冻融循环对黑土团聚体稳定性与微结构特征的影响

冻融循环作用下的土壤结构变化被认为是融雪期黑土坡面土壤侵蚀加剧的主要原因之一,土壤团聚体稳定性与团聚体微结构是影响土壤可蚀性的关键因子.基于控制条件土壤冻融模拟试验,采用湿筛法、扫描电子显微技术(SEM)和Image-Pro Plus(IPP)图像分析处理相结合的方法,分析了冻融循环过程中黑土团聚体微结构的动态变化特征,阐明了土壤团聚体水稳定性与团聚体微结构特征的内在联系.结果 表明:(1)冻融循环对黑土团聚体水稳定性整体呈破坏作用.该作用在微观层面上表现为冻融循环驱动土壤孔隙趋于长条状发育,且随冻融循环次数的增加,土壤孔隙连通性增强,面积孔隙率增加;宏观层面上表现为土壤大团聚体向微团聚体的迁移转化,土壤团聚体水稳定性下降.(2)土壤初始含水率增加会导致冻融循环过程中土壤团聚体破坏程度增强,且在7次冻融循环内呈显著性变化;随着土壤初始含水率的增高团聚体面积孔隙率呈显著增加趋势.(3)土壤团聚体面积孔隙率与平均重量直径MWD和几何平均直径GMD呈显著负相关,面积孔隙率的增加分别解释了MWD和GMD变化率的49.1％和50.3％.