桂西北喀斯特典型土壤的大团聚体分级特征研究

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1、第31卷第3期广西师范大学学报：自然科学版Vo1．31No．32013年9月JournalofGuangxiNormalUniversity：NaturalScienceEditionSept．2013桂西北喀斯特典型土壤的大团聚体分级特征研究胡乐宁。，苏以荣。，何寻阳(1．中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室，湖南长沙410125；2．中国科学院环江喀斯特农业生态试验站，广西环江547100}3．广西师范大学环境与资源学院，广西桂林541004)摘要：为了研究喀斯特地区的典型土壤大团聚体分级特征，采用AS200机械干筛和湿筛的方法，分析不同

2、有机碳含量的3种喀斯特典型土壤(红壤、棕色石灰土、黑色石灰土)的大团聚体颗粒分级情况。通过对大团聚体破坏率(PAD)、平均质量直径(MWD)和水稳性团聚体(WSA)的分析，结果显示，平均质量直径和水稳性团聚体从大到小为：黑色石灰土>棕色石灰土>红壤(户

3、看，喀斯特石灰土有利于SOC的固定，土壤稳定性较强。关键词：喀斯特；大团聚体破坏率；机械分级；水稳性团聚体中图分类号：S153．6文献标识码：A文章编号：1001—6600(2o13)03一o213-07土壤大团聚体是土壤结构最基本的单元。团粒结构是土壤肥力的中心调节器，影响着土壤的空隙性、持水性、通透性和抗蚀性，大团聚体及其稳定性是土壤质量的敏感性物理指标E¨，可以用来反映生态恢复过程土壤质量的演变过程[2]。有研究表明：随着喀斯特地区石漠化进程的加快，土壤水稳性团聚体含量明显降低，抗蚀性和蓄水性削弱，土壤颗粒砂化更加町显[3]。有机质的存在能增加大团聚体对消散

4、和分散的抵抗性，但是当大团聚体破裂时，有机质又会起到解凝作用，促进分散；此外，有机质还是导致大团聚体多孔性的主要原因。当前土壤大团聚体的相关研究主要着重于大团聚体的形成机制、土壤微大团聚体与土壤的能量变化、土壤大团聚体的抗蚀性、撂荒地水稳性团聚体演变特征及养分效应等[4-]，且多集中在黄土高原、黑土地等常态地貌地区，而喀斯特地区由于其特殊的生态特点[8]，对其典型土壤大团聚体的分级特征及受不同有机质含量影响的研究较少。本文研究3种喀斯特地区土壤(棕色石灰土、黑色石灰土和红壤)的9个不同有机碳含量的样品，通过干筛及湿筛大团聚体分级试验，分析其土壤大团聚体分级特征，探

5、讨其大团聚体结构稳定性，以期为喀斯特地区土壤保育和生态环境建设提供科学依据。l材料与方法1．1研究概况研究区位于云贵高原南部边缘斜坡地带的典型喀斯特峰丛洼地——广西环江毛南族自治县，地理坐标为107。51～1O8。43E、24。44～25。33N，岩溶峰丛洼地的最高峰为1028．0m，属亚热带季风气候区。年收稿日期：2013—05—23基金项目：中国科学院战略性先导科技专项(XDA05070403)；中国科学院西部行动计划项目(KZCX2一XB3—10)；国家科技支撑计划项目(20l2BADO5BO3—6)；广西自然科学基金资助项目(2O13GXNSFBAOl9O

6、8O)；广西师范大学博士启动资金资助项目r通信联系人：苏以荣(1964一)，男，湖北荆门人，中国科学院研究员。E—mail：yrsu@isa．ac．cn214广西师范大学学报：自然科学版第3l卷平均气温15．7。C，1月平均气温1O．1。C，7月平均气温28。C，历年最低气温一5．2。C，无霜期290d；年平均日照时数1451h；年平均降雨量1389．1mm，集中于4—9月，占全年降雨量的7O；平均蒸发量1571．1mm；相对湿度平均为70％。供试土壤自然概况和基本理化性质见表1和表2。表1供试土壤自然概况Tab．1Naturalcharacteristicsof

7、theregionsinvestigated表3样品有机碳含量1．2试验方法Tab．3Soilorganiccarbonofsamples使用AS200筛分仪，分别对棕色石灰土、黑色石灰土、红壤3种土壤类型进行机械分级和湿筛试验：每种土壤选取3个不同有机碳浓度梯度样品，每个土壤样品取4个重复。选取的9个土壤样品有机碳含量见表3。1．2．1试验实施木论、明伦、肯福3地各取3个代表样(分别为3个有机碳梯度)，共9个样分别进行>8、5～8、2～5、1～2、790．640．5～1、0．25～0．5、<0．25mm干筛和>5、2～5、1～8黑色石灰土1l4．192、0．5～

8、1、0．2