林 哲, 黃智剛,2, 鄧羽松, 黃婉霞, 蔣代華, 王 玲

(1.廣西大學(xué) 農(nóng)學(xué)院, 廣西 南寧 530004; 2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所,北京 100081; 3.廣西大學(xué) 林學(xué)院, 南寧 530004; 4.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院, 湖北 武漢 430070)

團(tuán)聚體是土壤結(jié)構(gòu)的基本單位，其含量和穩(wěn)定性不僅作為評(píng)價(jià)土壤抗蝕性的重要指標(biāo)，而且能反映土壤的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，影響土壤質(zhì)量[1]。由土壤侵蝕而形成的大面積貧瘠化且難以利用的土地，被稱為侵蝕劣地[2]。研究[4]表明，侵蝕劣地的土壤團(tuán)聚體不斷退化，團(tuán)聚狀況和團(tuán)聚度變低，大團(tuán)聚體數(shù)量劇減[3]。而侵蝕劣地的治理關(guān)鍵在于提高土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性，改良土壤肥力，降低可蝕性。Rabbi等[5]提出，使團(tuán)聚體粘結(jié)在一起的碳源主要來自于土壤有機(jī)質(zhì)的分解，促進(jìn)了水穩(wěn)性團(tuán)聚體的形成。隨著土壤的熟化進(jìn)程，土壤中團(tuán)聚體數(shù)量及穩(wěn)定性均會(huì)提高。不同地區(qū)探索將水土流失工程治理與農(nóng)業(yè)措施相結(jié)合的模式，即通過種植經(jīng)濟(jì)作物來改善土壤的狀況[6]。但根據(jù)裴中健等[7]對(duì)栽培作物的相關(guān)研究，在栽培初期土壤中的有機(jī)質(zhì)并未對(duì)土壤團(tuán)聚體的形成和穩(wěn)定性有幫助，>0.25 mm的團(tuán)聚體數(shù)量較低，土壤整體穩(wěn)定性也較差；而隨著種植年限的延長(zhǎng)，>0.25 mm團(tuán)聚體的數(shù)量及穩(wěn)定性明顯提高。而成艷紅等[8]的研究則表明，作物種植能增加大團(tuán)聚體的含量以及降低土壤對(duì)其的破壞率，且年限越長(zhǎng)效果越突出。同時(shí)有研究[9-10]表明，過長(zhǎng)的種植年限不利于土壤團(tuán)聚的穩(wěn)定性。雖然研究得出的結(jié)論各不相同，但均說明栽培作物可以改善土壤結(jié)構(gòu)，且受種植年限的影響。He等[11]提出了在土地恢復(fù)中應(yīng)根據(jù)植物對(duì)土壤的保護(hù)能力來合理選擇所需植物。Liu等[12]開展了對(duì)不同肥力下果園、旱地、水稻土以及草地土壤狀況的研究，結(jié)果顯示果園土壤中不同粒級(jí)團(tuán)聚體有機(jī)碳顯著高于其他土地利用類型。Liu等[13]通過對(duì)比農(nóng)田和果園土壤狀況得出結(jié)論，果園土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性和有機(jī)碳含量均高于農(nóng)田。除此之外，Spohn等[14]進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)土地利用方式轉(zhuǎn)變后，土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體以及有機(jī)碳等會(huì)以不同的速率隨之變化，然后達(dá)到新的平衡。

桂東南地區(qū)分布著大量的花崗巖，花崗巖發(fā)育的丘陵區(qū)是面蝕、溝蝕及崩崗侵蝕發(fā)生的主要區(qū)域，水土流失嚴(yán)重，產(chǎn)生大面積侵蝕區(qū)[15]。坡改梯是治理侵蝕劣地一項(xiàng)重要有效的措施，在閩南土壤侵蝕區(qū)早已開始實(shí)行[16]。眾多試驗(yàn)亦證明該措施可以改進(jìn)土壤理化性狀，有效提高水土保持效應(yīng)，適合在我國南方的紅壤坡地大力推廣[17]。王書玲[18]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，削坡開梯不僅可以保水保土保肥，而且土壤結(jié)構(gòu)隨種植年限的延長(zhǎng)不斷改善，土壤綜合肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)顯著高于未進(jìn)行坡改梯的侵蝕劣地；對(duì)比整治品種結(jié)果表明，柑橘是一種適應(yīng)侵蝕劣地的品種，整治效果較優(yōu)。鄧羽松等[19]同樣證實(shí)在崩崗削坡開梯種植柑橘后，土壤結(jié)構(gòu)隨著種植年限延長(zhǎng)得到有效改善。開墾柑橘園治理侵蝕劣地是一種將生態(tài)和經(jīng)濟(jì)相結(jié)合的治理模式，對(duì)地區(qū)發(fā)展有著重要意義。因此，選取廣西壯族自治區(qū)梧州市龍圩區(qū)侵蝕劣地上不同種植年限的柑橘園土壤為研究對(duì)象，基于Le Bissonnais (LB)法探究土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性狀況，分析土壤的抗蝕性指標(biāo)，結(jié)合研究土壤各理化性質(zhì)，揭示土壤團(tuán)聚體組成及穩(wěn)定性隨種植年限的變化規(guī)律及其主要影響因素，以期為南方花崗巖丘陵區(qū)侵蝕劣地的綜合治理提供參考。

1 材料方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)梧州市龍圩區(qū)，地處潯江南岸(111°25′—111°40′E，23°26′—24°10′N)，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，氣候溫和，雨熱同季。年均氣溫21.2 ℃，年無霜期323 d，年均降雨量1 520 mm，年均相對(duì)濕度達(dá)到80%，年均日照時(shí)數(shù)1 815.2 h。研究區(qū)是典型的花崗巖發(fā)育區(qū)，主要土壤類型為赤紅壤。由于雨量充沛以及花崗巖的母質(zhì)特征，土層深厚、疏松的紅壤極易被雨水沖刷造成水土流失，土壤侵蝕嚴(yán)重，是崩崗發(fā)育的集中區(qū)域，產(chǎn)生大面積侵蝕劣地。該區(qū)農(nóng)業(yè)種植主要以柑橘、蔬菜和水稻為主，其中柑橘為主要經(jīng)濟(jì)作物之一。優(yōu)勢(shì)植被為松科(Pinaceae)、樟科(Lauraceae)等喬木，桃金娘(Rhodomyrtustomentosa)、鹽膚木(Rhuschinensis)、柃木(Euryajaponica)等灌木，以及鐵芒萁(Dicranopterislinearis)、野古草(Arundinellaanomala)等草本[20]。

1.2 樣品采集

于2018年3月分別選擇在侵蝕劣地上開墾的不同年限(0，3，7，12，16，21 a)的柑橘園作為典型樣地，其中0 a為新開墾的柑橘園。所選柑橘園地形地貌、土壤類型、果樹品種、使用背景及采取的農(nóng)業(yè)措施基本一致。具體選擇3個(gè)有代表性的樣地(5 m×5 m)，樣地內(nèi)柑橘長(zhǎng)勢(shì)良好，無明顯其他干擾，為防止邊界效應(yīng)，樣方之間距離超過50 m。清除地表雜物后，在每個(gè)樣地按照S形樣線采集土層深度為0—20 cm及20—40 cm的原狀土帶回室內(nèi)，期間盡量保持原狀土結(jié)構(gòu)，帶回室內(nèi)后將同一土層的土樣混合在一起后采用四分法取混合樣。待土樣進(jìn)行自然風(fēng)干后，剔除石子和植物根系等雜質(zhì)待測(cè)。用環(huán)刀采集不同土層的土樣測(cè)定土壤容重及孔隙度等。

1.3 測(cè)定方法

土壤理化性質(zhì)按照常規(guī)方法測(cè)定。pH值采用電位計(jì)法測(cè)定；容重及孔隙度采用環(huán)刀法測(cè)定[21]；有機(jī)碳含量采用重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定；土壤機(jī)械組成采用吸管法測(cè)定；陽離子交換量采用乙酸銨交換法測(cè)定。運(yùn)用干篩法選取3～5 mm團(tuán)聚體，于40 ℃烘箱內(nèi)烘24 h，將初始含水量統(tǒng)一。運(yùn)用LB的3種處理方法來模擬不同濕潤(rùn)條件(暴雨、小雨、機(jī)械擾動(dòng))對(duì)土壤團(tuán)聚體的破壞機(jī)理，分別是快速濕潤(rùn)(FW)、慢速濕潤(rùn)(SW)、預(yù)濕后擾動(dòng)(WS)，然后將上述3種處理后的團(tuán)聚體洗入已浸泡在乙醇中的套篩內(nèi)(篩孔從大到小依次為2, 1, 0.5, 0.2, 0.1 mm)，過篩后將各篩上的團(tuán)聚體收集并于40 ℃烘干48 h后，稱量，精確至0.000 1 g，具體操作見文獻(xiàn)[22]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

(1) 團(tuán)聚體平均重量直徑(MWD，mm)。計(jì)算公式為：

(1)

式中：Xi為每個(gè)粒級(jí)下的團(tuán)聚體平均直徑(mm)；Wi為每個(gè)粒級(jí)下的團(tuán)聚體質(zhì)量百分比。

(2) 相對(duì)消散指數(shù)RSI及相對(duì)機(jī)械破碎指數(shù)RMI：

(2)

(3)

式中：MWDFW，MWDWS，MWDSW分別為3種處理〔快速濕潤(rùn)(FW)、慢速濕潤(rùn)(SW)、預(yù)濕后擾動(dòng)(WS)〕的團(tuán)聚體平均重量直徑。

(3) 可蝕性因子K值(只考慮幾何粒徑)：

K=7.954{0.001 7+0.049 4exp

(4)

GMD=exp〔∑XiWi/m〕

式中：GMD表示土壤團(tuán)聚體幾何平均直徑(mm)；Xi為每個(gè)粒級(jí)下的團(tuán)聚體平均直徑(mm)；Wi為對(duì)應(yīng)Xi的土壤團(tuán)聚體占總團(tuán)聚體的百分含量；m為樣本總重量(g)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)的整理和作圖用Excel 2010軟件進(jìn)行，統(tǒng)計(jì)分析用IBM SPSS Statistics 22.0軟件進(jìn)行，采用單因素方差分析和最小差異法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(LSD，p<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植年限土壤的理化性質(zhì)

不同種植年限土壤基本的物理化學(xué)性質(zhì)詳見表1。由表1可得，隨著種植年限的延長(zhǎng)，容重降低，孔隙狀況得到改善，表現(xiàn)為總孔隙度及非毛管孔隙度增加，土壤通透性提高。pH值未呈現(xiàn)出規(guī)律性的變化，在0—20 cm土層的變化范圍為4.49～4.66，在20—40 cm則為4.48～4.62。隨種植年限延長(zhǎng)，陽離子交換量及有機(jī)碳含量顯著提高，這說明土壤的保肥供肥能力和緩沖能力得到了顯著的提高。種植0 a的土壤主要以砂粒和粉粒為主，砂粒所占比例35.56%～36.20%，粉粒所占比例35.72%～39.42%，黏粒僅為25.03%～28.08%，隨著種植年限的延長(zhǎng)，砂粒和粉粒所占比例降低，黏粒所占比例提高，21 a時(shí)黏粒所占比例達(dá)到最高，為30.41%～34.95%，此時(shí)砂粒、粉粒所占比例分別降至31.26%～33.87%，33.79%～35.72%，明顯看出砂粒的降低幅度更大，這說明土壤質(zhì)地得到了有效的改善，由砂質(zhì)土向壤質(zhì)土發(fā)展。

表1 不同種植年限土壤基本的物理化學(xué)性質(zhì)

2.2 種植年限對(duì)土壤團(tuán)聚體粒徑分布特征的影響

據(jù)土壤物理學(xué)原理，團(tuán)聚體崩解主要是由于消散、膨脹和機(jī)械擾動(dòng)造成的，這分別對(duì)應(yīng)了LB法的FW，SW以及WS這3種處理。結(jié)合圖1—3看出，不同土層間的水穩(wěn)性團(tuán)聚體粒徑分布并未體現(xiàn)出較大差異。隨著種植年限的延長(zhǎng)，3種處理下大粒徑的團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)均得到提高。其中FW處理下，優(yōu)勢(shì)團(tuán)聚體由0.5～0.2 mm團(tuán)聚體轉(zhuǎn)變?yōu)橐?2 mm團(tuán)聚體，21 a時(shí)>0.25 mm的團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)較0 a提高了19.05%。WS處理下，主要體現(xiàn)為0.5～0.2 mm團(tuán)聚體逐漸團(tuán)聚為>2 mm的大團(tuán)聚體，21 a時(shí)>0.25 mm團(tuán)聚體質(zhì)量百分?jǐn)?shù)較0 a提高了9.18%。SW處理下，21 a時(shí)>0.25 mm團(tuán)聚體質(zhì)量百分?jǐn)?shù)較0 a提高了9.40%。

圖1 快速濕潤(rùn)(FW)處理下不同種植年限土壤團(tuán)聚體粒徑分布

2.3 種植年限對(duì)土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性特征的影響

MWD是評(píng)價(jià)團(tuán)聚體穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo)，MWD值越大表示土壤團(tuán)聚體的聚集程度越大，土壤穩(wěn)定性越好。由圖4可知，3種不同處理的MWD值在不同種植年限下差異顯著。其中，F(xiàn)W處理下不同種植年限間的MWD差異最為顯著，其次是WS處理，差異最小的是SW處理。除FW處理下7，12，16 a時(shí)0—20 cm土層MWD值顯著高于20—40 cm外，其余各處理的土層間MWD均無顯著性差異。隨著種植年限的延長(zhǎng)而MWD不斷增加，在21 a時(shí)達(dá)到最大，較之0 a，MWDFW增加了152.38%，MWDWS增加了58.17%，MWDSW增加了41.27%。這表明隨著種植年限的延長(zhǎng)，團(tuán)聚體穩(wěn)定性顯著提升。

圖2 預(yù)濕后擾動(dòng)(WS)處理下不同種植年限土壤團(tuán)聚體粒徑分布

圖3 慢速濕潤(rùn)(SW)處理下不同種植年限土壤團(tuán)聚體粒徑分布

注：小寫字母表示不同種植年限間土壤理化性質(zhì)的差異顯著性(p<0.05)。下同。

RSI，RMI可以作為反映不同種植年限下土壤團(tuán)聚體對(duì)不同破碎機(jī)制敏感性程度的指標(biāo)，數(shù)值越大，敏感程度越高。其中RSI可以衡量消散作用，RMI衡量機(jī)械破碎作用。根據(jù)圖5可知，隨著土層加深團(tuán)聚體對(duì)破碎機(jī)制的敏感度提高。隨著種植年限延長(zhǎng)至21 a，RSI及RMI均顯著降低，0—20 cm土層中21 a的RSI值較0 a降低了40.30%，RMI值降低了52.63%；而20—40 cm土層的RSI值降低了34.85%，RMI值降低了47.37%，這說明機(jī)械破碎對(duì)團(tuán)聚體影響降低，穩(wěn)定性上升。

圖5 不同種植年限下土壤團(tuán)聚體相對(duì)消散系數(shù)(RSI)及相對(duì)機(jī)械破碎系數(shù)(RMI)變化

K值可反映出土壤抵抗侵蝕能力的大小，K值越小土壤抗蝕性越強(qiáng)。根據(jù)圖6，3種處理20—40 cm土壤K值要略高于0—20 cm，但并不明顯，說明土層深度對(duì)土壤抗蝕性無太大影響。

圖6 不同種植年限下土壤可蝕性因子K值變化

FW處理下，0 a的K值變化范圍在0.031 7～0.032 0，而21 a的變化幅度為0.027 1～0.027 6；WS處理下0 a的K值變化幅度則為0.027 1～0.027 3，21 a的變化幅度為0.023 9～0.024 0；SW處理下0 a的K值在0.025 5～0.025 8之間變化，而在21 a下于0.023 0～0.023 2之間浮動(dòng)。整體來看，隨著種植年限的延長(zhǎng)，K值顯著減小，這表明土壤可蝕性降低，抗蝕能力加強(qiáng)。

2.4 影響土壤團(tuán)聚體的因素

土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性受到諸多因素的影響，對(duì)MWD與土壤中可能的影響因子進(jìn)行相關(guān)性分析(表2)。由表2可以看出，3種處理下均與MWD極顯著相關(guān)的指標(biāo)包括有機(jī)碳、砂粒、黏粒，其中除砂粒與MWD為極顯著負(fù)相關(guān)外，其余均為極顯著正相關(guān)。陽離子交換量與MWD顯著正相關(guān)，容重和土粒密度僅在FW處理下與MWD顯著負(fù)相關(guān)。

表2 土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性指標(biāo)MWD與影響因子的相關(guān)性分析

將不同處理下的MWD值作為因變量，把上述所有影響因子作為自變量，進(jìn)行多元回歸分析，排除其他因子后，剩下的因子分別為有機(jī)碳含量以及容重，然后分別得出以下不同試驗(yàn)處理的標(biāo)準(zhǔn)化方程：

FW:Y=-4.625+0.77X1+4.118X2

WS:Y=-3.700+0.68X1+4.128X2

SW:Y=-2.558+0.58X1+3.535X2

式中：Y為標(biāo)準(zhǔn)化的MWD值；X1為有機(jī)碳含量；X2為容重。

MWD是反映團(tuán)聚體穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，將其與各影響因子進(jìn)行通徑分析，即將影響因子對(duì)MWD的作用分為直接影響作用和通過其他因子產(chǎn)生的間接影響作用，體現(xiàn)在簡(jiǎn)單相關(guān)性系數(shù)分解成的直接通徑系數(shù)及間接通徑系數(shù)。由表3可以看出，在FW處理下，對(duì)MWD值有主要影響的兩個(gè)因子，分別為有機(jī)碳含量以及容重。有機(jī)碳含量的直接通徑系數(shù)達(dá)到了1.34，且將間接通徑系數(shù)合計(jì)的負(fù)數(shù)抵消，使得簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)轉(zhuǎn)為正數(shù)，說明其對(duì)MWD有強(qiáng)烈的直接效應(yīng)；而容重的直接通徑系數(shù)雖然為0.52，但間接通徑系數(shù)合計(jì)達(dá)到了-1.12，且簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)也為負(fù)數(shù)，說明容重主要是通過對(duì)有機(jī)碳含量的影響從而影響MWD。從總的影響效應(yīng)來看，有機(jī)碳含量>容重，相關(guān)系數(shù)分別是0.91，-0.61。由表4—5可以看出，WS，SW處理下的情況與FW一致，均體現(xiàn)為土壤有機(jī)碳含量對(duì)MWD有強(qiáng)烈的直接影響，而容重是通過影響有機(jī)碳含量從而間接影響MWD。在WS處理下，各因素相關(guān)系數(shù)分別為0.88和-0.56，直接通徑系數(shù)分別是1.38，0.60。在SW處理下，各因素相關(guān)系數(shù)分別是0.87和-0.55，直接通徑系數(shù)分別為1.37，0.60。

表3 快速濕潤(rùn)(FW)處理下團(tuán)聚體MWD影響因素的通徑分析

表4 預(yù)濕后擾動(dòng)(WS)處理下團(tuán)聚體MWD影響因素的通徑分析

表5 慢速濕潤(rùn)(SW)處理下團(tuán)聚體MWD影響因素的通徑分析

3 討 論

本研究中，隨著柑橘園種植年限的延長(zhǎng)，土壤容重降低，孔隙度提高，土壤的通透性得到了改善，這主要是由于果樹根系運(yùn)動(dòng)活躍且覆蓋范圍大，以及各種土壤微生物活動(dòng)頻繁，使得土壤疏松多孔。以花崗巖為母質(zhì)的紅壤主要以石英、長(zhǎng)石為主，侵蝕過程中土壤表層遭到剝蝕，使得風(fēng)化層土壤露出，因此機(jī)械組成以砂粒為主，經(jīng)開墾后隨著土壤水肥狀況的改善，黏粒和粉粒含量上升，質(zhì)地得到了有效的改善[19]。隨種植年限延長(zhǎng)，土壤的陽離子交換量顯著提高，有機(jī)碳得到大量積累。土壤中帶電的顆粒主要為土壤中的膠體，由于黏粒含量的提高，土壤變得黏重，使得土壤中膠體部分含量上升，負(fù)電荷量增加，陽離子交換量增加。果樹在生長(zhǎng)過程中產(chǎn)生大量的枯枝落葉，經(jīng)微生物對(duì)植物殘?bào)w的分解作用，在表層形成腐殖質(zhì)，腐熟后向土壤輸入大量有機(jī)碳，同時(shí)腐殖質(zhì)作為土壤膠體的一種類型，對(duì)陽離子交換量也有一定的貢獻(xiàn)。

團(tuán)聚體穩(wěn)定性的相關(guān)研究中，>0.25 mm的團(tuán)聚體含量是重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)[23]。本研究中，隨著種植年份的延長(zhǎng)，> 0.25 mm的水穩(wěn)性團(tuán)聚體數(shù)量提升，提升幅度在14.96%以上，中小粒徑團(tuán)聚體轉(zhuǎn)化為大團(tuán)聚體(>2 mm)，這與其他學(xué)者[24]研究結(jié)論基本一致，這可能是由于果園土壤的疏水性通過增加內(nèi)聚力和減少分散來保護(hù)和增強(qiáng)土壤團(tuán)聚體，進(jìn)而促進(jìn)形成了較大的團(tuán)聚體[25]。LB法3種處理下，團(tuán)聚體MWD均隨種植年限增加而顯著增加，其中在FW處理下的變化最為明顯，21 a較0 a MWD增加了152.38%，這也可以說明花崗巖侵蝕劣地土壤抵御暴雨沖刷的能力顯著提高。同時(shí)，RSI，RMI以及可蝕性因子K值均隨著種植年限延長(zhǎng)而降低。綜合分析可以得出，土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性在隨著種植年限的延長(zhǎng)而提高，這與前人[26]得出的結(jié)論一致。但石宗琳等[9]和王義祥等[10]卻認(rèn)為隨著種植年限的延長(zhǎng)，土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性降低，這與本研究得出的結(jié)論不同。土壤中團(tuán)聚體形成主要受到有機(jī)物質(zhì)的膠結(jié)作用影響，同時(shí)伴隨著生物或微生物的復(fù)合作用。在果園開墾前期，施用大量有機(jī)肥作為基肥，土壤有機(jī)碳源充足，生物多樣性變得豐富[27]；且果樹為抵抗土壤水流分散及減小徑流，在根系周邊與真菌菌絲等共同作用產(chǎn)生粘結(jié)劑，提高水穩(wěn)性團(tuán)聚體數(shù)量及穩(wěn)定性，隨種植年限延長(zhǎng)，土壤結(jié)構(gòu)隨之改善并逐漸趨于穩(wěn)定[28]。而當(dāng)果樹樹齡>25 a時(shí)已經(jīng)屬于老齡果園，此時(shí)果樹開始衰老，根系分泌物降低，此外果園日常管理中較多使用無機(jī)化肥，有機(jī)肥料所占比例較低，隨著有機(jī)物質(zhì)被微生物不斷分解，土壤有機(jī)碳源降低，從而影響團(tuán)聚體穩(wěn)定性[29]；另一方面，在降雨等因素的影響下，土壤中的自由黏粒會(huì)逐漸向下層移動(dòng)，且種植年限較長(zhǎng)的果園中通常缺乏耕作擾動(dòng)，這進(jìn)一步加劇了這個(gè)狀況，因而導(dǎo)致團(tuán)聚體穩(wěn)定性下降[30]。因此，在實(shí)際治理過程中，應(yīng)注意柑橘園園齡不宜過大，且應(yīng)適當(dāng)增施有機(jī)肥料或定期進(jìn)行翻耕擾動(dòng)。同時(shí)，可在果園中套種能夠增加土壤有機(jī)碳的積累，利于提高土壤穩(wěn)定性[31]。

土壤有機(jī)碳和顆粒組成及養(yǎng)分等均可能會(huì)對(duì)團(tuán)聚體穩(wěn)定性有影響[32]。有機(jī)膠結(jié)作用是團(tuán)聚體形成的關(guān)鍵，而黏粒本身比表面較大，吸附能強(qiáng)，濕潤(rùn)條件下也可以起到黏結(jié)團(tuán)聚體的作用[33]。本研究通過對(duì)團(tuán)聚體穩(wěn)定性指標(biāo)MWD值與土壤理化指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，得出土壤有機(jī)碳含量、黏粒表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)，陽離子交換量為顯著正相關(guān)，砂粒為極顯著負(fù)相關(guān)。通過線性通徑分析，得到對(duì)MWD有直接影響的因素為有機(jī)碳含量以及土壤容重，3種處理下有機(jī)碳含量對(duì)MWD的直接通徑系數(shù)達(dá)到了1.338以上，而容重的間接通徑系數(shù)都在-1.122以下。這進(jìn)一步證明了有機(jī)碳是影響團(tuán)聚體穩(wěn)定性的最重要因素之一，這與大量已有有關(guān)團(tuán)聚體穩(wěn)定性及研究得出的結(jié)果一致[34-35]。而容重在相關(guān)性分析中并未體現(xiàn)出于MWD的顯著相關(guān)性，卻在通徑分析中表現(xiàn)出對(duì)MWD有影響作用，這可能是因?yàn)橛袡C(jī)碳含量受到容重的影響，容重增大導(dǎo)致有機(jī)碳積累受阻，進(jìn)而影響到團(tuán)聚體的穩(wěn)定性。

4 結(jié) 論

桂東南丘陵區(qū)的侵蝕劣地經(jīng)削坡開梯改造為柑橘園后，隨種植年限的延長(zhǎng)，土壤通透性改善，陽離子交換量、有機(jī)碳含量提升，土壤質(zhì)地改善。團(tuán)聚體穩(wěn)定性受種植年限的影響，開發(fā)年份越久，>0.25 mm的團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，MWD值越大，RSI，RMI，K值越小，團(tuán)聚體越穩(wěn)定，21 a時(shí)土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性最優(yōu)。根據(jù)相關(guān)性分析，土壤有機(jī)碳含量、黏粒及陽離子交換量均與MWD值呈顯著正相關(guān)，砂粒呈極顯著負(fù)相關(guān)；通徑分析表明，有機(jī)碳及土壤容重對(duì)MWD有直接影響，其中有機(jī)碳的直接作用最為強(qiáng)烈，而容重主要是通過對(duì)有機(jī)碳含量的影響從而間接影響MWD，這表明有機(jī)碳是影響團(tuán)聚體穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。通過削坡開梯開墾柑橘園可以有效治理侵蝕劣地，且隨著開墾年份的增加，土壤的結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，團(tuán)聚體穩(wěn)定性提高，抗蝕能力得到改善。