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成土母质与利用方式双重影响下红壤团聚体的组成特征与稳定性研究

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土壤通报 2013年第4期44卷 776-785页

作者：王艳玲王燕李凌宇李少鹏南京信息工程大学应用气象学院江苏南京210044 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室江苏南京210008 广东省肇庆市气象局广东肇庆526000

在江西省鹰潭农田生态系统国家野外科学观测研究站(28°04′～28°37′N,116°41′～117°09′E)外,随机选取了第四纪红黏土、第三纪红砂岩和花岗岩发育的林地、灌丛、旱地和稻田共12个类型组合的红壤,采用干-湿筛法,对不同成土母质与... 详细信息

在江西省鹰潭农田生态系统国家野外科学观测研究站(28°04′～28°37′N,116°41′～117°09′E)外,随机选取了第四纪红黏土、第三纪红砂岩和花岗岩发育的林地、灌丛、旱地和稻田共12个类型组合的红壤,采用干-湿筛法,对不同成土母质与利用方式下的红壤进行了团聚体粒径组成与稳定性的研究,结果表明:12个类型组合的红壤中,除花岗岩发育的灌丛红壤外,土壤机械稳定性团聚体的粒径组成大小顺序均为(>2 mm)>2～0.25 mm>0.25～0.053 mm>(2 mm的水稳定性团聚体所占比例显著降低,2～0.25 mm、0.25～0.053 mm和团聚体的平均重量直径(MWDd)与红壤结构破坏率(PAD)呈显著正相关关系,可以用来表征红壤结构稳定性的大小,MWDd与水稳定性团聚体的平均重量直径(MWDw)之差(△MWD)与PAD呈显著负相关关系,即△MWD值越大,红壤的稳定性就越差。不同成土母质与利用方式影响下红壤团聚结构组成与稳定性变化差异显著,因此,在红壤资源开发利用过程中要综合考虑二者的交互作用,以提高红壤资源利用的实效性与高效性。

关键词：成土母质土地利用方式红壤团聚体平均重量直径结构破坏率

生物质炭和秸秆长期还田对红壤团聚体和有机碳的影响

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土壤 2018年第2期50卷 326-332页

作者：孟祥天蒋瑀霁王晓玥孙波土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院大学北京100049

生物质炭和秸秆还田是提高土壤有机碳含量和改良土壤团聚体结构的有效方法,但在长期尺度上生物质炭与秸秆还田改良土壤的效率仍不清楚。本研究针对中亚热带第四纪红黏土发育的红壤,基于等碳量不同碳源投入的5 a田间定位试验,包括对照、... 详细信息

生物质炭和秸秆还田是提高土壤有机碳含量和改良土壤团聚体结构的有效方法,但在长期尺度上生物质炭与秸秆还田改良土壤的效率仍不清楚。本研究针对中亚热带第四纪红黏土发育的红壤,基于等碳量不同碳源投入的5 a田间定位试验,包括对照、单施化肥、秸秆还田、秸秆–猪粪配施和生物质炭还田5个处理,采用干筛和湿筛法分析了不同施肥处理对土壤团聚体组成、稳定性和有机碳分布的影响。研究表明:施用等碳量的不同有机碳源5 a后显著增加了土壤有机碳含量,其增幅顺序为:生物质炭还田>秸秆–猪粪配施>秸秆还田。干筛法分析结果表明:与单施化肥处理相比,秸秆–猪粪配施和生物质炭还田处理显著增加>0.25 mm机械稳定性团聚体含量(R0.25)和平均重量直径(mean weight diameter,MWD);秸秆还田和生物质炭还田处理显著增加了0.25~2 mm团聚体对土壤有机碳的贡献率。湿筛法分析结果表明:与单施化肥处理相比,秸秆还田和秸秆–猪粪配施处理显著增加R_(0.25)和MWD,但生物质炭还田处理和单施化肥处理相比差异不显著;秸秆还田和秸秆–猪粪配施处理显著降低团聚体破坏率(PAD),生物质炭还田处理显著增加了PAD;秸秆配施猪粪处理和秸秆还田处理显著增加了>2 mm团聚体对土壤有机碳的贡献率。总体上,秸秆配施猪粪协同提高团聚体有机碳含量和团聚体稳定性的作用比秸秆还田和生物质炭还田要强。

关键词：秸秆还田生物质炭猪粪红壤团聚体有机碳

含沙水流和坡面糙度对红壤团聚体输移破坏影响

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含沙水流和坡面糙度对红壤团聚体输移破坏影响

作者：余冰华中农业大学

学位级别：硕士

我国南方红壤丘陵区人口密度大,丘陵坡地利用率高,土壤侵蚀退化严重。同时,该区域降雨集中且强度大,分散的地表径流由于受到地形影响逐渐集中,从而冲刷地表而产生坡面侵蚀。本研究选取第四纪红黏土发育的红壤作为研究对象,系统的分析了... 详细信息

我国南方红壤丘陵区人口密度大,丘陵坡地利用率高,土壤侵蚀退化严重。同时,该区域降雨集中且强度大,分散的地表径流由于受到地形影响逐渐集中,从而冲刷地表而产生坡面侵蚀。本研究选取第四纪红黏土发育的红壤作为研究对象,系统的分析了不同水流含沙量和坡面糙度条件下,坡面流水力学特性的变化及其对红壤团聚体破坏剥蚀的影响,从机理层面揭示坡面流内团聚体输移破坏规律。主要取得的结论如下:1.通过对5种模拟糙度和6种不同冲刷距离组合下3种粒径的红壤团聚体在坡面水流内的剥蚀破坏规律的研究得出:(1)在相同运移距离条件下,随粒径和糙度的增加团聚体剥蚀破坏程度呈增加趋势,与粒径相比,糙度对剥蚀破坏程度的影响更大。(2)相同模拟糙度下,随着运移距离的增加,剥蚀率均呈抛物线形先增大后减小的趋势;各运移距离下,7 mm粒径团聚体的剥蚀率随糙度的增加而增加;5 mm和3 mm粒径团聚体在各运移距离内随糙度的增加变化规律不一致。(3)团聚体剥蚀破坏程度随径流水深、阻力系数、水流剪切力的增加均呈幂函数减小后趋于平缓的趋势,且大粒径较小粒径变化趋势更明显;但是不同糙度下,水深对团聚体剥蚀破坏程度的影响还需在多坡度流量条件下进行进一步探索。2.选取单一粒径的红壤团聚体,在4种坡度、5种流量和5种模拟糙度条件下进行冲刷试验,详细分析水力学特性的变化及其对团聚体破坏剥蚀的影响。(1)相同糙度条件下,小坡度(8.8%7.6%)时,随流量的增加,团聚体剥蚀程度下降;而在较陡坡度(26.8%6.4%)和下垫面糙度较大时,Wr/Wi值随流量变化规律有所不同,在大流量(1.0 L·s-1.2 L·s-1)条件下Wr/Wi值均有不同程度的下降。(2)在各糙度下,平均流速和水流剪切力随坡度和流量的增加而增加;径流水深随流量的增加而增加,随坡度的增加而减小,而阻力系数的变化却与之相反。随着下垫面糙度的增加,径流水深、阻力系数以及水流剪切力呈增加趋势,而平均流速呈减小趋势。(3)多个坡度和流量组合下,Wr/Wi值随径流水深变化无明显规律,但单一糙度中,Wr/Wi(%)值均随径流水深的增加呈现幂函数增加的趋势;在不同糙度和单一糙度下,Wr/Wi值均随阻力系数和水流剪切力的增加呈幂函数减小趋势。3.选取单一粒径的红壤团聚体,在2种坡度、5种流量和5种不同浑水条件下进行冲刷,详细分析水力学特性的变化及其对团聚体破坏剥蚀的影响。(1)清水条件下,Wr/Wi值随流量的增加而增加,表现为团聚体剥蚀破坏程度的随流量的增加而下降;所有处理中,Wr/Wi值均随含沙量的增大呈现幂函数的减小趋势。(2)随着供沙量和流量的增加,水深均呈增加趋势;在两种坡度条件下,流量、供沙量及其之间的交互作用对水深的影响均表现为:流量>供沙量>交互作用。五种流量下,随着供沙量的增加,平均流速、雷诺数和弗汝德数均呈减小趋势,坡面流呈现出由紊流急流向层流缓流发展的趋势。各流量下,阻力系数随供沙量的增加而变大,且大坡度(15°)条件下表现更为明显。在各坡度和供沙量组合条件下,阻力系数均随雷诺数的增加呈幂函数减小趋势,且有较好的相关性。(3)在相同流量中,Wr/Wi(%)值随径流水深、水流剪切力的增加呈幂函数降低趋势,综合所有不同含沙量数据,Wr/Wi(%)值随径流水深和水流剪切力变化无明显规律。本试验条件中Wr/Wi(%)所有值均随着阻力系数的增大呈幂函数形式减小,团聚体剥蚀破坏程度随阻力系数增加而增加。

关键词：坡面水流红壤团聚体含沙量糙度水力学特性剥蚀程度

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施肥措施对红壤结构的影响

中国生态农业学报 2001年第3期9卷 70-72页

作者：王兴祥张桃林鲁如坤中国科学院南京土壤研究所南京210008

利用长期定位试验研究红壤开垦利用后不同施肥措施下红壤结构的变化结果表明,红壤开垦利用后,>1mm机械稳定性大团聚体有所增加,而>1mm水稳定性团聚体含量有所下降,但施用有机肥可缓冲>1mm大团聚体含量下降的趋势,增加>0.25mm大团聚体总... 详细信息

利用长期定位试验研究红壤开垦利用后不同施肥措施下红壤结构的变化结果表明,红壤开垦利用后,>1mm机械稳定性大团聚体有所增加,而>1mm水稳定性团聚体含量有所下降,但施用有机肥可缓冲>1mm大团聚体含量下降的趋势,增加>0.25mm大团聚体总量。红壤开垦利用后土壤容重变小,土壤孔隙度增加。施用有机肥可使土壤毛管孔隙度增加50％,有效水库容增加64％,而施用化肥仅分别比荒草地红壤增加27％和33％。施用绿肥、稻草或秸秆还田有利于提高土壤的持水性能,而施用化肥对土壤持水性能似无明显改善作用。

关键词：红壤施肥土壤结构红壤团聚体