东北黑土区长缓复合侵蚀坡面土壤可蚀性参数研究

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:kekexil123
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东北黑土区长缓坡耕地是土壤侵蚀的主要来源,土壤可蚀性是影响土壤侵蚀的重要因素。以黑龙江省克山农场典型长缓坡耕地为研究对象,选取1400m典型长缓坡耕地,分别于2018年4月和9月测定原状土土壤剪切力,同时取样应用Le Bissonnais法中的慢速湿润处理测定土壤水稳性团聚体含量,计算土壤团聚体平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和质量分形维数(D),测定土壤有机质、容重、总孔隙度、毛管孔隙度、137Cs面积活度并计算土壤侵蚀量,分析黑土区长缓坡耕地土壤可蚀性参数特征。结果表明:(1)通过对黑土区长缓坡面春秋两季水稳性团聚体和土壤剪切力测定发现,>0.2mm水稳性团聚体春季变化范围在64.94%99.08%之间,秋季则在94.90%99.47%之间;总体上秋季MWD值和GMD值分别是春季的1.27倍和1.37倍;春季土壤团聚体分形维数介于在1.68752.6022之间,秋季在1.48332.1418之间;土壤剪切力秋季值总体上大于春季。随着土层深度的增加土壤剪切力和水稳性团聚体稳定性也随之升高。说明黑土区长缓坡面秋季土壤抗蚀性好于春季土壤,且随着剖面深度的增加,土壤抗蚀性增大。春季主要侵蚀营力对土壤可蚀性影响大于秋季水力侵蚀。(2)土壤有机质、总孔隙度、毛管孔隙度均为秋季高于春季,而容重春季高于秋季,同一坡长同一土层不同季节(春季、秋季)各指标经LSD检验均无显著性差异。有机质、容重均随土层深度增加而增加;总孔隙度和毛管孔隙度均随土层深度增加而减少。(3)通过测定黑土区长缓坡面土壤137Cs面积活度可知,研究区年平均土壤侵蚀模数为3315.64 t·km-2·a-1,黑土区长缓坡耕地总体属中度侵蚀。通过测定土壤137Cs面积活度可知,黑土区长缓坡耕地存在一个150m左右的侵蚀震荡周期,土壤137Cs面积活度表现出“先降低后升高”的趋势;在1400m坡长尺度范围内137Cs面积活度表现为“降低高”循环往复的波动趋势,坡面整体侵蚀强度表现为坡中>坡上>坡下。(4)通过土壤侵蚀模数与土壤理化性质各指标之间相关性可知,土壤水稳性团聚体指标(SWMWD、SWGMD、SWD、SW>0.2mm)和有机质与土壤侵蚀模数指标相关性良好。剪切力作为评价春季(冻融、融雪侵蚀)黑土坡面土壤可蚀性的指标较差,秋季(降雨侵蚀)土壤剪切力作为评价黑土坡面土壤可蚀性的指标良好。评价土壤可蚀性指标敏感程度大小顺序为SWD>SWGMD>SWMWD>SW>0.2mm>毛管孔隙度>有机质含量>剪切力>容重>总孔隙度。所以应用土壤水稳性团聚体、毛管孔隙度含量和有机质含量评价长缓黑土坡面的可蚀性特征指标更为优良。
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