土壤学报

作者：朱龙祥，范昊明，马仁明

单位：朱龙祥，沈阳农业大学水利学院, 沈阳 110866；,范昊明，沈阳农业大学水利学院, 沈阳 110866；,马仁明，沈阳农业大学水利学院, 沈阳 110866；marenming@syau.edu.cn,

关键词：棕壤;冻融循环;土壤含水率;崩解

基金：国家自然科学基金项目（41601284）、国家重点研发计划项目（2016YFE0202900）和辽宁省教育厅科学研究项目（LSNQN202023）资助

以沈阳地区5～7 cm和25～27 cm 2个深度原状棕壤为研究对象，分析冻融循环次数和土壤含水率对棕壤崩解特性的影响。根据气象数据结合野外观测结果，共设计了5个冻融循环次数。控制土样质量含水率分别为10%、15%、20%、25%和35%。采用静水崩解，通过数显拉力计及测量软件测定崩解过程。结果表明：（1）棕壤崩解具有阶段性，包括快速吸水阶段、指数崩解阶段、阶跃崩解阶段和崩解完成阶段。其中指数崩解阶段是崩解过程的主要发生阶段，土样因拉扯或失去支撑接连崩落。该阶段的崩解速率和非毛管含水率对冻融循环次数的响应规律一致。根据拟合曲面，10%～15%的含水率区间存在最易崩解含水率，其最终崩解率最大。当土样含水率为25%和35%时，土样会跳过指数崩解过程直接进入阶跃崩解阶段。含水率35%条件下，5～7 cm和25～27 cm土样的最终崩解率很小，不超过6.93%和11.14%。（2）冻融作用会对含水率为10%和15%土样产生超固结效应，加速土壤孔隙的两极化分布，土样指数崩解阶段的崩解速率和非毛管含水率，最终在多次冻融后增加。冻融作用也会对含水率为25%和35%土样结构产生影响，扩张土壤孔隙造成内部沉降，以及降低吸水能力。土样指数崩解阶段的崩解速率和非毛管含水率，最终在多次冻融后减小。（3）25～27 cm土样孔隙差异性略大，较高的黏粒含量抑制了双电层对自由水的控制能力，最终崩解率偏高。冻融作用可将土壤抵抗由内到外发生侵蚀的能力，转化为抵抗由外到内发生侵蚀的能力。研究结果可为棕壤侵蚀研究提供数据支撑。

来源：2023年第1期

《土壤学报》期刊编辑部

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