張 磊, 王嘉學(xué), 肖夢(mèng)景, 劉保強(qiáng), 趙 茜, 余潔芳

(云南師范大學(xué) 旅游與地理科學(xué)學(xué)院, 云南 昆明 650500)

滇東喀斯特山原紅壤退化過程中土壤剖面團(tuán)聚體和有機(jī)質(zhì)變異

張 磊, 王嘉學(xué), 肖夢(mèng)景, 劉保強(qiáng), 趙 茜, 余潔芳

(云南師范大學(xué) 旅游與地理科學(xué)學(xué)院, 云南 昆明 650500)

摘要：[目的] 揭示山原紅壤的退化機(jī)理及效應(yīng)，為滇東高原的石漠化效應(yīng)研究及水土保持工作的開展提供科學(xué)依據(jù)。 [方法] 以滇東山原紅壤典型發(fā)育地帶為研究對(duì)象，對(duì)山原紅壤退化過程中灌叢、草地、松林、紅裸土剖面的團(tuán)聚體特征和有機(jī)質(zhì)分布規(guī)律進(jìn)行研究分析。 [結(jié)果] 山原紅壤退化過程中干篩法結(jié)果顯示以大團(tuán)聚體為主，并隨著土層深度的增加而減少；濕篩法結(jié)果顯示以微團(tuán)聚體含量最高，灌叢、草地、松林在剖面上整體呈現(xiàn)出與干篩大團(tuán)聚體一致的規(guī)律，紅裸土呈現(xiàn)出：0—90 cm層(B層)>90—100 cm層(C層)。土壤的穩(wěn)定性和有機(jī)質(zhì)含量在退化過程中基本呈現(xiàn)出：灌叢>草地>松林>紅裸土；隨著土層深度的增加，灌叢、草地、松林土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性和物理性質(zhì)逐漸劣化，有機(jī)質(zhì)含量減少，紅裸土則呈現(xiàn)出相反的規(guī)律；與A層、B層相比，較深層次的C層團(tuán)聚體穩(wěn)定性和有機(jī)質(zhì)含量差異顯著降低。 [結(jié)論] 有機(jī)質(zhì)與平均重量直徑、幾何平均直徑、>2 mm粒級(jí)水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量呈極顯著正相關(guān)，與分形維數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，增加有機(jī)質(zhì)的含量應(yīng)該是恢復(fù)和改良紅裸土結(jié)構(gòu)的重要手段。

關(guān)鍵詞：山原紅壤; 剖面; 團(tuán)聚體; 有機(jī)質(zhì)

地表巖石—土壤—生物—水—大氣相互作用帶被稱之為地球關(guān)鍵帶，土壤—植被界面是控制物質(zhì)循環(huán)和生態(tài)系統(tǒng)演化以及人類生存環(huán)境改變的重要界面，是認(rèn)識(shí)生態(tài)系統(tǒng)演化規(guī)律及其實(shí)質(zhì)的理論基礎(chǔ)[1-2]。山原紅壤是云貴高原主要的土壤類型之一，分布面積約2.97×104km2，主要分布于滇東高原，目前多認(rèn)為是在第三紀(jì)末期以來，早期高溫高濕條件下經(jīng)脫硅富鋁化形成的大面積深厚高富鋁紅色風(fēng)化殼，伴隨著新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)大面積間歇性均衡抬升隆起后發(fā)育形成的[3]。該區(qū)廣布喀斯特地貌，水熱條件較好，地勢(shì)平緩，土體深厚，適宜多種林木、牧草和農(nóng)作物生長。近年來，山原紅壤退化嚴(yán)重，局部地段已多年裸露，呈現(xiàn)出一種與石漠化相伴生的特殊“土漠化”景觀——紅裸土。土壤退化指在自然因素和人為因素下導(dǎo)致土壤的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力或者土地利用和環(huán)境調(diào)控潛力以及其可持續(xù)下降甚至完全喪失的物理、化學(xué)、生物學(xué)過程，不僅地表植物群落結(jié)構(gòu)與組成發(fā)生了變化，土壤的養(yǎng)分狀況和物理性質(zhì)也會(huì)隨之變化[4-5]。認(rèn)識(shí)山原紅壤退化的機(jī)理、過程及效應(yīng)，既是云貴高原關(guān)鍵地段關(guān)鍵帶研究的重要科學(xué)問題，也是解決云貴高原山地水土流失和石漠化生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的關(guān)鍵。土壤在物理性質(zhì)方面的退化主要表現(xiàn)為土壤結(jié)構(gòu)的退化，團(tuán)聚體作為土壤結(jié)構(gòu)的基本單元，是決定土壤侵蝕、壓實(shí)、板結(jié)等物理過程速度和幅度的關(guān)鍵指標(biāo)，影響著土壤的孔隙性、持水性、通透性和抗蝕性[6-7]，本研究選擇滇東喀斯特山原紅壤區(qū)未受人為耕作影響的4種不同覆被條件下土壤剖面團(tuán)聚體和有機(jī)質(zhì)進(jìn)行分析，以更客觀地揭示山原紅壤退化中團(tuán)聚體和有機(jī)質(zhì)在剖面的自然變化規(guī)律，為滇東高原的石漠化效應(yīng)及水土保持工作提供科學(xué)依據(jù)。

1研究區(qū)概況

云貴高原喀斯特山原紅壤區(qū)地形復(fù)雜、景觀破碎，耕作土受人為活動(dòng)的影響較大，同一區(qū)域同一坡面不同覆被條件的自然土壤樣品能更好地揭示山原紅壤退化中的表層團(tuán)聚體變化規(guī)律，但山原紅壤區(qū)同一坡面同時(shí)包含林地、灌叢、草地和裸地的地方并不多見。經(jīng)過野外考察和室內(nèi)遙感資料分析，在遴選的14個(gè)坡面綜合分析基礎(chǔ)上，選擇云南省富源縣海田后山西南向坡面作為研究樣區(qū)。樣區(qū)位于小江斷裂東側(cè)的烏蒙山脈中段的準(zhǔn)高原面上，均為山原紅壤，下伏二疊紀(jì)淺海相灰?guī)r，同時(shí)具有云南松林、火棘灌叢、草地(主要為扁茅)和裸地(“紅裸土”)4種覆被條件，基本情況詳見表1。

該區(qū)屬低緯高原季風(fēng)氣候，夏半年受西南季風(fēng)和東南季風(fēng)控制，溫暖濕潤，冬半年受熱帶大陸氣團(tuán)控制，干燥少雨[8]。年降水量在1 000～1 500mm之間，近30 a平均降雨為1 084 mm，90%的降水集中在4—11月，極端最高溫33 ℃，年平均氣溫14 ℃左右，年日照時(shí)數(shù)在1 328～1 800 h，pH值在5.26～7.50之間，屬于酸性土和中性土。山頂部位及部分坡面石漠化嚴(yán)重，云南松林、火棘灌叢、扁茅及紅裸土斑塊呈面積不大的散塊狀與裸巖相伴。坡麓及坡面局部為低產(chǎn)坡耕地，部分已撂荒。

表1　樣地基本情況

2材料與方法

2.1　樣品的采集

2013年9月在研究地選取松林、灌叢、草地、紅裸土4種不同覆被條件下的山原紅壤進(jìn)行剖面采樣，考慮其下伏基巖均為二疊紀(jì)灰?guī)r，坡度、坡向和海拔等環(huán)境條件大體相似，使用GPS定位，在不同的覆被條件下選取代表性地段，設(shè)置3個(gè)(1 m×1 m)樣方，用陶瓷工具(避免對(duì)測(cè)定微量元素的影響)每層10 cm，按照土壤發(fā)生層次采集剖面土壤樣品(紅裸土缺失A層)，將同種類型樣方同一層土壤樣品進(jìn)行混合，總重量控制在1.5 kg左右，以備實(shí)驗(yàn)室對(duì)土壤團(tuán)聚體的測(cè)定(數(shù)據(jù)為重復(fù)3次平均值)。在采集和運(yùn)輸過程中盡量減少對(duì)土壤樣品的擾動(dòng)，以免破壞土壤團(tuán)聚體。

2.2　土壤性質(zhì)的測(cè)定

(1) 團(tuán)聚體的測(cè)定。將采集的原裝土帶回實(shí)驗(yàn)室后，沿著土壤自然結(jié)構(gòu)掰成直徑約1 cm的小土塊，除去植物殘?bào)w、小石塊以及動(dòng)物遺體，自然風(fēng)干后，采用沙維諾夫干篩和濕篩法[9]測(cè)定>5 mm，5~2 mm，2~1 mm，1～0.5 mm，0.5～0.25 mm，<0.25 mm 土壤粒級(jí)含量。干篩法：取100 g風(fēng)干土樣置于套篩(孔徑依次為5，2，1，0.5和0.25 mm)頂部，以30次/min手工上下震蕩5 min，測(cè)定各孔徑篩子上團(tuán)聚體重量。濕篩法：將50 g風(fēng)干土樣置于1 L量筒中，沿量筒邊緣緩慢加去離子水至飽和，然后將飽和土樣轉(zhuǎn)移至放置于水桶中的套篩(孔徑依次為5，2，1，0.5和0.25 mm)頂部，利用震蕩儀以30次/min 上下震蕩5 min，將各級(jí)孔徑篩子上土樣置于鋁盒烘干(105 ℃)稱重，并據(jù)此計(jì)算平均重量直徑(MWD)、幾何平均直徑(GMD)、分形維數(shù)(FD)。

(1)

(2)

式中:GMD——指幾何平均直徑； lnxi——指土壤粒級(jí)平均直徑的自然對(duì)數(shù)。

(3)

(2) 有機(jī)質(zhì)分析。采用室內(nèi)水合熱—光電比色法測(cè)定。

3結(jié)果與分析

3.1　土壤團(tuán)聚體粒級(jí)組成

試樣團(tuán)聚體組成分析結(jié)果表明(表2)，干篩處理時(shí)>0.25 mm粒級(jí)的團(tuán)聚體平均含量為(84.09±9.06)%，在剖面上整體呈現(xiàn)出隨著深度增加逐漸增大的規(guī)律。其中>5 mm粒級(jí)的團(tuán)聚體平均含量為(21.65±12.54)%，5～2 mm粒級(jí)的團(tuán)聚體平均含量為(25.75±7.36)%，2～1 mm粒級(jí)的團(tuán)聚體平均含量為(15.01±3.89)%，1～0.5 mm粒級(jí)的團(tuán)聚體平均含量為(20.68±6.62)%(n=11)，0.5～0.25 mm粒級(jí)的團(tuán)聚體平均含量為(1.00±0.46)%，<0.25 mm粒級(jí)的團(tuán)聚體平均含量為(15.91±9.06)%。

表2　試樣土壤團(tuán)聚體的組成

注：a為干篩法[9]，b為濕篩法[9]； 樣本數(shù)n=11。

用濕篩法測(cè)得的土壤團(tuán)聚體含量表現(xiàn)出較大的差異(表2)，濕篩>0.25 mm粒級(jí)的團(tuán)聚體平均含量為(51.56±10.43)%，其中>5 mm粒級(jí)的團(tuán)聚體平均含量為(3.47±4.47)%，5～2 mm粒級(jí)的團(tuán)聚體平均含量為(12.22±4.69)%，2～1 mm粒級(jí)的團(tuán)聚體平均含量為(11.73±2.54)%，1～0.5 mm粒級(jí)的團(tuán)聚體平均含量為(22.83±4.92)%，0.5～0.25 mm粒級(jí)的團(tuán)聚體平均含量為(1.31±0.39)%；<0.25 mm粒級(jí)的團(tuán)聚體平均含量為(48.44±10.43)%。灌叢、草地、松林在剖面上整體呈現(xiàn)出與干篩>0.25 mm粒級(jí)的團(tuán)聚體含量一致的規(guī)律，紅裸土呈現(xiàn)出：B層>C層。

山原紅壤的風(fēng)干團(tuán)聚體和濕篩團(tuán)聚體組成表明，風(fēng)干團(tuán)聚體以大團(tuán)聚體含量為主，穩(wěn)定性較好；經(jīng)過濕篩后，>5 mm，5~2 mm粒級(jí)團(tuán)聚體含量分別減少了84%，53%左右，<0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體含量增加了204%，濕篩團(tuán)聚體以微團(tuán)聚體含量為主，表明經(jīng)過濕篩后大粒級(jí)團(tuán)聚體更易破碎；風(fēng)干團(tuán)聚體和濕篩團(tuán)聚體在各粒級(jí)分布不均勻，均以0.5~0.25 mm粒級(jí)含量含量最少?？傮w上，干篩大團(tuán)聚體數(shù)量遠(yuǎn)多于濕篩大團(tuán)聚體含量，這主要是由于風(fēng)干團(tuán)聚體中包括水穩(wěn)性與非水穩(wěn)性團(tuán)聚體，而濕篩過程中非水穩(wěn)性大粒級(jí)團(tuán)聚體發(fā)生破碎分解為小粒級(jí)團(tuán)聚體，因此，水穩(wěn)性團(tuán)聚體粒級(jí)分布更能反映山原紅壤剖面團(tuán)聚體的特征。

3.2　土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體特征

平均重量直徑(MWD)和幾何平均直徑(GMD)可以反映土壤團(tuán)聚體粒級(jí)大小分布狀況，其值越大表示團(tuán)聚體的平均粒級(jí)團(tuán)聚度越高，穩(wěn)定性越好[10]。研究區(qū)不同覆被下土壤MWD的平均值在0.66~1.26 mm之間(圖1)，呈現(xiàn)出：草地>灌叢>松林>紅裸土，其中灌叢、草地、松林的差異不顯著，而紅裸土的值顯著減少，僅為0.66 mm，表明山原紅壤的退化使得土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性變差，其中又以紅裸土的整體穩(wěn)定性最差。MWD在松林、灌叢、草地剖面上呈映出：A層>B層>C層，而在紅裸土剖面上呈映出：C層>B層，這是由于植被被破壞，導(dǎo)致紅裸土的B層抗蝕能力減弱。MWD在A層呈現(xiàn)出草地>松林>灌叢的規(guī)律，在B層呈現(xiàn)出：灌叢>草地>松林>紅裸土，在C層呈現(xiàn)出：松林>草地>灌叢>紅裸土的規(guī)律。

圖1　研究區(qū)土壤退化過程中不同覆被土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體特征

GMD的平均值在0.44~0.73 mm之間(圖1)，在不同覆被下呈現(xiàn)出與MWD一致的規(guī)律，其中灌叢、草地、松林之間差異不顯著，紅裸土的值顯著變?。籊MD和MWD在不同覆被剖面上反映出一致的規(guī)律；GMD在A層和B層呈現(xiàn)出與MWD一致的規(guī)律，在C層呈現(xiàn)出：松林>灌叢>草地>紅裸土的規(guī)律。

土壤團(tuán)聚體分形維數(shù)(FD)用于表征團(tuán)聚體的穩(wěn)定性以及物理性質(zhì)的優(yōu)劣，其值越小，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、物理性質(zhì)越好，反之越差[11]。山原紅壤退化過程中的土壤剖面團(tuán)聚體分形維數(shù)(FD)平均值在2.71~2.88之間(圖1)，呈現(xiàn)出：紅裸土>松林>灌叢>草地的規(guī)律，其中，草地、灌叢、松林差異不顯著，而紅裸土的FD顯著增大，說明與松林、灌叢、草地相比，紅裸土的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和物理性質(zhì)劣化。松林、灌叢、草地的土壤團(tuán)聚體分形維數(shù)(FD)和MWD，GMD在剖面上表現(xiàn)出的規(guī)律相反，說明隨著土壤深度的增加，土壤的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性越差；紅裸土的剖面上則表現(xiàn)出：B層>C層的規(guī)律。

綜上分析可知，土壤的團(tuán)聚體的穩(wěn)定性在退化過程中基本呈現(xiàn)出：灌叢>草地>松林>紅裸土的規(guī)律，灌叢、草地、松林之間穩(wěn)定性差異不顯著，紅裸土的穩(wěn)定性最差，抗蝕能力弱，易崩解。土壤的穩(wěn)定性在灌叢、草地、松林剖面上呈現(xiàn)出：A層>B層>C層的規(guī)律，紅裸土呈現(xiàn)出：C層>B層的規(guī)律。表明紅裸土的形成和山原紅壤退化過程中A層植被破壞，導(dǎo)致土壤的穩(wěn)定性和物理性質(zhì)劣化有直接的關(guān)系。

3.3　有機(jī)質(zhì)含量的變異

由圖2可知，山原紅壤退化過程中土壤剖面平均有機(jī)質(zhì)含量表現(xiàn)為：灌叢>草地>松林>裸地。灌叢、草地、松林在剖面上均呈現(xiàn)出：A層>B層>C層，隨著深度的增加有機(jī)質(zhì)含量減少，紅裸土呈現(xiàn)出：B層灌叢>松林的規(guī)律，這主要是由于灌叢和草地的枯枝落葉層以及微生物更豐富，更容易形成有機(jī)質(zhì)。有機(jī)質(zhì)含量在B層表現(xiàn)為：灌叢>松林>草地>紅裸土，這主要與灌叢和松林的根系分布較深及其分泌物有關(guān)，紅裸土B層有機(jī)質(zhì)含量18.00 g/kg，全國地帶性土壤表層有機(jī)質(zhì)平均含量為32.30 g/kg[12]，對(duì)比分析表明，紅裸土的B層有機(jī)質(zhì)約為全國地帶性土壤表層有機(jī)質(zhì)含量的56%。不同覆被C層有機(jī)質(zhì)含量均較少，差異較小，表現(xiàn)出：灌叢>紅裸土>草地>松林的規(guī)律。

3.4　土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體各粒級(jí)含量及其各參數(shù)之間相關(guān)性

利用相關(guān)分析評(píng)價(jià)土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體各粒級(jí)含

量及其各參數(shù)之間的關(guān)系(表3)。MWD和GMD之間的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.99，周虎等[13]對(duì)不同層位不同耕作方式土壤團(tuán)聚體的研究和董莉麗等[14]對(duì)不同土地利用類型下土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體MWD和GMD之間的相關(guān)系數(shù)均達(dá)到0.95。土壤有機(jī)質(zhì)含量與MWD，GMD 呈極顯著正相關(guān)，與FD呈極顯著負(fù)相關(guān)，表明有機(jī)質(zhì)對(duì)團(tuán)聚體的數(shù)量和穩(wěn)定性具有促進(jìn)作用，這與前人的研究結(jié)果基本一致[15-18]。>5 mm，5~2 mm粒級(jí)與MWD，GMD呈極顯著正相關(guān)，表明土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體中>2 mm粒級(jí)越多，土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。FD與>5 mm，5~2 mm，2~1 mm粒級(jí)呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到-0.90，-0.89和-0.64，說明>1 mm粒級(jí)團(tuán)聚體含量越多，團(tuán)聚體分形維數(shù)越小，土壤穩(wěn)定性和物理性質(zhì)越優(yōu)；與0.5~0.25 mm粒級(jí)呈顯著負(fù)相關(guān)，與<0.25 mm粒級(jí)呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.65和0.95，說明土壤團(tuán)聚體分形維數(shù)與較大粒級(jí)團(tuán)聚體含量呈負(fù)相關(guān)，與較小粒級(jí)團(tuán)聚體呈正相關(guān)，表明分形維數(shù)能反映土壤退化過程中土壤的剖面團(tuán)聚體特征，這與張保華等[19]、董莉麗等[14]的研究結(jié)果一致。FD與MWD，GMD，SOM之間的相關(guān)系數(shù)分別為-0.99，-0.99和-0.87，均達(dá)到極顯著水平。

圖2　土壤剖面有機(jī)質(zhì)含量

指標(biāo) MWDGMDFDSOM>5mm5~2mm2~1mm1~0.5mm0.5~0.25mm<0.25mmMWD1.00GMD 0.99**1.00FD~0.99**~0.99**1.00SOM 0.89** 0.86**~0.87**1.00>5mm 0.92** 0.92**~0.90** 0.84**1.005~2mm 0.89** 0.87**~0.89** 0.78**0.66*1.002~1mm0.64* 0.73**~0.64* 0.400.37 0.81** 1.001~0.5mm~0.02 0.06~0.05 ~0.01 ~0.07 ~0.11 ~0.251.000.5~0.25mm~0.66* ~0.65* 0.65*~0.51* ~0.54 ~0.71* ~0.60*0.241.00<0.25mm~0.92**~0.94** 0.95**~0.78**~0.76* ~0.85** ~0.63**~0.34 0.55*1.00

注:*表示在p<0.05水平顯著相關(guān)，**表示在p<0.01水平極顯著相關(guān)。MWD為平均重量直徑，GMD為幾何平均直徑，F(xiàn)D為分形維數(shù)，SOM為有機(jī)質(zhì)含量。

4結(jié) 論

(1) 山原紅壤的團(tuán)聚體組成分析表明，風(fēng)干團(tuán)聚體以大團(tuán)聚體含量為主，穩(wěn)定性較好；經(jīng)過濕篩后，團(tuán)聚體以微團(tuán)聚體含量最高。風(fēng)干團(tuán)聚體和濕篩團(tuán)聚體在各粒級(jí)分布不均勻，均以0.5~0.25 mm粒級(jí)含量最少，水穩(wěn)性團(tuán)聚體粒級(jí)分布可更好地反映山原紅壤團(tuán)聚體特征。

(2) 水穩(wěn)定團(tuán)聚體MWD 的平均值在0.66~1.26 mm之間，GMD的平均值在0.44~0.73 mm之間，F(xiàn)D的平均值在2.71~2.88之間，土壤的穩(wěn)定性在不同的退化過程中基本呈現(xiàn)出：灌叢>草地>松林>紅裸土的規(guī)律，其中，灌叢、草地、松林在MWD，GMD均反映出：A層>B層>C層，在FD反映出：A層C層。與灌叢、草地、松林相比，紅裸土的B層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性極差，易崩解，抵抗水蝕能力弱，加之該區(qū)雨量多又集中，如不盡快治理，會(huì)使土壤進(jìn)一步被侵蝕，最終導(dǎo)致下覆巖石裸露，形成石漠化景觀。

(3) 有機(jī)質(zhì)含量平均值在19.43~34.78 g/kg之間，灌叢、草地、松林呈現(xiàn)出：A層>B層>C層的規(guī)律，紅裸土呈現(xiàn)出：B層

(4) 有機(jī)質(zhì)含量與MWD，GMD，>2 mm粒級(jí)團(tuán)聚體含量呈極顯著正相關(guān)，與FD呈極顯著負(fù)相關(guān)，表明有機(jī)質(zhì)對(duì)團(tuán)聚體的穩(wěn)定性具有促進(jìn)作用，水穩(wěn)性大團(tuán)聚體的形成主要依靠有機(jī)質(zhì)的膠結(jié)作用。因此，合理利用紅裸土這一尚存的土壤物質(zhì)載體，采用地形改造、人工施肥、配植植被等措施提高紅裸土B層有機(jī)質(zhì)含量，是山原紅壤退化區(qū)生態(tài)恢復(fù)的重要手段。

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Variations of Aggregates and Organic Matter in Soil Profile During Degradation Process of Mountainous Red Soil in Karst Area of East Yunnan Province

ZHANG Lei, WANG Jiaxue, XIAO Mengjing, LIU Baoqiang, ZHAO Qian, YU Jiefang

(SchoolofTourismandGeographicalScience,YunnanNormalUniversity,Kunming,Yunnan650500,China)

Abstract：[Objective] The mechanism and effects of red soil degradation were elucidated in order to provide scientific basis to soil and water conservation and rocky desertification effect of the east Yunnan Platean. [Methods] This study examined the mountainous red soil based on the analysis of soil profile aggregates associated with different vegetation types, as well as the distribution of organic matter. Particularly, soil samples were taken from area covered with pine, shrubland, grassland or unvegetated red soils respectively in the karst area of east Yunnan Province. [Results] The degraded soils were characterized by large aggregates after dry sieving, the contents of which generally decreased with depth. The highest content was micro-aggregates after wet sieving and samples from vegetation-covered area showed a similar trend as that with dry sieving, while the red bare soil showed the a trend of 0—90 cm (B layer)>90—100 cm (C layer). Degree of stability and content of organic matter displayed a trend of shrub lands>pineland>grassland>red bare soil during the degradation process. Soil aggregate stability and physical properties of soils from shrubland, pineland and grassland gradually decreased and soil organic matter(SOM) deteriorated with increase of depth. On the contrary, all the proxies of red bare soil showed an opposite trend. In contrast to A and B layers, the structural property became inferior, and the content of SOM of C layer decreased significantly. [Conclusion] There was a significant and positive correlation between the content of SOM and mean weight diameter, geometric mean diameter and >2 mm size aggregate content, but a significant negative correlation between SOM and fractal dimension. All these suggest the possible and viable way to improve the structural condition of red bare soil by increasing the content of SOM.

Keywords:mountainous red soil; soil profile; aggregates; organic matter

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-288X(2015)04-0053-06

中圖分類號(hào)：S153.6， P642.25

通信作者：王嘉學(xué)(1972—),男(漢族),云南省富源縣人,博士,教授,主要從事景觀過程與控制研究。E-mail:wjxynsd@163.com。

收稿日期：2014-05-22修回日期：2014-06-25

資助項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“滇東石漠化地區(qū)紅裸土景觀的形成研究”(41061021); 云南省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012CA024)

第一作者：張磊(1989—),男(漢族),陜西省商洛市人,碩士研究生,研究方向?yàn)閰^(qū)域環(huán)境與土壤修復(fù)。Email:646595296@qq.com。