影响因素具有重要科学意义。1.2测定方

7、法[1]本文选择两种母质发育土壤上，受长期耕作和土壤团聚体水稳定性采用LeBissonnais方法施肥扰动影响最大的稻麦轮作耕层土样作为供试略作修改进行测定。取5g制备好的土壤团聚体（3土壤，采用相关分析、回归分析和因子分析等方法，次重复）缓慢浸没在盛有50ml蒸馏水的250ml的基金项目：中国科学院知识创新项目（KZCX3-SW-435）；广州大学博士启动基金（LJT1-1001）；广州大学新苗计划基金（LJT1-1002）作者简介：李江涛(1976年生)，男，博士，主要从事土壤地理与土壤生态研究。E-mail:ljtgzhu@

8、163.com收稿日期：2009-10-17李江涛等：耕作和施肥扰动下土壤团聚体稳定性影响因素研究2355表1土壤团聚体中土壤属性及土壤有机碳库含量Table1Soilattributesandsoilorganicpoolsinsoilaggre