朱家湾小流域土壤团聚体及其有机碳分布特征研究

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:LUXU_ZHANG
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朱家湾小流域地处四川盆地西北部,是长江上游重要的水源涵养和水土保持区。近年来,由于人类活动不断增加,对流域内不同地形部位条件下土壤的扰动日益加剧,不仅影响流域水土保持,同时对长江中下游生态安全具有潜在威胁。本文以朱家湾小流域为研究对象,通过野外调查和室内分析相结合的方法,利用干筛法对土壤进行分级,获得>5mm、5-2mm、2-1mm、1-0.5mm、0.5-0.25mm、<0.25mm粒级团聚体,并测定各粒级团聚体质量百分含量、有机碳含量、易氧化有机碳、颗粒有机碳、可溶性有机碳,分析了不同地形部位条件下各粒级土壤团聚体稳定性,并揭示土壤有机碳及其组分对团聚体稳定性的影响及其两者相互作用的机制,以期为小流域土壤资源可持续利用和植被恢复重建提供参考依据。主要研究结论如下:(1)所有地形部位条件下土壤团聚体粒级分布都为>5mm团聚体含量最高,5-2mm团聚体次之,0.5-0.25mm团聚体含量最少。阴坡坡面中,>5mm团聚体含量中游>下游>上游,且占比均高于53%;阳坡坡面中,>5mm团聚体含量上游>下游>中游,且占比均高于42%。综合阴坡和阳坡,在沟道位置中,中游>上游>下游,分别占比为62%、53%、42%。在坡位中,上坡>中坡>下坡,分别占比为69%、62%、42%。(2)在土壤团聚体总有机碳含量中,阴坡土壤团聚体中有机碳含量分布在9.31-34.37g·kg-1;阳坡土壤团聚体中有机碳含量分布在7.11-21.98g·kg-1。各样地0-20cm土层土壤团聚体中总有机碳含量均高于20-40cm土层。在5个土壤团聚体粒级中,有机碳含量呈现先降低后增加的趋势,其中在<0.25mm团聚体中有机碳含量达到峰值,在沟道位置中表现出:上游>下游>中游,而坡位中表现为,上游、中游依次向下坡减少,下游则表现相反规律。(3)本研究中阴坡土壤团聚体中易氧化有机碳含量在0.26-8.42 g·kg-1之间,占团聚体中总有机碳含量的15.3-53.6%;阳坡土壤团聚体中易氧化有机碳含量在0.87-7.49g·kg-1之间,占土壤团聚体总有机碳含量的19.9-44.8%。在0-20cm土层中,土壤团聚体中易氧化有机碳含量在阴坡各地形部位最大值多出现在上游,而且上坡的含量明显高于中坡和下坡;在20-40cm土层中,阴坡各地形部位土壤团聚体中易氧化有机碳的含量最大值多出现在中游和下游,且上坡和中坡的含量明显高于下坡,阳坡则表现为最大值出现在上坡,沟道位置则无明显变化。(4)本研究中阴坡面0-20cm土层和20-40cm土层土壤团聚体中颗粒有机碳分布在1.27-9.85g·kg-1之间,占土壤团聚体中总有机碳的22.3-77.1%;阳坡面在1.33-9.35g·kg-1之间,占土壤团聚体中总有机碳的13.6-45.1%。在0-20cm土层中,阴坡土壤团聚体中颗粒有机碳的含量最大值出现在上坡,且在沟道位置上游土壤团聚体中的颗粒有机碳含量最高,阳坡在沟道位置下游土壤团聚体中的颗粒有机碳含量最高;在20-40cm土层中,阴坡符合0-20cm土层规律,阳坡则表现出在沟道位置的中游含量最多。(5)土壤团聚体中可溶性有机碳含量在0.47-1.22 g·kg-1之间;阳坡土壤团聚体中可溶性有机碳含量在0.17-1.07g·kg-1之间。得出在土壤团聚体中可溶性有机碳含量符合土壤团聚体中总有机碳含量阴坡高于阳坡的规律,同时各样地0-20cm土层土壤团聚体中可溶性有机碳含量高于20-40cm土层,在5个团聚体粒级中,0.5-0.25mm土壤团聚体中可溶性有机碳含量最高。各粒径止壤干筛团聚体有机碳均值在0-20cm土层表现为随粒径的减小而増加的趋势。20-40cm土层中,各粒径土壤团聚体有机碳均值表现出随粒径的减小而先降低再増加的趋势。0-20cm土层中土壤团聚体对有机碳的贡献率表现出随粒径的减小而减小的趋势。20-40cm土层中,土壤团聚体对有机碳的贡献率均值表现出随粒径的减小而减小的趋势。
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