冻融、冻干条件下黑土团聚体稳定性的特征研究

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rocxdp
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东北黑土区土地资源优秀,是我国最重要的粮食产区之一,其地处中高纬度季节性冻土区,冬季漫长且气候干燥,春季大风降温与降雪、降雨频发,自然气候条件复杂,黑土表土经历反复冻融与冻干作用,土壤物理性质受到改变,影响土壤团聚体稳定性与土壤抗侵蚀能力。本试验以东北典型黑土为研究对象,通过进行冻融循环、冻融-冻干、冻融-冻干-冻融三种处理过程的室内模拟试验,选取团聚体破坏率、平均重量直径等有效指标表征土壤团聚体稳定性特征,分析冻融循环、冻干作用和土壤初始含水率对土壤团聚体稳定性的影响。本文主要研究结论如下:(1)冻融循环次数显著影响了土壤水稳性团聚体的组成特征。在相同初始含水量条件下,随着冻融循环次数的增加,研究结果表现出团聚体被破坏成粒径更小的小团聚体的趋势。团聚体水稳性与破碎情况也受到冻融循环次数与初始含水率的双重影响,随着冻融循环次数的增加,初始含水率较高的团聚体破坏率和平均重量直径较低含水率团聚体变化幅度更大,表现在高含水率团聚体破碎效应明显,平均重量直径下降,大团聚体含量减少,整体上随冻融循环次数和初始含水率的增加,团聚体水稳性下降。(2)冻干作用与冻融循环次数共同影响土壤水稳性团聚体的组成特征。冻干在含水率较低时,一定程度上增大了大团聚体含量,但随着冻融循环的发生及初始含水率的增加,冻干作用可能有利于增大土壤土粒间的粘结,团聚体稳定性较未发生冻干时有轻微增强。通过对数据的分析讨论,冻干作用使>5 mm团聚体破碎明显,对含水率高的团聚体影响更大,在冻融循环的基础上发生冻干作用会导致团聚体破碎作用增强、对土壤团聚体水稳性产生负面影响。(3)冻干-冻融耦合条件下大团聚体含量总体明显减少,小团聚体含量在含水率较高时明显增加。冻融-冻干-冻融过程使小团聚体破坏率减小、平均重量直径增加,可能原因是冻干过后,对团聚体增加水分进行冻融处理,此时含水率较低的团聚体水稳性指标变化不明显,当含水率升高时,冻融循环次数增加,土壤结构改变剧烈,平均重量直径下降幅度明显增加,团聚体水稳性整体呈明显下降。
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