东北风沙土区土地利用方式对土壤储水与结构特性的影响

作     者：吴勇 任胜男 文雪 高睿璐 毕利东 温艳茹 尧水红 

作者机构：北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室/中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 河海大学农业科学与工程学院 水电水利规划设计总院 

出 版 物：《中国土壤与肥料》 (Soil and Fertilizer Sciences in China)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：国家重点研发计划 黑土地风蚀水蚀融蚀过程、耦合机制与阻控原理(2021YFD1500700) 

主　　题：土地利用方式 土壤储水 土壤结构 团聚体稳定性 风沙土区 

摘      要：为揭示土地利用方式对土壤水分和土壤结构特性的影响，选取东北典型风沙土区（齐齐哈尔市梅里斯）撂荒草地、禁牧草地、人工林地和开垦农田4块样地为研究对象，通过监测和采集不同层次土壤，分析不同土地利用方式下土壤储水量及其季节变化、土壤机械组成、土壤团聚体组成及其稳定性等差异，研究结果表明：1）就0～80 cm土层的土壤储水量而言，撂荒草地（157.23～218.40 mm）显著的大于禁牧草地、人工林地和开垦农田（42.28～148.55 mm）；但其土壤储水季节性变化，禁牧草地（48.71%）开垦农田（34.31%）和撂荒草地（32.87%）人工林地（9.37%）。2）无论是0～20 cm还是20～40 cm土层，开垦农田砂粒含量均显著大于撂荒草地、禁牧草地和人工林地，而其粉粒含量则都显著小于这3种土地利用方式；但0～20 cm土层土壤团聚体稳定性表现为：撂荒草地（0.85 mm）的显著低于禁牧草地、人工林地和开垦农田（0.99～1.01 mm），而20～40 cm土层土壤团聚体稳定性依次为：人工林地人工林地（0.97 mm）≥ 撂荒草地（0.95 mm）和开垦农田（0.92 mm）≥禁牧草地（0.87 mm）。3）通过冗余分析发现，表层0～20 cm土壤结构稳定性，除受4种土地利用方式下其团聚体组成差异的影响外，土壤全磷、粉粒含量和总孔隙度也在一定程度上有所贡献，但亚表层20～40 cm土壤结构稳定性则主要源于2和0.053～0.25 mm团聚体。综上所述，撂荒显著增加风沙土区土壤剖面储水能力，但人工林土壤储水季节性变化小；垦耕加剧风沙土的粗骨化进程，相较于其他3种土地利用方式，开垦农田砂粒含量显著增加，而粉粒含量减少；但4种土地利用方式对表层和亚表层土壤结构稳定性的影响不一，表层土壤结构稳定性的差异除受其团聚体组成的影响外，还有部分是由于不同土地利用方式带来的理化性状差异所致。