紫色土坡耕地耕層結構穩(wěn)定性及對抗蝕性影響.pdf

1、紫色土區(qū)坡耕地是我國耕地資源重要的組成部分，但坡耕地耕層淺薄且結構穩(wěn)定性差。坡耕地土壤抗蝕性跟土壤結構穩(wěn)定性緊密相關，研究紫色土區(qū)坡耕地耕層結構穩(wěn)定性特征及其對土壤抗蝕性的影響，是控制水土流失和保障區(qū)域性國家糧食安全的迫切需要。本研究以川中丘陵典型紫色土坡耕地為研究對象，通過野外剖面調查、室內理化測定、數(shù)學分析方法，研究了三種不同坡度（緩坡:0～5°;中坡:5～15°;陡坡:15～25°）的坡耕地耕層土壤結構土壤抗蝕性特征;揭示了土壤結

2、構穩(wěn)定性特征及其和土壤可蝕性間的關系。主要研究結論如下:
　　(1)分析了坡耕地土壤結構穩(wěn)定性隨土壤深度和坡度的差異性特征。紫色土區(qū)坡耕地土層發(fā)育薄且耕層淺薄（10 cm左右），耕層0～10 cm的土壤團聚體穩(wěn)定性、土壤pH、土壤有機質(SOM)均高于10～20 cm耕層相應的值;土壤粘粒含量(CLA)、土壤緊實度(SC)、土壤抗剪切強度(SHS)特征為0～10 cm＜10～20 cm。
　　(2)確定了影響耕層土壤穩(wěn)定的四

3、個主成分和綜合主成分計算模型。各主成分及其方差貢獻率分別為:土壤結構水穩(wěn)定性(P1，47.7％)、土壤結構力穩(wěn)定性(P2，16.2％)、土壤結構生物穩(wěn)定性(P3，15.2％)、坡度因素(P4，9.3％)。利用各主成分計算得到土壤結構穩(wěn)定性指數(shù)計算模型: P0=0.540P1+0.183P2+0.172P3+0.105P4，定量計算了坡耕地耕層土壤結構穩(wěn)定性指數(shù)。
　　(3)探討了坡耕地耕層土壤結構穩(wěn)定性分級。通過聚類分析，將坡耕地

4、耕層土壤分為四個等級，各等級及其土壤結穩(wěn)定性由大到小依次為:一級(2.98～1.50)、二級(1.50～0.28)、三級(0.28～-0.95)、四級（-0.95～-2.18）。其中，一級和二級坡耕地耕層土壤結構可視為紫色土坡耕地合理耕層構建的參考值。
　　(4)篩選出能夠表征各主成分的五個土壤因子及各因子的合理區(qū)間值。它們分別是濕篩法獲得的團聚體平均重量直徑（MWDW，1.93±0.07）、土壤有機質（SOM，18.22±1.3

5、 g·kg-1）、土壤緊實度(SC，625.17±64.54kPa)、土壤微生物量氮（SMN，48.07±4.88mg·kg-1）以及坡度(SLOPE，5.63±0.6°)。
　　(5)揭示了川中丘陵典型紫色土坡耕的土壤抗蝕性特征。耕層(0～10 cm)土壤團聚體靜水崩解速率在47％～76％之間，土壤抗沖性指數(shù)指數(shù)分布在0.94～3.33 min·g-1之間，二者呈顯著的正相關。不同坡度耕層0～10 cm土壤抗蝕性表現(xiàn)為:緩坡區(qū)＞