土壤学报

作者：刘雅俊，刘帅，甘磊，张中彬，彭新华

单位：刘雅俊，桂林理工大学广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 广西桂林 541004;中国科学院南京土壤研究所, 南京 201008；,刘帅，中国科学院南京土壤研究所, 南京 201008；sliu@issas.ac.cn,甘磊，桂林理工大学广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 广西桂林 541004；allen_gl2006@163.com,张中彬，中国科学院南京土壤研究所, 南京 201008；,彭新华，中国科学院南京土壤研究所, 南京 201008；,

关键词：冻融循环;团聚体周转;黑土;稀土氧化物;团聚体稳定性

基金：国家重点研发专项（2021YFD1500801）、国家自然科学基金项目（42207360）、江苏省卓越博士后计划（2022ZB466）和中国博士后科学基金项目（2022M723238）共同资助

为区分土壤团聚体形成和破碎过程，阐明冻融循环对黑土土壤结构的影响，本文利用稀土氧化物（REOs）示踪技术，通过室内模拟实验，探究不同初始含水量（50%田间持水量（T50）vs. 100%田间持水量（T100））和冻融循环次数（0次、3次、6次、12次和20次）对团聚体粒径分布、平均质量直径（MWD）以及团聚体周转过程的影响。结果表明：同一初始含水量下，随着冻融循环次数的增加，MWD、>0.25 mm和<0.053 mm团聚体含量显著降低，0.25～0.053 mm团聚体含量显著增加（P<0.05）。6次冻融循环后，T50处理下的MWD显著高于T100处理（P<0.05），5～2 mm和<0.25 mm团聚体含量无显著差异。除5～2 mm团聚体外，相邻粒级团聚体之间周转更为激烈；在同一冻融循环次数下，5～2 mm团聚体向0.25～0.053 mm团聚体的破碎量在T100处理下显著高于T50处理（P0.25 mm团聚体的破碎和＜0.053 mm团聚体的团聚，表现为0.25～0.053 mm团聚体的累积。冻融循环过程中，MWD与各粒径团聚体相对形成量呈显著正相关，与其相对破碎量呈显著负相关（P<0.05）。随着冻融循环次数的增加，各粒径团聚体周转时间显著增加（P0.25 mm团聚体，T100处理下的团聚体周转时间显著高于T50处理（P<0.05）。综上所述，冻融循环次数和土壤初始含水量通过影响团聚体形成和破碎过程改变土壤结构的稳定性。本研究结果可为进一步探究冻融循环下黑土土壤结构变化提供理论依据。

来源：2024年第4期

《土壤学报》期刊编辑部

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