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摘要以东北典型黑土区耕地土壤为主要研究对象,采用驶底饕倒逃肽D饣笛实试验相结合、用间季节性冻融过程与室内模拟冻融循环试验相结合的方法,从机械作业币负效益、季节性冻融循环特征等方面入手,研究了对土壤影响范围较深、影响程度较为强烈的机械作业和季节性冻融循环两个过程对典型黑土区土壤结构的影响。首先,通过对容重、硬度、孔隙度、团聚体分布及稳定性、三相比、速效养分等指标的测定与分析,研究了不同机械类型以及前期含水量对机械作业条件下黑土耕作区、非耕作区土壤结构特征、有效养分的影响,结果表明:底饕刀院谕燎赝寥结构存在正负两方面效应,总体表现为对表层耕作区土壤的疏松改良效果,和对耕作层下土壤的积累压实作用,大机械和中机械作业条件下的压实积累区分别在~和~土层范围。蠡刀愿髑寥阑肪车母纳频鹘谧饔妹飨杂庞谥行』担显著降低了表层耕作区土壤的容重,收获和深松作业后土壤容重分别较收获前降低了%和%.敲ü苡朊ü艿谋壤疌显著增加,而由于中机械收获和整地深度不一致,、整地作业可以显著增加土壤速效磷的含量,与收获前相比提高.%ィ谢底业时土壤速效磷的含量整体上呈现降低趋势;大、中机械作业对土壤速效氮的影响均不明显,显著增加了下层非耕作区土壤速效钾含量,提高幅度分别为.%ズ.%。远┢诤坎煌曰礘‘.实后黑土土壤结构特征的变化具有显著影响。前期含水量较高时机械压实对土壤的影响范围较深,可达,比较低前期含水量的影响范围增加了。但高含水量时,从首次压实丌始就体现了积累压实的作用。酆虾谕粮髑鳲恫诟缮竿啪厶搴退刃酝啪厶錚、、分维数岛蚉说谋浠梢匀衔I俅窝故稻哂写俳寥劳啪体团聚的作用,但同等负荷下多次积累压实会降低土壤的水稳定性和机械稳定性。其次,采用长期定位监测的方法对比分析了典型剖面、不同坡位录绾推陆处季节性冻融特征;通过对容重、硬度、孔隙度、空隙比、饱和度、团聚体分和及稳定性等指标的测定和分析,研究了季节性冻融对黑土耕作区、非耕作区以及压实黑土结构特征的影响;最后采用美国中部黑土的原状土、填充土、团聚体样品,通过窀内模拟实验,进行了冻融循环次数、含水量对孔隙结构、团聚体稳定性的研究,结果表明:季节性冻融过程中隆月律喜课坏亩辰崆慷冉衔C飨裕孪部位积雪较深,坡上和坡下的最大冻结深度分别为,坡上部位的平均冻结和解冻速度分别为痙和痙:而坡下部位则相应为痙和痙。,,降低了.%摘受
了旱作土壤介质中“三相投入”与“结构产出”..痗之间。橙诮惶嫫刀取程度以及水分条件的差异能够对典型黑土表层啪厶遄槌伞⒎植技胺中翁卣产生不同的影响:无水分补充时,;有水分补充时则加剧了团聚体的拆分作用,显著增加了干筛团聚体和玪水稳性团聚体的含量。捎诓煌故党潭韧撂迥谒仍艘乒媛珊图窘谛冻融过程与特征差异所致,季节性冻融能够对压实土壤的团聚体、孔隙以及三相结构产生影响,呈现缓解并改善典型黑土耕作区压实土壤环境的趋势,但仅一季冻融循环作用均无法使各压实处理达到无碾压自然恢复的状态。D舛橙谘肥保橙谘范愿粒级风干团聚体、,取样方式对风干团聚体的跋煜灾。橙谘纺够显著增加表层土壤平均孔隙的数目,显著降低~敛惴段谄骄紫面积以及本叮缓慷哉郴~~畛渫柱的平均孔隙数目,相比之下,含水量对填充土柱孔隙的影响较小。与此同时,,构建相结构距离6炕芯俊⒎治龊妥酆掀兰弁寥澜峁棺刺氡浠峁了新的综合指标及方法。研究的结果不仅可以为进一步深入系统研究东北黑土区十壤质量演变与管理提供理论参考和借鉴,而且对黑土资源的利用与保护、科学指导机械作业、恢复和改善黑土土壤结构与功能具有重要的现实意义。关键词黑土;季节性冻融;机械作业;土壤结构;团聚体东北林业大学博貉宦畚
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