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南方红壤丘陵区作为我国重要的粮油产地,在国家生态安全和粮食安全方面举足轻重,但由于大面积马尾松纯林的存在,使得“远看绿油油,近看水土流”的严重林下水土流失问题制约着该区域生态文明建设和经济发展。浅沟作为坡面土壤侵蚀的主要形式,对林地土壤侵蚀量贡献较大;土壤抗剪强度(S)是表征土壤抗侵蚀能力的重要力学指标,对于坡面土壤侵蚀预测有重要作用;研究马尾松林地浅沟表层土壤抗剪强度及其影响因素对于南方红壤区土壤侵蚀预测及防治有重要理论与实践意义。本文以南方红壤丘陵区马尾松林地浅沟为研究对象,采用野外采样、原状土室内试验与分析的方法,研究浅沟表层土壤抗剪强度及三种影响因素(含水率、粒径级配、容重)的空间分布特征,并采用重塑土样试验法定量研究了三种影响因素对土壤抗剪强度的具体影响。研究结果可为马尾松林地浅沟侵蚀预报模型的建立和浅沟侵蚀治理提供科学依据。主要研究结论如下:(1)浅沟表层土壤抗剪强度空间分布特征。在研究区的3条浅沟中,表层土壤内摩擦角(0)的变化范围为7.30°～24.02°;粘聚力(c)的变化范围为2 kpa～37.77 kpa。沿沟长方向,随坡顶距的增大,S和θ在沟底、沟坡和沟缘位置均呈现波动减小的趋势(p<0.05),其中在沟底的减小幅度显著大于沟坡和沟缘(p<0.01);c沿沟长方向变化趋势不明显。横坡方向,S、θ、c均在沟底显著小于沟坡和沟缘(p<0.01),而在沟坡位置略大于沟缘,总体表现为:沟坡>沟缘>沟底。(2)浅沟表层土壤含水率、粒径级配和容重空间分布特征。沿沟长方向,随坡顶距增加,表层土壤含水率在沟底显著增大(p<0.05),在沟缘微弱增大但趋势显著(p<0.05),在沟坡无明显趋势;随坡顶距的增大,沟底的细颗粒(粒径<2 mm)含量显著增多(p<0.05),而粗颗粒(粒径>5 mm、5-2 mm)含量显著减少(p<0.05),沟坡和沟缘的颗粒变化恰好与沟底相反,并且沟底各颗粒含量的变化幅度较大,而沟坡和沟缘的变化幅度均较微弱;沟底的细颗粒含量较多,而沟坡、沟缘的粗颗粒含量较多。随坡顶距的增大,容重在沟底呈显著减小的趋势(p<0.05),而在沟缘呈微弱减小但趋势显著(p<0.05),在沟坡位置变化不明显。(3)影响浅沟表层土壤抗剪强度的因素分析。①浅沟表层土壤含水率从4.50%(风干)增加至20.87%过程中,S呈现增大趋势,其中c明显增加,而θ逐渐减小;含水率为20.87%时,S达到峰值;含水率从20.87%增至26.32%过程中,S剧烈衰减,其中c剧烈衰减、θ逐渐减小;当含水率从26.32%增至37.23%(饱和)过程中,S缓慢减小渐趋稳定,其中c缓慢减小渐趋稳定,θ平稳减小。②随<2mm粒径颗粒含量的减少,S呈现线性减小的趋势,内在表现为θ线性减小,而c无明显变化趋势。③随容重在1.3 g/cm3～1.8 g/cm3范围逐渐增加,S表现为先缓慢增大后快速增大趋势,内在表现为θ先缓慢增加后快速增加,c平稳增加。