龐泉溝自然保護(hù)區(qū)典型森林土壤大團(tuán)聚體特征

白秀梅，韓有志，郭漢清

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，太谷030801)

龐泉溝自然保護(hù)區(qū)位于山西省西部，是汾河主要支流—文峪河的發(fā)源地，區(qū)內(nèi)有華北高海拔地帶的代表性森林植被。這里的森林植被發(fā)揮著良好的土壤保持和水源涵養(yǎng)及生態(tài)景觀功能［1］，但是保護(hù)區(qū)內(nèi)的部分人工林由于樹(shù)種組成單一，林下植被稀少，長(zhǎng)期生長(zhǎng)或多代連栽后導(dǎo)致林地土壤性質(zhì)存在一定的極化(即土壤性質(zhì)非平衡或極端化發(fā)展趨勢(shì))或退化危險(xiǎn)［2］，加之人為樵伐、采藥、放牧等活動(dòng)的影響，進(jìn)一步加劇了土壤退化的程度。所以，迫切需要開(kāi)展該區(qū)森林土壤性質(zhì)動(dòng)態(tài)變化研究。

土壤團(tuán)聚體是構(gòu)成土壤結(jié)構(gòu)的基本單元，是決定土壤肥力狀況的重要因素［3-5］。團(tuán)聚體的大小分布及穩(wěn)定性在維持土壤孔隙、調(diào)節(jié)土壤水氣矛盾、促進(jìn)植物根系生長(zhǎng)和防治土壤侵蝕退化方面發(fā)揮著重要作用［6-9］。土壤團(tuán)聚體可分為大團(tuán)聚體(粒徑≥0.25mm)和微團(tuán)聚體(粒徑≤0.25mm)，大團(tuán)聚體是由土壤顆粒與腐殖質(zhì)凝結(jié)而成的、近似球形的較疏松的多孔小土團(tuán)［10］。一般將大團(tuán)聚體稱(chēng)為土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)體，它是維持土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)，其含量越高，土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越大［11-13］。土壤有機(jī)碳含量與土壤大團(tuán)聚體的形成與穩(wěn)定關(guān)系密切［9，12］。研究表明，植被覆蓋［13］、土地利用方式［9，14］及人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)［15-17］等都會(huì)影響土壤有機(jī)碳含量及分布，從而也會(huì)影響土壤大團(tuán)聚體的數(shù)量和穩(wěn)定性。Wuddivira［18］、Candan［19］等研究表明，土壤大團(tuán)聚體對(duì)土地利用和管理的變化最為敏感，可以通過(guò)對(duì)土壤大團(tuán)聚體含量及穩(wěn)定性的研究來(lái)研究土壤結(jié)構(gòu)特征。

目前，眾研究者采用團(tuán)聚體分形維數(shù)［20］、團(tuán)聚體平均重量直徑(MWD)和幾何平均直徑(GMD)［21］、團(tuán)聚體水穩(wěn)性指數(shù)［22］等不同指標(biāo)對(duì)林地土壤團(tuán)聚體特性展開(kāi)了研究，但主要集中在西南低山丘陵等林地［23-25］、南方紅壤低山、中山林地［7，26］以及黃土高原中部丘陵溝壑區(qū)林地［27-28］，針對(duì)黃土高原高海拔地帶的代表性森林植被對(duì)土壤大團(tuán)聚體含量及特性的影響研究還鮮見(jiàn)報(bào)道。為此，本研究選取龐泉溝自然保護(hù)區(qū)內(nèi)4種典型森林土壤為對(duì)象，分析其土壤大團(tuán)聚體含量及特性，以期更好地描述不同林地土壤結(jié)構(gòu)狀況，從而為該區(qū)林地資源的合理經(jīng)營(yíng)及以水源涵養(yǎng)和生態(tài)環(huán)境改善為主要經(jīng)營(yíng)目的的植被建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

龐泉溝國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，位于山西省西部呂梁山脈中段的關(guān)帝山林區(qū)(111°21'—111°37'E，37°45'—37°59'N)，海拔1500—2830m，山勢(shì)險(xiǎn)峻，自然植被茂盛，是山西呂梁山水源涵養(yǎng)林的主體和天然林保護(hù)的重點(diǎn)地區(qū)，是我國(guó)暖溫帶殘存的天然林中少數(shù)保存完整的林區(qū)之一，該區(qū)也是山西生態(tài)環(huán)境的重要屏障。該區(qū)屬暖溫帶大陸性山地氣候區(qū)，年平均氣溫4.3℃。年平均降水量822.6mm，降雨多集中在7—9月份，該時(shí)段降水量為全年降水量的83%以上。同時(shí)該區(qū)也是山西省的暴雨多發(fā)區(qū)。

本研究區(qū)內(nèi)優(yōu)勢(shì)喬木樹(shù)種為華北落葉松(Larix principis-rupprechtii)、油松(Pinus tabulaeformis)、云杉(包括青杄(Picea meyeri)和白杄(P.wilsonii)遼東櫟(Quercus liaotungensis)以及樺木(包括白樺(Betula platyphlla)和紅樺(B.albo-sinensis)和山楊(P.davidiana)等，林相較為整齊，郁閉度0.6—0.7，林齡40—60年。灌木叢主要有沙棘(Hippophaer hamnoides)、箭葉錦雞兒(Caragana jubata)、繡線菊(Spiraea salicifolia)、山刺玫(Rosa davurica)等。草本主要有紫花苜蓿(Medicago sativa)、鹿蹄草(Pyrola rotundifolia)、毛茛(Ranunculus japonicus)等。土壤類(lèi)型從低海拔到高海拔依次為山地褐土、山地淋溶褐土、山地棕壤和亞高山草甸土，林下灌草植被因喬木層林冠郁閉度的差異而不同。

本實(shí)驗(yàn)選取龐泉溝自然保護(hù)區(qū)內(nèi)華北落葉松人工林、天然次生楊樺闊葉林、天然次生云杉-華北落葉松-楊樺針闊混交林(下文中簡(jiǎn)稱(chēng)針闊混交林)、人工沙棘灌木林等4種典型林分，并在各林分內(nèi)選取坡向、坡度、坡位基本一致的地段設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)樣地(20 m×20 m)，并選擇在該區(qū)分布較多的撂荒地(2005年棄耕)為對(duì)照，對(duì)各標(biāo)準(zhǔn)地土壤團(tuán)聚體特性進(jìn)行研究。各標(biāo)準(zhǔn)地基本特征見(jiàn)表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)地基本情況Table1 Basic situation of the sample plots

1.2 土壤樣品的采集與處理

2012年6 月中旬，分別在華北落葉松林、楊樺闊葉林、針闊混交林、沙棘灌木林以及撂荒地的各標(biāo)準(zhǔn)樣地內(nèi)隨機(jī)選取有代表性的5個(gè)采樣點(diǎn)，畫(huà)出30cm×30cm的小樣方，收集樣方內(nèi)所有枯落物，烘干稱(chēng)重計(jì)算枯落物蓄積量，并在每一小樣方內(nèi)用環(huán)刀采集0—20cm深原狀土，測(cè)定土壤容重;同時(shí)用硬質(zhì)塑料盒采集該深度原狀土帶回實(shí)驗(yàn)室處理，測(cè)定土壤團(tuán)聚體;采集同一林分樣地內(nèi)5個(gè)采樣點(diǎn)土樣，混合，用四分法取該深度混合土樣，測(cè)定土壤其它理化指標(biāo)。各標(biāo)準(zhǔn)地土壤理化性質(zhì)見(jiàn)表2。

表2 不同林地土壤理化性質(zhì)Table2 Soil physical and chemical character of different forest stands

1.3 分析方法與數(shù)據(jù)處理

土壤機(jī)械組成測(cè)定采用比重計(jì)法;有機(jī)碳含量測(cè)定采用重鉻酸鉀氧化外加熱法;毛管孔隙度測(cè)定采用環(huán)刀浸透法;風(fēng)干團(tuán)聚體含量測(cè)定采用沙維諾夫［10］干篩法;水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量采用Yoder［10］濕篩法。團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)破壞率=［干篩(＞0.25mm團(tuán)聚體)-濕篩(＞0.25mm團(tuán)聚體)］ /干篩(＞0.25mm團(tuán)聚體)×100%;團(tuán)聚體的平均重量直徑(MWD)計(jì)算采用邱莉萍等［21］推導(dǎo)的公式:MWD=∑XiWi(i=0，1，2，…，n)，式中MWD為團(tuán)聚體平均重量直徑，Xi為每一級(jí)別團(tuán)聚體的平均直徑(mm)，Wi為每一級(jí)別團(tuán)聚體的重量百分?jǐn)?shù)。

采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)初期處理，使用SPSS 13.0進(jìn)行多重比較及相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同林地土壤風(fēng)干大團(tuán)聚體分布

通過(guò)干篩可獲得土壤大團(tuán)聚體總數(shù)，這些大團(tuán)聚體包括非水穩(wěn)性團(tuán)聚體和水穩(wěn)性團(tuán)聚體［29］。不同粒級(jí)土壤團(tuán)聚體含量反映團(tuán)聚體的機(jī)械穩(wěn)定性，即團(tuán)聚體抵抗外力免被壓碎或抵抗外部環(huán)境變化而保持原有形態(tài)的能力［30］。從表3可知:不同林地與撂荒地比較，0—20cm土層0.25—10mm粒徑范圍土壤大團(tuán)聚體含量均表現(xiàn)出顯著差異(P＜0.05)，針闊混交林、楊樺闊葉林、沙棘灌木林、華北落葉松林分別較撂荒地提高45%、37%、25%、20%;除華北落葉松林和沙棘灌木林之間差異不顯著外，其他林地間存在顯著差異;針闊混交林的大團(tuán)聚體含量最高，達(dá)到93.10%，這表明，森林覆蓋均對(duì)土壤結(jié)構(gòu)有改善作用，均能提高土壤大團(tuán)聚體含量，均能不同程度的增強(qiáng)土壤團(tuán)聚體的機(jī)械穩(wěn)定性，而其中針闊混交林的作用是最顯著的。其土壤大團(tuán)聚體含量由大到小順序?yàn)獒橀熁旖涣郑緱顦彘熑~林＞沙棘灌木林＞華北落葉松林＞撂荒地。

表3 不同林地土壤大團(tuán)聚體含量(干篩)Table3 Soil aggregate composition of different forest stands(dry-sieving)%

＞0.25mm的土壤團(tuán)聚體粒徑范圍內(nèi)，各粒級(jí)的組成比例在不同植被類(lèi)型下表現(xiàn)出一定的差異性。和撂荒地相比，0.5—0.25mm團(tuán)聚體含量，楊樺闊葉林增加顯著，其他植被增加不明顯;1—0.5mm、3—2mm團(tuán)聚體含量，和撂荒地相比，除華北落葉松外，其他3種植被都增加明顯;2—1mm、5—3mm團(tuán)聚體含量，4種林地和撂荒地比較都有顯著增加，但針闊混交林在5—3mm粒徑范圍內(nèi)增加最為顯著，比撂荒地增加99%;7—5mm團(tuán)聚體含量，只有華北落葉松林地和楊樺闊葉林地較撂荒地有所增加，而針闊混交林地和沙棘灌木林地和撂荒地的含量相當(dāng);10—7mm團(tuán)聚體含量，針闊混交林地和撂荒地相當(dāng)，而其他3種植被的含量反而低于撂荒地;＞10mm的團(tuán)聚體含量在不同植被類(lèi)型下表現(xiàn)出一定的差異性，相對(duì)含量均較少，撂荒地最多且僅為5.38%。綜合分析土壤各粒徑范圍團(tuán)聚體含量得出，植被覆蓋更有利于增加0.5—7mm團(tuán)聚體含量。

2.2 不同林地土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體分布

濕篩法得到的是土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體，＞0.25mm水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量對(duì)保持土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有重要作用，同時(shí)也是衡量土壤抗侵蝕能力的指標(biāo)之一［27］。從表4可知，不同類(lèi)型林地0—20mm土層＞0.25mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量均較高(49.92%—60.67%)，和撂荒地相比差異都達(dá)到顯著水平(P＜0.05)，這說(shuō)明植被覆蓋有利于土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的形成。針闊混交林、楊樺闊葉林、沙棘灌木林、華北落葉松林地土壤中＞0.25mm水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量分別比撂荒地增加了65%、53%、47%、36%。4種林地中＞0.25mm水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量除楊樺闊葉林和沙棘灌木林二者之間差異不顯著外，其他各植被類(lèi)型之間差異顯著。在4種典型林地中，針闊混交林對(duì)土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量的增加作用最為顯著，華北落葉松林的增加作用較差。

表4 不同林地土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體組成(濕篩)Table4 Water-stable aggregate composition of different forest stands(wet-sieving)%

從＞0.25mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體各粒級(jí)含量分析得出，和撂荒地相比，0.25—0.5mm范圍內(nèi)，各林地和撂荒地土壤的水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量之間差異不顯著，而各林地土壤在0.5—1mm、1—2mm、2—5 mm、＞5mm范圍內(nèi)水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量都顯著增加(P＜0.05)。在總水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量方面，針闊混交林增加量最多，和其他林地間差異顯著，其次是楊樺闊葉林和沙棘灌木林，這兩種植被的增加量相當(dāng)，增加最少的為華北落葉松林。說(shuō)明植被覆蓋更有利于提高土壤＞0.5mm水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量。

2.3 不同林地土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性比較

2.3.1 團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)破壞率比較

如表5所示，4種植被覆蓋下0—20cm土層土壤團(tuán)聚體破壞率為56.77%—62.14%，均顯著低于撂荒地(P＜0.05)。華北落葉松林與楊樺闊葉林之間和針闊混交林與沙棘灌木林之間差異不顯著，而華北落葉松林、楊樺闊葉林分別與針闊混交林、沙棘灌木林之間差異顯著，說(shuō)明用團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)破壞率評(píng)價(jià)，針闊混交林和沙棘灌木林的土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性最好，撂荒地的穩(wěn)定性最差。

表5 土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性指標(biāo)Table5 Soil aggregates stability index

2.3.2 干篩平均重量直徑(MWD干)與濕篩平均重量直徑(MWD濕)的差值比較

用土壤團(tuán)聚體平均重量直徑(MWD)來(lái)作為反映土壤團(tuán)聚體大小分布狀況的綜合指標(biāo)。MWD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)［6，31］。無(wú)論干篩還是濕篩不同林地及撂荒地0—20cm土層土壤團(tuán)聚體MWD的變化規(guī)律都有一定的相似性，針闊混交林最大且與其他植被間差異顯著。干篩后MWD除針闊混交林外其他類(lèi)型間無(wú)顯著差異;而濕篩得出MWD大小變化為:針闊混交林＞楊樺闊葉林=沙棘灌木林＞華北落葉松＞撂荒地，且楊樺闊葉林與華北落葉松林和撂荒地之間都存在顯著差異。

為了更充分說(shuō)明不同植被類(lèi)型對(duì)土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響，用干篩與濕篩測(cè)得的團(tuán)聚體平均重量直徑(MWD)的差值來(lái)說(shuō)明土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)弱，差值越大，說(shuō)明穩(wěn)定性越差［10］。不同植被類(lèi)型間干篩、濕篩土壤團(tuán)聚體MWD差值由小到大順序?yàn)?楊樺闊葉林(2.00)＜針闊混交林(2.02)＜沙棘灌木林(2.12)＜華北落葉松(2.14)＜撂荒地(2.37)，4種植被類(lèi)型與撂荒地之間有顯著差異，而楊樺闊葉林與針闊混交林之間以及沙棘灌木林與華北落葉松之間無(wú)顯著差異。說(shuō)明用這一指標(biāo)比較，針闊混交林與楊樺闊葉林地土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性最好，撂荒地最差。

2.3.3 團(tuán)聚體水穩(wěn)性指數(shù)比較

分別取不同樣地0—20cm土層3—5mm風(fēng)干團(tuán)聚體50粒用浸水崩解法［10］測(cè)定土壤團(tuán)聚體水穩(wěn)性指數(shù)，水穩(wěn)性指數(shù)越大，說(shuō)明土壤團(tuán)聚體在水的浸泡下破碎所用時(shí)間越長(zhǎng)，團(tuán)聚體水穩(wěn)定性越好。從表5可看出，針闊混交林的水穩(wěn)性最大(33.51%)，撂荒地最小(10.73%)，針闊混交林較撂荒地增加了212%;土壤水穩(wěn)性指數(shù)在針闊混交林和其他3種林地之間以及各林地和撂荒地之間差異顯著(P＜0.05)，可見(jiàn)，針闊混交林比純林更能提高土壤團(tuán)聚體的水穩(wěn)性;華北落葉松、楊樺闊葉林和沙棘灌木林之間差異不顯著，但較撂荒地均有顯著提高，其水穩(wěn)性指數(shù)分別比撂荒地提高159%、134%、163%，說(shuō)明了森林植被覆蓋對(duì)土壤結(jié)構(gòu)改善的重要意義。

2.4 土壤團(tuán)聚體各穩(wěn)定性指標(biāo)及土壤理化性質(zhì)間相關(guān)性分析

相關(guān)分析表明(表6)，土壤有機(jī)碳含量與風(fēng)干0.25—10mm大團(tuán)聚體含量和＞0.25mm水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量之間呈極顯著正相關(guān)(P＜0.01)，與團(tuán)聚體水穩(wěn)性指數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P＜0.05)，這說(shuō)明有機(jī)質(zhì)含量越多，風(fēng)干0.25—10mm大團(tuán)聚體含量和＞0.25mm水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量越多，水穩(wěn)性指數(shù)也越高，團(tuán)聚體越穩(wěn)定。有機(jī)碳含量與團(tuán)聚體破壞率之間以及與MWD(干)和MWD(濕)的差值間呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P＜0.05)，說(shuō)明了有機(jī)碳含量越多，這兩種穩(wěn)定性指標(biāo)數(shù)值越低，團(tuán)聚體越穩(wěn)定。

表6 團(tuán)聚體穩(wěn)定性指標(biāo)與土壤理化性質(zhì)間的相關(guān)性Table6 Correlations between soil aggregates stability index and soil physical and chemical character

土壤粘粒含量與風(fēng)干0.25—10mm大團(tuán)聚體含量和＞0.25mm水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P＜0.01)，與團(tuán)聚體水穩(wěn)性指數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P＜0.05)，與MWD(干)和MWD(濕)的差值間呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與團(tuán)聚體破壞率呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P＜0.05)。說(shuō)明對(duì)于山地褐土或山地淋溶褐土而言，土壤粘粒含量越多越有利于團(tuán)聚體的形成，所形成的團(tuán)聚體的穩(wěn)定性也越強(qiáng)。

土壤容重與風(fēng)干0.25—10mm大團(tuán)聚體含量之間顯著負(fù)相關(guān)，與MWD(干)和MWD(濕)的差值間顯著正相關(guān)，土壤毛管孔隙度和非毛管孔隙度與風(fēng)干0.25—10mm大團(tuán)聚體含量之間呈顯著正相關(guān)，與MWD(干)和MWD(濕)的差值間顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.05)，這說(shuō)明了土壤容重和孔隙度對(duì)團(tuán)聚體的形成和穩(wěn)定也有一定的影響，對(duì)于林地土壤而言，一般情況下人為擾動(dòng)較少，所以要通過(guò)恰當(dāng)管理措施來(lái)調(diào)節(jié)土壤容重，增加土壤的孔隙度，促進(jìn)土壤穩(wěn)定性團(tuán)聚體的形成。

從表6還可看出，土壤全氮、土壤C/N以及土壤粉粒和砂粒含量等土壤理化指標(biāo)與土壤團(tuán)聚體含量及穩(wěn)定性指標(biāo)間也存在一定的相關(guān)性，但相關(guān)性都不顯著(P＜0.05)。

3 討論

本試驗(yàn)所選樣地中，由于各種植被類(lèi)型發(fā)達(dá)的根系和凋落物腐殖化增加了其覆蓋下的土壤有機(jī)質(zhì)含量，使土壤膠體狀況改善而增大了土壤顆粒之間的膠結(jié)，形成了較多的大團(tuán)聚體和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、比例適合的水穩(wěn)性團(tuán)聚體［32-33］，從而使土壤MWD和水穩(wěn)性指數(shù)較大，團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)破壞率較小，大大改善了土壤結(jié)構(gòu)。

針闊混交林林型復(fù)雜，林下又有較多灌木和草本覆蓋，土壤表層根系發(fā)達(dá)，枯落物輸入量多，土壤有機(jī)碳、總氮和微生物總量較高［34］，土壤有機(jī)物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化較快［35］;另外，針闊混交林下土壤容重、粘粒含量及其孔隙性等方面(表2)也利于土壤良好結(jié)構(gòu)體的形成，因此針闊混交林在增加具有水穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性的土壤大團(tuán)聚體含量方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。

在4種林地土壤中，華北落葉松林土壤大團(tuán)聚體含量最少，主要是由于華北落葉松人工林樣地郁閉度較高，林下植被主要以一些耐陰的草本為主，林型相對(duì)單一，地表枯落物輸入量少且多含難以分解的木質(zhì)素、單寧、樹(shù)脂和蠟質(zhì)等物質(zhì)，使得該植被類(lèi)型下的土壤有機(jī)碳和總氮含量較少且分解轉(zhuǎn)化較慢［36］，不利于較多水穩(wěn)性團(tuán)聚體和非水穩(wěn)性團(tuán)聚體的形成。

楊樺闊葉林郁閉度較小，雖然林地枯落物量和華北落葉松人工林相比較少，但其林下灌草植被豐富，植物根系分布較多，土壤有機(jī)質(zhì)的總歸還量較大，并且楊樺闊葉林地土壤有機(jī)殘?bào)w較華北落葉松林易于分解轉(zhuǎn)化，致使土壤中的腐殖質(zhì)含量較多［37］，所以楊樺闊葉林地土壤大團(tuán)聚體含量較華北落葉松林多且團(tuán)聚體的穩(wěn)定性也較強(qiáng)。

沙棘灌木林地和其他林地相比較，在同等郁閉度下雖然其枯落物量最少，但其表層土壤內(nèi)根系分布較多，根系腐爛物和分泌物較多，且其根系有很好的固氮作用，能對(duì)土壤起到很好的改良作用［38］，所以和撂荒地相比能大大增加土壤大團(tuán)聚體的含量及穩(wěn)定性。

4 結(jié)論

(1)林地土壤0—20cm土層內(nèi)干篩＞0.25mm大團(tuán)聚體含量和濕篩＞0.25mm水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量都顯著高于撂荒地，這與謝錦升［7］在退化紅壤地的研究結(jié)果一致:恢復(fù)植被后大團(tuán)聚體穩(wěn)定性顯著增加，＞0.25mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量是裸地的1.5—2.8倍。干篩分析表明:植被覆蓋更有利于增加0.5—7mm團(tuán)聚體含量;濕篩分析結(jié)果表明:植被覆蓋更有利于提高＞0.5mm水穩(wěn)性大團(tuán)聚體的含量。不同林地土壤間有一定的差異，其大團(tuán)聚體含量大小順序?yàn)?針闊混交林＞楊樺闊葉林＞沙棘灌木林＞華北落葉松林＞撂荒地。

(2)和撂荒地相比，林地土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性顯著增強(qiáng)，與郭曼［28］、董莉麗［39］在黃土高原中部丘陵區(qū)的研究相一致。根據(jù)團(tuán)聚體破壞率和土壤團(tuán)聚體水穩(wěn)性指數(shù)比較，土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性順序?yàn)?針闊混交林＞沙棘灌木林＞華北落葉松林＞楊樺闊葉林＞撂荒地。根據(jù)干濕篩團(tuán)聚體MWD差值分析，土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性順序?yàn)?楊樺闊葉林＞針闊混交林＞沙棘灌木林＞華北落葉松林＞撂荒地。相關(guān)分析表明:土壤團(tuán)聚體破壞率與MWD(干)和MWD(濕)的差值間呈顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.89，P＜0.05)，與土壤團(tuán)聚體水穩(wěn)性指數(shù)間存在極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=-0.97，P＜0.01)，說(shuō)明這3個(gè)指標(biāo)可以作為衡量土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。

(3)相關(guān)分析表明，土壤有機(jī)碳含量與干、濕篩土壤大團(tuán)聚體含量之間是極顯著正相關(guān)關(guān)系(P＜0.01)，這與董莉麗［9］、韓加強(qiáng)［12］的研究結(jié)果相一致。粘粒含量與干、濕篩土壤大團(tuán)聚體含量之間是極顯著正相關(guān)關(guān)系(P＜0.01)，與MWD(干)和MWD(濕)的差值之間是極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P＜0.01)。其次，土壤容重、土壤通氣孔隙和毛管孔隙也顯著地影響著土壤0.25—10mm大團(tuán)聚體含量及其MWD(干)和MWD(濕)的差值(P＜0.05)。本試驗(yàn)中土壤全氮、土壤C/N以及土壤粉粒和砂粒等土壤理化指標(biāo)對(duì)土壤團(tuán)聚體性質(zhì)也有一定的影響，但通過(guò)檢驗(yàn)(P＜0.05)不具有顯著相關(guān)性。

本文主要就龐泉溝自然保護(hù)區(qū)內(nèi)典型森林土壤大團(tuán)聚體特征進(jìn)行了研究。在研究過(guò)程中，并未對(duì)該區(qū)域內(nèi)植被的林分起源、林齡、郁閉度等因素對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行考慮，尚需在今后的研究過(guò)程中進(jìn)行長(zhǎng)期的觀測(cè)研究，以期深入探尋不同植被類(lèi)型對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的影響，并對(duì)不同類(lèi)型植被對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的改良作用做更全面的評(píng)價(jià)。

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