耕作和施肥扰动下土壤团聚体稳定性影响因素研究.pdfVIP

生态环境学报 2009, 18(6): 2354-2359 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@ 耕作和施肥扰动下土壤团聚体稳定性影响因素研究 1 2 3 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。 作物生长的敏感度 [1, 2] 以及通过物理保护机制储 1 材料和方法 存有机碳的能力[3] 。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下河 团聚体稳定性的主要因素[6] ，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 的形成和稳定性因素也是不同的[7] 。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。 性影响，例如，同一土壤上不同施肥[8]、不同植被 2006 年 5 月分别采集施用畜禽粪便和化肥试验 条件[9]、不同利用方式[10]、不同耕作制度[11]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 变化对土壤团聚体稳定性影响[12] ，而有关于多重条