全 文 ：黄土丘陵沟壑区撂荒地不同演替阶段植物群落的
土壤抗蚀性———以坊塌流域为例
严方晨１　 焦菊英１，２∗　 曹斌挺１　 于卫洁１　 魏艳红２　 寇　 萌２　 胡　 澍１
（ １西北农林科技大学水土保持研究所， 陕西杨凌 ７１２１００； ２中国科学院水利部水土保持研究所， 陕西杨凌 ７１２１００）
摘　 要　 采用野外调查取样与室内试验相结合的方法，在分析土壤颗粒组成、级配状况与群
体特性、团粒结构的分形特征及其稳定性变化的基础上，研究了黄土丘陵沟壑区撂荒地不同
演替阶段植物群落的土壤抗蚀性．结果表明： 撂荒后植被从一年生草本群落阶段演替到多年
生蒿禾类草本群落阶段的过程中，土壤的级配状况在不断改良，颗粒分形维数增大，团粒结构
有所改善，土壤团粒结构的分形维数与结构体破坏率均不断减小，稳定性不断增强，从而提高
了土壤的抗蚀性．实现植被的自然恢复对改善该区土壤结构、提高土壤抗蚀性、减少水土流失
和促进区域生态环境可持续发展具有重要意义．
关键词　 撂荒地； 演替阶段； 植物群落； 土壤抗蚀性
Ｓｏｉｌ ａｎｔｉ⁃ｅｒｏｄｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｌａｎｄｓ ｄｕｒｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
ｉｎ ｈｉｌｌｙ⁃ｇｕｌｌｉｅｄ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ： Ｔａｋｅ Ｆａｎｇｔａ ｓｍａｌｌ ｗａｔｅｒｓｈｅｄ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ．
ＹＡＮ Ｆａｎｇ⁃ｃｈｅｎ１， ＪＩＡＯ Ｊｕ⁃ｙｉｎｇ１，２∗， ＣＡＯ Ｂｉｎ⁃ｔｉｎｇ１， ＹＵ Ｗｅｉ⁃ｊｉｅ１， ＷＥＩ Ｙａｎ⁃ｈｏｎｇ２， ＫＯＵ Ｍｅｎｇ２，
ＨＵ Ｓｈｕ１ （ １Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ， Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ａ＆Ｆ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｙａｎｇｌｉｎｇ ７１２１００，
Ｓｈａａｎｘｉ， Ｃｈｉｎａ； ２Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ａｎｄ Ｍｉｎｉｓ⁃
ｔｒｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， Ｙａｎｇｌｉｎｇ ７１２１００， Ｓｈａａｎｘｉ， Ｃｈｉｎａ） ．
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｆｉｅｌｄ ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ａｎｔｉ⁃ｅｒｏｄｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ
ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｃｒｏｐｌａｎｄｓ ｄｕｒｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎ ｓｔａｇｅｓ ｉｎ ｈｉｌｌｙ⁃ｇｕｌｌｉｅｄ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｏｅｓｓ
Ｐｌａｔｅａｕ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ， ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｇｒｏｕｐ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ⁃
ｔｉｃｓ， ｓｏｉｌ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｆｒａｃｔａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｉｎ ｔｈｅ ｅａｒｌｉｅｒ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ
ｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ａｎｎｕａｌ ｔｏ ｐｅｒｅｎｎｉａｌ ｈｅｒｂｓ ｉｎ ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｃｒｏｐｌａｎｄｓ， ｓｏｉｌ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｃｈａｎｇｅｄ ａ
ｌｉｔｔｌｅ ｂｉｔ， ｔｈｅ ｆｒａｃｔａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｓｏｉｌ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ， ｓｏｉｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ， ｆｒａｃｔａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ
ａｎｄ ｄａｍａｇｅ ｐｅｒｃｅｎｔ ｏｆ ｓｏｉｌ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ， ｓｏｉｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ， ｔｈｕｓ ｓｏｉｌ
ａｎｔｉ⁃ｅｒｏｄｉｂｉｌｉｔｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｎａｔｕｒａｌ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｉｓ ｏｆ ｇｒｅａｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｔｏ ｉｍ⁃
ｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｉｎｃｒｅａｓｅ ｓｏｉｌ ｅｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ， ｒｅｄｕｃｅ ｓｏｉｌ ｅｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｍｏｔｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｌａｎｄ； ｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎ ｓｔａｇｅ； ｐｌａｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ； ｓｏｉｌ ａｎｔｉ⁃ｅｒｏｄｉｂｉｌｉｔｙ．
本文由国家自然科学基金面上项目（４１３７１２８０）和国家科技支撑计
划项目（２０１２ＢＡＢ０２Ｂ０５⁃３）资助 Ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ ｗａｓ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎ⁃
ａｌ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ （ ４１３７１２８０） ａｎｄ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ
Ｋｅｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｐｒｏｇｒａｍ （２０１２ＢＡＢ０２Ｂ０５⁃３） ．
２０１５⁃０４⁃２０ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ， ２０１５⁃１０⁃２９ Ａｃｃｅｐｔｅｄ．
∗通讯作者 Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｊｙｊｉａｏ＠ ｍｓ．ｉｓｗｃ．ａｃ．ｃｎ
　 　 我国是生态问题比较严重的国家之一，黄土高
原更是我国生态系统退化最严重的地区之一．黄土
高原的坡耕地占总耕地面积的 ５０％，在黄土高原沟
壑区高达 ７０％以上，坡耕地水土流失非常严重，土
壤侵蚀量高达 ５０００ ｔ·ｋｍ－２ ［１］ ．为此，自 ２０ 世纪 ５０
年代以来，国家针对黄土高原严重的水土流失问题
实施了一系列治理措施，特别是 １９９９年国家大规模
地实施了退耕还林（草）政策，其中一个重要的措施
就是实施自然撂荒，使植被进行自然修复．明确自然
撂荒后植被的演替恢复是否引起土壤结构的变化、
以及这种变化是否增强了土壤的抗蚀性能，对于评
价自然撂荒解决水土流失问题至关重要．
土壤抗蚀性是土壤抵抗水的分散和悬移的能
力，其大小主要取决于土粒与水的亲和力及土粒间
应 用 生 态 学 报　 ２０１６年 １月　 第 ２７卷　 第 １期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｃｊａｅ．ｎｅｔ
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， Ｊａｎ． ２０１６， ２７（１）： ６４－７２　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ＤＯＩ： １０．１３２８７ ／ ｊ．１００１⁃９３３２．２０１６０１．０１６
的胶结力［２］ ．仅针对土壤颗粒间的胶结力而言，若土
粒间的胶结力强，土壤团聚体结构体大，那么团粒结
构体不易分离，会具有较强的抗蚀性［２］ ．同时，土壤
颗粒的级配与群体特性可说明土壤颗粒组成状况的
优劣，影响土壤的颗粒分布，与土壤流失程度密切相
关［３］ ．而土壤团聚体是土壤结构的基本单元，也影响
土壤的孔隙性和抗侵蚀性．因此，土壤颗粒与土壤团
聚体的状况可反映土壤的抗蚀性．
土壤是一种性状不规则、有不同排列结构及组
合形式、具有自相似性的多孔介质，具有一定的分形
特征［４－５］ ．自 Ｍａｎｄｅｌｂｏｒｔ［６］提出分形理论后，许多学
者应用这一理论计算得到的土壤颗粒、团聚体和孔
隙度的分形维数，来定量描述土壤结构特征［７－９］ ．其
中，计算方法运用最广泛的属杨培岭等［１０］提出的用
土壤粒径的质量分布取代数量分布来直接计算粒径
分布的分形维数．土壤团粒结构的分形维数表征团
聚体的分布状态［１１］，土壤颗粒的分形维数表征土粒
的直径大小和质地组成的均匀程度［１２］ ．有研究表
明，土壤团粒结构的分形维数可以客观反映团聚体
含量对土壤结构的影响，是评价土壤团粒结构的良
好指标，也可作为土壤抗蚀性评价的指标之
一［１３－１４］ ．分形维数越小，土壤水稳性团聚体及水稳
性大团聚体含量越高，土壤的抗蚀性越好．土壤颗粒
粒径大小、组合比例及排列状况影响着土壤的基本
性状，与土壤的抗蚀性也有着密切关系，其中，黏粒
含量越少，土壤颗粒的分形维数越小，表明水土流失
越严重［１５］ ．１９３５ 年 Ｂｏｕｙｏｕｅｏｓ［１６］也曾提出可用黏粒
率作为土壤可蚀性的一个指标．因此，可采用土壤颗
粒组成、级配状况与群体特性、团粒结构的分形维数
及其稳定性系数等指标来研究土壤的抗蚀性能．
迄今为止，有关黄土高原抗蚀性的研究已有不
少报道［１７－１９］，但将撂荒地不同演替阶段植物群落土
壤颗粒组成、级配状况与群体特性、团粒结构及团粒
稳定性结合起来研究土壤抗蚀性还鲜有报道．为此，
本文通过对黄土丘陵沟壑区撂荒地不同演替阶段典
型植物群落土壤颗粒及团粒结构进行研究，探讨该
区不同退耕年限撂荒地土壤颗粒与团粒结构的变化
及其对土壤抗蚀性能的影响，为完善该区植被演替
与土壤结构特征的关系提供科学依据，并对该区植
被建设具有一定参考价值．
１　 研究地区与研究方法
１􀆰 １　 研究区概况
研究区位于陕西省安塞县的坊塌流域，流域面
积 ８．６６ ｋｍ２，属于温暖带半湿润气候向半干旱气候
的过渡地区．该区年平均气温 ８．８ ℃，年平均降水量
５４２．５ ｍｍ，降水主要集中在 ７—９月且多暴雨，无霜
期 １５７～１９４ ｄ．植被属于暖温带落叶阔叶林区向暖
温带草原区过渡的森林草原植被［２０］ ．自 １９９９ 年开
始，该流域实行了大规模的退耕还林还草工程，全流
域分布有大量人工种植的乔灌植被和退耕地自然恢
复植被，乔木主要以刺槐（Ｒｏｂｉｎｉａ ｐｓｅｕｄｏａｃａｃｉａ）等
人工林为主，灌丛主要是柠条 （Ｃａｒａｇａｎａ ｉｎｔｅｒｍｅ⁃
ｄｉａ）、沙棘（Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ）等人工灌丛及封
禁后形成的狼牙刺（Ｓｏｐｈｏｒａ ｖｉｃｉｉｆｏｌｉａ）、杠柳（Ｐｅｒｉｐ⁃
ｌｏｃａ ｓｅｐｉｕｍ）等天然灌丛，草本植物主要是铁杆蒿
（Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｇｍｅｌｉｎｉｉ）、长芒草（Ｓｔｉｐａ ｂｕｎｇｅａｎａ）、白羊
草（Ｂｏｔｈｒｉｏｃｈｌｏａ ｉｓｃｈａｅｍｕｎ）、大针茅（Ｓｔｉｐａ ｇｒａｎｄｉｓ）、
达乌里胡枝子（Ｌｅｓｐｅｄｅｚａ ｄａｖｕｒｉｃａ）等［２１］ ．
１􀆰 ２　 样地选取
综合分析本课题组多年在黄土丘陵沟壑区的调
查与研究，以及前人的研究成果发现：该区植被演替
均经历了大体相近的一年生草本群落阶段到多年生
蒿禾类草本群落阶段，主要物种为猪毛蒿（Ａｒｔｅｍｉｓｉａ
ｓｃｏｐａｒｉａ）、赖草（Ｌｅｙｍｕｓ ｓｅｃａｌｉｎｕｓ）、长芒草、达乌里胡
枝子、铁杆蒿、茭蒿（Ａ． ｇｉｒａｌｄｉｉ）、白羊草等，构成了
依次为优势种且以其他物种为主要伴生种的群落，
且这些物种具有较高盖度和频度；但在植被演替的
后期，不同植被带和阴阳坡后期的演替方向却发生
了明显差异．而分布最为广泛的群落主要以猪毛蒿、
达乌里胡枝子、长芒草、铁杆蒿、白羊草各为优势种
的群落［２２－２６］ ．结合坊塌流域植被的实际情况，最终
一年生草本群落阶段选取猪毛蒿群落，多年生蒿禾
类草本群落阶段选取长芒草群落、白羊草群落及铁
杆蒿群落，并于 ２０１４年 ８月中旬在坊塌流域梁峁坡
选择具有典型性和代表性的撂荒样地共 １２ 个，其
中：３个退耕 ３年的猪毛蒿群落，５个退耕 １５ 年的长
芒草＋铁杆蒿＋糙隐子草（Ｃｌｅｉｓｔｏｇｅｎｅｓ ｓｑｕａｒｒｏｓａ）群
落，２个退耕 ２０年的白羊草＋铁杆蒿＋杠柳群落及 ２
个退耕 ３０多年的铁杆蒿＋长芒草群落．其中，各样地
的撂荒年限是通过多次野外考证与农户走访确定
的，每个样地按从上到下斜对角线方式布设 ３ 个 ２
ｍ×２ ｍ样方进行植被调查．具体的样地信息见表 １．
１􀆰 ３　 土壤样品的采集与处理
在各样地内按从上到下斜对角线方式用铝盒采
取 ０～１０ ｃｍ的原状土样，带回实验室后沿土壤的自然
结构节理轻轻剥开，剥成直径为 １ ｃｍ左右的小土块，
剔去粗根和小石块，将土样平摊在通风处自然风干．
５６１期　 　 　 　 　 　 严方晨等： 黄土丘陵沟壑区撂荒地不同演替阶段植物群落的土壤抗蚀性———以坊塌流域为例　
表 １　 样地基本信息
Ｔａｂｌｅ １　 Ｂａｓｉｃ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｐｌｏｔｓ
植物群落
Ｐｌａｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
退耕年限
Ａｂａｎｄｏｎｅｄ
ｙｅａｒｓ
坡度
Ｓｌｏｐｅ
（°）
坡向
Ａｓｐｅｃｔ
植被盖度
Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ
ｃｏｖｅｒａｇｅ
（％）
有机质
Ｏｒｇａｎｉｃ
ｍａｔｔｅｒ
（ｇ·ｋｇ－１）
速效磷
Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｐ
（ｍｇ·ｋｇ－１）
速效氮
Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｎ
（ｍｇ·ｋｇ－１）
全磷
Ｔｏｔａｌ Ｐ
（ｍｇ·ｋｇ－１）
全氮
Ｔｏｔａｌ Ｎ
（ｍｇ·ｋｇ－１）
猪毛蒿群落 Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｓｃｏ⁃
ｐａｒｉａ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
３ ２７ 西偏北 ３０° ３２ ５．１ １．９４ １５．３９ ６００ ３００
长芒草＋铁杆蒿＋糙隐子草
群落 Ｓｔｉｐａ ｂｕｎｇｅａｎａ ＋ Ａｒｔｅ⁃
ｍｉｓｉａ ｇｍｅｌｉｎｉｉ ＋ Ｃｌｅｉｓｔｏｇｅｎｅｓ
ｓｑｕａｒｒｏｓａ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
１５ ２３ 南偏西 ３０° ３７ ８．８ ２．１６ ７．３４ ６００ ５００
白羊草＋铁杆蒿＋杠柳群落
Ｂｏｔｈｒｉｏｃｈｌｏａ ｉｓｃｈａｅｍｕｎ ＋Ａｒ⁃
ｔｅｍｉｓｉａ ｇｍｅｌｉｎｉｉ ＋ Ｐｅｒｉｐｌｏｃａ
ｓｅｐｉｕｍ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
２０ １０ 正东 ４６ １１．４ ２．５５ ６．２３ ５００ ７００
铁杆蒿＋长芒草群落 Ａｒｔｅ⁃
ｍｉｓｉａ ｇｍｅｌｉｎｉｉ ＋ Ｓｔｉｐａ ｂｕｎ⁃
ｇｅａｎａ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
３０ ３２ 正北 ７８ １３．１ ２．１０ ６．６０ ６００ ９００
１􀆰 ４　 样品分析方法
土壤团粒含量的测定采用干筛法，取 ５００ ｇ 风
干土样两份，分别过 ５、２、１、０．５、０．２５ ｍｍ的套筛，用
干筛机震动 ５ ｍｉｎ，收集各粒径土壤团粒并用百分制
天平称量，计算各粒级土壤团粒质量百分比．
水稳性团粒含量的测定采用湿筛法，即根据各
粒级团粒质量所占比例共配成 ５０ ｇ 土样，在沉降桶
中装满水，进行沉降 １ ｍｉｎ 后将每一粒级的土壤水
稳性团粒小心刮入瓷碗中并放入烘箱中烘干，取出
冷却后用百分制天平称量每一粒级土壤水稳性团粒
质量，计算各粒级土壤水稳性团粒百分比．
土壤颗粒组成的测定，取过 ２ ｍｍ 筛的风干土
样 １０ ｇ 置于塑料杯内，加蒸馏水润湿作为待测液；
测定前期先用过氧化氢溶液浸泡待测液（去除土样
的有机质）２ ｄ后倒掉上清液，再用盐酸浸泡 １ ｄ 后
倒掉上面清液，最后用蒸馏水浸泡 １ ｄ 后用 ＭＳ２０００
型激光粒度仪测定土壤颗粒组成．土壤颗粒分级采
用卡庆斯基制．
１􀆰 ５　 数据分析
本研究分别选用土壤颗粒分形维数，不均匀系
数和曲率系数，颗粒分散度、偏度和峰态，团粒结构
分形维数及团粒稳定性系数，来分析土壤的颗粒组
成，土壤的级配状况，土壤的群体特性，土壤团聚体
结构的分布变化，以及土壤团粒结构的稳定性．
１􀆰 ５􀆰 １土壤分形维数 　 采用杨培岭等［１０］提出的方
法计算土壤分形维数（Ｄｉ）：
Ｄｉ ＝ ３－ｌｇ（Ｗｉ ／ Ｗ０） ／ ｌｇ（ｄｉ ／ ｄｍａｘ）
式中：ｄｍａｘ为最大粒级土粒的平均直径；ｄｉ为两筛分
粒级的平均粒径；Ｗｉ 为土粒直径＜ｄｉ 的累积质量；
Ｗ０为全部各粒级土粒的质量和．土壤颗粒的分形维
数反映土壤颗粒的大小，其值通常为 ２ ～ ３，Ｄｉ越大，
说明土壤黏粒含量越高，即土壤颗粒越细［２７］ ．而土
壤团粒结构的分形维数反映土壤团聚体的大小与分
布，当 Ｄｉ ＝ ０ 时，说明土壤由单一直径的团粒组成；
当 ０＜Ｄｉ＜３时，说明大团粒占优势；当 Ｄｉ＞３ 时，说明
小团粒占优势［２８］；当 Ｄｉ接近 ２ 时，说明团聚体主要
由数量很少的大团聚体组成，随着 Ｄｉ值的增大，土
壤中小粒级团聚体的数量也随之增加［２９］ ．
１􀆰 ５􀆰 ２土壤颗粒级配状况　 判断土壤颗粒级配状况
的指标包括不均匀系数和曲率系数，其中：不均匀系
数反映的是大小不同粒组的分布情况，而曲率系数
则是描述累计曲线整体形状的指标，其计算公式［３］
如下：
Ｃｕ ＝Ｄ６０ ／ Ｄ１０
Ｃｓ ＝Ｄ３０ ２ ／ Ｄ６０×Ｄ１０
式中：Ｃｕ为不均匀系数；Ｃｓ为曲率系数．当 Ｃｕ ＞５ 且
Ｃｓ为 １～３时，表明土壤颗粒的级配状况良好［３０］ ．
１􀆰 ５􀆰 ３土壤颗粒群体特性　 描述土壤颗粒群体特性
的指标包括土壤颗粒分散度、土壤颗粒偏度和峰态，
其中：土壤颗粒分散度反映土壤颗粒的分散程度，土
壤颗粒偏度反映土壤颗粒分布的对称性与对称程
度，而峰态则反映土壤颗粒的集中程度．各自的计算
公式［３］分别如下：
Ｓｅ ＝ Ｄ７５ ／ Ｄ２５
Ｓｒｋ ＝Ｄ７５×Ｄ２５ ／ Ｄ５０ ２
Ｓｋ ＝Ｄ７５×Ｄ２５ ／ （２×Ｄ９０×Ｄ１０）
式中：Ｓｅ为土壤颗粒分散度；Ｓｒｋ为土壤颗粒偏度；Ｓｋ
为土壤颗粒峰态；Ｄ１０、Ｄ２５、Ｄ３０、Ｄ５０、Ｄ６０、Ｄ７５、Ｄ９０分别
为土壤颗粒累计百分含量为 １０％、２５％、３０％、５０％、
６６ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷
６０％、７５％和 ９０％所对应的粒径（ｍｍ）．当土壤颗粒
的分散度低、偏度大、峰态值高时，土壤颗粒分布不
均衡，容易发生土壤侵蚀［３１］ ．
１􀆰 ５􀆰 ４土壤团粒稳定性系数　 由于土壤团粒在雨水
冲蚀的过程中，会随着侵蚀力而发生改变，这种改变
不仅是土壤物理结构的变化，同时也使各粒径的质
量百分含量发生变化，这种变化表现为大团粒在水
动力的作用下，通过“气爆”或“水爆”而发生破碎，
进而进入到下一粒级，由此便可建立土壤团粒稳定
性系数方程［３２］ ．本研究采用干筛和湿筛法来联合模
拟雨水冲蚀过程，计算土壤团粒的破坏率及稳定性
系数［３３］ ．干筛后不同筛级范围内的土壤团粒含量构
成矩阵 Ｗ：
Ｗ＝｛Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，…，Ｗｉ｝
湿筛后不同筛级范围内水稳性团粒（烘干）含
量（Ｎｉ）为：
Ｗ１×Ｘ１ ＝Ｎ１
Ｗ１×（１－Ｘ１）×Ｘ２＋Ｗ２×Ｘ２ ＝Ｎ２
Ｗ１×（１－Ｘ１）×（１－Ｘ２）Ｘ３＋Ｗ２×（１－Ｘ２）Ｘ３＋Ｗ３×Ｘ３
＝Ｎ３，
…
Ｗ１×（１－Ｘ１） ×（１－Ｘ２）…（１－Ｘ ｉ－１）Ｘ ｉ ＋Ｗ２ ×（１－
Ｘ２）…（１－Ｘ ｉ－１）Ｘ ｉ＋Ｗｉ×Ｘ ｉ ＝Ｎｉ
本试验中，Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５ 分别为土壤团粒保
存在＞５、２～５、１～２、０．５～１、０．２５～０．５ 和＜０．２５ ｍｍ筛
级的机率（稳定系数）．采用各个粒级保存机率 Ｘ ｉ
（稳定系数）的和作为土壤团粒稳定性系数（ ａｇｇｒｅ⁃
ｇａｔｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｉｎｄｅｘ，ＡＳＩ）：
ＡＳＩ＝Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋…Ｘ ｉ
１􀆰 ６　 数据处理
数据处理及作图采用 Ｅｘｃｅｌ 软件进行，数据统
计分析采用 ＳＰＳＳ １６．０ 软件．采用单因子方差分析
（ＡＮＯＶＡ）和最小显著极差法（ＬＳＤ）比较不同植物
群落土壤各变量间的显著性差异（α ＝ ０．０５）．表中数
据为平均值±标准差．
２　 结果与分析
２􀆰 １　 土壤颗粒组成及其分形维数
对不同植物群落土壤的颗粒分析可知，土壤砂
粒（０．０５～１ ｍｍ）含量基本随植被的恢复演替呈减少
趋势，但一年生草本阶段的猪毛蒿群落存在不同变
化趋势，含量最小，为 ２６．１％，且与其他群落差异显
著．就黏粒（＜０．００１ ｍｍ）含量而言，除了退耕 ３ 年的
猪毛蒿群落略高，其他群落基本随植被的恢复演替
呈增多趋势，且在退耕 １５ 年后的长芒草＋铁杆蒿＋
糙隐子草群落阶段出现显著变化．粉粒（０．００１ ～ ０．０５
ｍｍ）含量的变化趋势与黏粒类似．土壤颗粒分形维
数也基本随植被的恢复演替呈增加趋势，但早期猪
毛蒿群落的分形维数显著大于其他群落．分形维数
的最大值和最小值分别对应了黏粒含量的最高值和
最低值（表 ２）．
土壤颗粒分形维数与土壤砂粒（０．０５ ～ １ ｍｍ）、
粉粒（０．００１～ ０．０５ ｍｍ）、黏粒（ ＜０．００１ ｍｍ）含量的
线性关系式分别为：
Ｄｓｐ ＝ ０．０４９５Ｘｓｃ＋２．０８９９　 　 （ ｒ＝ ０．９９∗∗）
Ｄｓｐ ＝ ０．０１１８Ｘｓｆ＋１．５７６２ （ ｒ＝ ０．９７∗）
Ｄｓｐ ＝ －０．００９６Ｘｓｓ＋ ２．６２９１ （ ｒ＝ ０．９８∗）
式中：Ｄｓｐ为土壤颗粒分形维数；Ｘｓｓ为土壤砂粒含量；
Ｘｓｆ为土壤粉粒含量；Ｘｓｃ为土壤黏粒含量．上式表明，
土壤颗粒分形维数与土壤黏粒含量和土壤粉粒含量
呈显著正线性相关，与土壤砂粒含量呈显著负线性
相关．
２􀆰 ２　 土壤颗粒级配状况及其群体特性
研究区不同群落土壤的曲率系数为 １． ４０ ～
２􀆰 ２９，其中，猪毛蒿群落土壤不均匀系数＞５，显著高
于其他群落，说明土粒大小分布范围大，不均匀性较
表 ２　 土壤颗粒组成及其分形维数
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｓｏｉｌ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｒａｃｔａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ
植物群落
Ｐｌａｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
各径级土壤颗粒含量
Ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｓｏｉｌ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｉａｍｅｔｅｒｓ （％）
＜０．００１
ｍｍ
０．００１～
０．００５ ｍｍ
０．００５～
０．０１ ｍｍ
０．０１～
０．０５ ｍｍ
０．０５～
１ ｍｍ
分形维数
Ｆｒａｃｔａｌ
ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ
Ｒ２
猪毛蒿群落 Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｓｃｏｐａｒｉａ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ５．９±０．０ａ ５．２±０．０ａ ３．８±０．１ａ ５９．０±０．４ａ ２６．１±０．５ｂ ２．４±０．０ａ ０．９６∗∗
长芒草＋铁杆蒿＋糙隐子草群落 Ｓｔｉｐａ ｂｕｎｇｅａｎａ＋
Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｇｍｅｌｉｎｉｉ＋Ｃｌｅｉｓｔｏｇｅｎｅｓ ｓｑｕａｒｒｏｓａ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
３．７±０．４ｂ ２．８±０．３ｂ ２．０±０．２ｂ ５３．４±２．６ｂ ３８．２±３．４ａ ２．３±０．０ｃ ０．９５∗∗
白羊草＋铁杆蒿＋杠柳群落 Ｂｏｔｈｒｉｏｃｈｌｏａ ｉｓｃｈａｅｍｕｎ
＋Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｇｍｅｌｉｎｉｉ＋Ｐｅｒｉｐｌｏｃａ ｓｅｐｉｕｍ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
４．１±０．２ｂ ３．３±０．２ｂ ２．２±０．２ｂ ５６．９±０．７ａｂ ３３．５±１．２ａ ２．３±０．０ｂ ０．９５∗∗
铁杆蒿＋长芒草群落 Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｇｍｅｌｉｎｉｉ＋Ｓｔｉｐａ ｂｕｎ⁃
ｇｅａｎａ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
３．９±０．２ｂ ３．１±０．２ｂ ２．２±０．２ｂ ５４．８±０．５ｂ ３６．０±１．１ａ ２．３±０．０ｂ ０．９５∗∗
同列不同字母表示群落间差异显著（Ｐ＜０．０５）Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｔｔｅｒｓ ｍｅａｎｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｍｏｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ａｔ ０．０５ ｌｅｖｅｌ． ∗Ｐ＜０．０５； ∗∗
Ｐ＜０．０１． 下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
７６１期　 　 　 　 　 　 严方晨等： 黄土丘陵沟壑区撂荒地不同演替阶段植物群落的土壤抗蚀性———以坊塌流域为例　
表 ３　 土壤颗粒不均匀系数、曲率系数及其群体特征值
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｓｏｉｌ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ， ｃｕｒｖａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｇｒｏｕｐ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｖａｌｕｅ
植物群落
Ｐｌａｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
不均匀系数
Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
曲率系数
Ｃｕｒｖａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
分散度
Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ
偏度
Ｓｋｅｗｎｅｓｓ
峰态
Ｋｕｒｔｏｓｉｓ
猪毛蒿群落
Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｓｃｏｐａｒｉａ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
７．５９±０．０２ａ ２．２９±０．０３ａ １．６６±０．０１ａ ０．８６±０．００ｂ １．２８±０．０２ａ
长芒草＋铁杆蒿＋糙隐子草群落
Ｓｔｉｐａ ｂｕｎｇｅａｎａ＋Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｇｍｅｌｉｎｉｉ＋Ｃｌｅｉｓｔｏｇｅｎｅｓ ｓｑｕａｒ⁃
ｒｏｓａ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
３．７２±０．１８ｃ １．４０±０．０５ｃ １．５１±０．０１ｂ ０．９３±０．００ａ ０．７６±０．０３ｃ
白羊草＋铁杆蒿＋杠柳群落
Ｂｏｔｈｒｉｏｃｈｌｏａ ｉｓｃｈａｅｍｕｎ ＋Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｇｍｅｌｉｎｉｉ＋Ｐｅｒｉｐｌｏｃａ
ｓｅｐｉｕｍ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
４．３８±０．３７ｂ １．６０±０．１０ｂ １．５３±０．０１ｂ ０．９３±０．０１ａ ０．８７±０．０６ｂ
铁杆蒿＋长芒草群落
Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｇｍｅｌｉｎｉｉ＋Ｓｔｉｐａ ｂｕｎｇｅａｎａ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
４．２３±０．４７ｂｃ １．５５±０．１３ｂｃ １．５３±０．０２ｂ ０．９２±０．０１ａ ０．８５±０．０７ｂｃ
好，土壤的级配良好；其他群落的不均匀系数随植被
的恢复演替有增大趋势，说明土壤的级配状况在不
断改良（表 ３）．
土壤颗粒的群体特性同样也能说明土壤颗粒组
成状况的优劣状况．随植被的恢复演替，分散度呈增
大趋势，偏度呈减小趋势，除了早期猪毛蒿群落的分
散度最大、偏度最小，且与其他群落差异显著外，多
年生蒿禾类的长芒草＋铁杆蒿＋糙隐子草群落、白羊
草＋铁杆蒿＋杠柳群落和铁杆蒿＋长芒草群落也出现
显著差异，其分散度显著增大、偏度显著减小
（表 ３）．
２􀆰 ３　 土壤团粒组成及其分形变化
由表 ４ 可以看出，无论干筛或湿筛，＞０．２５ ｍｍ
和＞５ ｍｍ的团聚体含量均表现为：退耕 ３０ 年的铁
杆蒿＋长芒草群落＞退耕 ２０年的白羊草＋铁杆蒿＋杠
柳群落＞退耕 １５ 年的长芒草＋铁杆蒿＋糙隐子草群
落＞退耕 ３年的猪毛蒿群落，且铁杆蒿＋长芒草群落
土壤的大团聚体含量显著高于其他群落，这表明随
着植被的不断演替，小粒径的团聚体会不断聚集成
大粒级的团聚体，使＜０．２５ ｍｍ的团聚体含量不断减
少，而＞５ ｍｍ的团聚体含量不断增多．
不同植物群落土壤团粒结构的分形维数为
２．５９～２．９０．干筛条件下，土壤团粒结构分形维数与
＞０．２５ ｍｍ土壤团聚体含量呈显著负线性相关，与结
构体破坏率呈显著正线性相关．湿筛条件下，土壤团
粒结构分形维数与＞０．２５ ｍｍ 土壤团聚体含量也呈
显著负线性相关，与结构体破坏率呈显著正线性相
关．说明无论干筛或湿筛条件下，＞０．２５ ｍｍ 土壤团
聚体的含量越高，其分形维数就会越小，土壤结构体
破坏率就越低，土壤结构就越稳定，因此土壤的抗蚀
性就越强．
干筛和湿筛条件下，土壤团粒结构的分形维数
与退耕年限均呈显著负线性相关（图 １）．表明随着
撂荒年限的不断增长，植被从一年生草本群落阶段
演替到多年生蒿禾类草本群落阶段的过程中，土壤
结构会不断完善，土壤团粒结构的分形维数会不断
减小．由表 ４可以看出，干筛条件下在退耕 ３ ～ １５ 年
之间，土壤团粒结构分形维数逐渐减小但不显著，在
退耕 ２０年的白羊草＋铁杆蒿＋杠柳群落和 ３０ 年的
铁杆蒿＋长芒草出现显著减小趋势；湿筛条件下土
壤团粒结构的分形维数也逐渐减小并在退耕到 ３０
年时呈显著减小趋势．
表 ４　 不同退耕年限土壤团聚体组成
Ｔａｂｌｅ ４　 Ｓｏｉｌ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｙｅａｒｓ
退耕年限
Ａｂａｎｄｏｎｅｄ
ｙｅａｒｓ
处理　 　
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　 　
团聚体粒径组成
Ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｓｉｚｅ （％）
＞５
ｍｍ
２～５
ｍｍ
１～２
ｍｍ
０．５～１
ｍｍ
０．２５～０．５
ｍｍ
＜０．２５
ｍｍ
结构体破坏率
Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｄａｍａｇｅ
ｒａｔｅ
分形维数
Ｆｒａｃｔａｌ
ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ
３ 干筛 Ｄｒｙ ｓｉｅｖｉｎｇ ２１．４±０．１ｃ １２．８±０．０ａ ５．６±０．０ａ ９．３±０．０ａ ８．０±０．０ａ ４３．０±０．１ａ ０．４±０．０ａ ２．８０±０．００ａ
湿筛 Ｗｅｔ ｓｉｅｖｉｎｇ １．６±０．１ｃ ４．２±０．０ａ ５．６±０．０ａ １０．６±０．０ａ ９．９±０．０ａ ６８．１±０．０ａ ２．９０±０．００ａ
１５ 干筛 Ｄｒｙ ｓｉｅｖｉｎｇ ５４．９±０．１ｂ ５．８±０．０ｂ １．７±０．０ｂｃ ２．７±０．０ｂ ２．３±０．０ｂ ３２．６±０．１ａ ０．４±０．２ａ ２．７７±０．０５ａｂ
湿筛 Ｗｅｔ ｓｉｅｖｉｎｇ ２９．３±０．２ａｂｃ ３．２±０．０ａｂ ２．４±０．０ｂ ２．６±０．０ｂ ３．７±０．０ｂ ５８．９±０．２ａｂ ２．８９±０．０５ａ
２０ 干筛 Ｄｒｙ ｓｉｅｖｉｎｇ ７１．４±０．０ａｂ １．５±０．０ｃ １．２±０．０ｃ ２．１±０．０ｂ ２．０±０．０ｂ ２１．８±０．０ａｂ ０．３±０．２ａ ２．７１±０．０２ｂ
湿筛 Ｗｅｔ ｓｉｅｖｉｎｇ ４５．４±０．２ａｂ ２．０±０．０ａｂ １．４±０．０ｂ ２．３±０．０ｂ ２．６±０．０ｂ ４６．４±０．１ａｂ ２．８５±０．０１ａｂ
３０ 干筛 Ｄｒｙ ｓｉｅｖｉｎｇ ７３．７±０．１ａ ５．２±０．０ｂ １．６±０．０ｂ ３．３±０．０ｂ ２．８±０．０ｂ １３．４±０．１ｂ ０．３±０．１ａ ２．５９±０．０１ｃ
湿筛 Ｗｅｔ ｓｉｅｖｉｎｇ ５４．５±０．０ａ ２．４±０．０ａｂ ２．１±０．０ｂ ２．２±０．０ｂ ２．４±０．０ｂ ３６．４±０．１ｂ ２．８０±０．０２ｂ
８６ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷
图 １　 土壤团粒结构的分形维数与退耕年限的关系
Ｆｉｇ．１　 Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｆｒａｃｔａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｓｏｉｌ ａｇｇｒｅｇａｔｅ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｙｅａｒｓ．
∗∗Ｐ＜０．０１． Ⅰ： 干筛 Ｄｒｙ ｓｉｅｖｉｎｇ； Ⅱ： 湿筛 Ｗｅｔ ｓｉｅｖｉｎｇ．
图 ２　 土壤团粒稳定系数与退耕年限的关系
Ｆｉｇ．２ 　 Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ｓｏｉｌ ａｇｇｒｅｇａｔｅ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｙｅａｒｓ．
２􀆰 ４　 土壤团粒的稳定性
由图 ２ 可以看出，土壤团粒稳定性系数随植被
的恢复演替而呈增加趋势，其中，多年生蒿禾类草本
群落阶段的铁杆蒿＋长芒草群落土壤团粒的稳定性
系数最高，高达 ２．３７；其次是白羊草＋铁杆蒿＋杠柳
群落和长芒草 ＋铁杆蒿 ＋糙隐子草群落，分别为
２􀆰 ０７２和 ２．０５３．
分别对土壤团粒的稳定系数与退耕年限和土壤
团粒的分形维数进行相关性分析，结果表明： 随着
退耕年限的增加，植被从一年生草本群落阶段演替
到多年生蒿禾类草本群落阶段的过程中，土壤团粒
有更加稳定的趋势，但并未达到显著水平．土粒团粒
稳定性系数与分形维数呈显著负线性相关，说明土
壤团粒的分形维数越小，土壤团粒稳定性越高，土壤
的抗蚀性越好．
３　 讨　 　 论
在土壤侵蚀过程中黏粒的流失量最多，由于土
壤颗粒的分形维数随黏粒含量的减少而减小，所以
土壤颗粒分形维数在一定程度上能表示水土流失的
程度，可作为水土流失评估的一个指标［１５，３４］ ．本研究
土壤的黏粒含量基本上是随着植被演替的进行而呈
增多趋势，且土壤颗粒的分形维数与黏粒含量呈显
著正线性相关，说明随着植被的恢复演替，土壤逐渐
偏离砂化，土壤的黏结性更好，这增强了土壤团粒的
胶结作用，有助于土壤团聚体的形成，使土壤结构得
到改善，土体更加稳定，从而增强了土壤的抗蚀性，
使土壤在侵蚀的过程中流失较少．土壤颗粒的群体
特性与土壤流失程度密切相关，当土壤颗粒分散度
低、偏度大、峰态值较高时，土壤颗粒分布不均衡，容
易发生土壤侵蚀［３１，３５］ ．本研究中，一年生草本群落阶
段的猪毛蒿群落黏粒含量高（表 ２），土壤不均匀系
Ｃｕ＞５且曲率系数 Ｃｓ在 １ ～ ３，土壤级配特征状况良
好（表 ３），这可能与退耕前的深松翻耕有关［３６］ ．其
他群落虽不满足不均匀系 Ｃｕ＞５，但随着退耕年限的
增长而不断增加甚至接近于 ５，说明随着植被的不
断恢复，土壤级配状况在不断变好．同时，土壤的分
散度呈增大趋势而偏度呈减小趋势，说明土壤随植
被的不断演替越来越不易发生土壤侵蚀，土壤的抗
蚀性逐渐增强．
无论干筛或湿筛，退耕后植被从一年生草本群
落阶段演替到多年生蒿禾类草本群落阶段的过程
中，小粒径的团聚体不断聚集成大粒径的团聚体，使
＜０．２５ ｍｍ团聚体含量不断减少，而＞５ ｍｍ团聚体含
量不断增多．一方面这与退耕减弱了人为活动对土
壤结构的破坏以及耕作对土壤有机质的矿化分解影
响有关，另一方面随着植被演替的进行，植被从一年
生草本逐渐发展到多年生草本，使地表的枯落物增
加，从而为土壤增加了有机质的来源，使土壤间有机
质的胶结作用得以加强，再加上土壤中黏粒含量的
不断增多，增强了团聚体的团聚作用，最终使小粒径
的水稳性团聚体聚集成大粒径团聚体［３７］ ．土壤团粒
结构分形维数与＞０．２５ ｍｍ 土壤水稳性团聚体含量
呈显著负线性相关．这进一步验证了土壤团粒结构
的分形维数能够客观反映团粒的结构性状．土壤团
粒结构分布的分形维数越小，说明土壤越具有良好
的结构与稳定性，抗蚀性越强［３８］ ．本研究中，各群落
在干筛与湿筛条件下土壤团粒结构的分形维数均介
于 ２～３，且基本随退耕年限的增长而减小，因此随着
植被的不断演替，土壤越来越具有良好的结构与稳
定性，土壤的抗蚀能力随之增强，这与朱冰冰等［３９］
对黄土丘陵区植被恢复过程中土壤团粒分形特征的
９６１期　 　 　 　 　 　 严方晨等： 黄土丘陵沟壑区撂荒地不同演替阶段植物群落的土壤抗蚀性———以坊塌流域为例　
研究结果相似．
退耕后从一年生草本群落阶段演替到多年生蒿
禾类草本群落阶段的过程中，土壤团粒破坏率不断
减小，稳定性系数不断增加，但猪毛蒿群落的土壤团
粒破坏率及团粒稳定性系数与其他群落相比，无显
著差异．导致这一结果的原因可能是受退耕前耕作
和施肥的影响，在退耕后的 ０ ～ ５ 年，土壤养分含量
相对较高，尤其是速效氮，这为植被生长恢复提供了
有利条件，使植被生长旺盛，随着耕作施肥活动的停
止和植物生长对土壤养分的消耗，土壤养分会在 ５～
１０年内达到最低值，植被的恢复速度会减弱，但随
着植被演替的进行和枯落物的逐步增多，使土壤养
分逐渐增多，在退耕 １５～２０ 年土壤养分含量超过退
耕初期［４０］ ．这与一年生草本群落阶段的猪毛蒿群落
植被盖度、养分含量接近于多年生蒿禾类草本群落
阶段的长芒草＋铁杆蒿＋糙隐子草群落的结果基本
吻合（表 １）．同时，充足的营养使根系生长旺盛，由
于根系对土体的盘绕固结作用，导致退耕 ３ 年猪毛
蒿群落的土壤团粒的稳定系数较高，但随植被的不
断恢复，植物群落生物种类的多样化和结构的复杂
化加速了土壤中物质的分解速率以及土壤中生物的
归还率，促进了土壤物质的良性循环，使土壤环境得
到进一步改善［４１］，因而土壤的稳定性增强，土壤的
抗侵蚀能力增强．
在植被从一年生草本群落阶段演替到多年生蒿
禾类草本群落阶段的过程中，土壤的级配状况在不
断改良，同时土壤黏粉粒含量的增加增强了土壤的
胶结能力，促进了土壤大团聚体的形成，使粒径＞５
ｍｍ团聚体及水稳性团聚体含量均不断增加，土壤
团粒结构分形维数不断降低．土壤大团聚体含量的
增多和团粒结构的改变使土壤结构得到改善，导致
土壤结构体破坏率不断减小而稳定性不断增强，从
而使土壤的抗蚀性随植被的不断恢复演替而增强．
因此，实现植被的自然恢复对改善黄土高原沟壑区
土壤结构、提高土壤抗蚀性、减少水土流失和促进区
域生态环境可持续发展具有重要意义．
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（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１２］　 Ｚｈａｎｇ Ｓ⁃Ｒ （张世熔）， Ｄｅｎｇ Ｌ⁃Ｊ （邓良基）， Ｚｈｏｕ Ｑ
（周　 倩）， ｅｔ ａｌ． Ｆｒａｃｔａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ ｏｆ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｕｒｆａｃｅ
ｉｎ ｔｈｅ ｐｌｏｗｅｄ ｌａｙｅｒｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｗｉｔｈ ｍａｉｎ
ｓｏｉｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ． Ａｃｔａ Ｐｅｄｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ （土壤学报），
２００２， ３９（２）： ２２１－２２６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１３］　 Ｄｉｎｇ Ｗ⁃Ｆ （丁文峰）， Ｄｉｎｇ Ｄ⁃Ｓ （丁登山）． Ｔｈｅ ｆｒａｃｔａｌ
ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｇｒａｎｕｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｖｅｇｅｔａ⁃
ｔｉｏｎ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ． Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
（地理研究）， ２００２， ２１（６）： ７００－７０６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１４］　 Ｃａｎｏ Ａ， Ｎａｖｉａ Ｒ， Ａｍｅｚａｇａ Ｉ， ｅｔ ａｌ． Ｌｏｃａｌ ｔｏｐｏｃｌｉｍａｔｅ
ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｓｈｏｒｔ⁃ｔｅｒｍ ｃｕｔｓｌｏｐｅ ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ ｓｕｃｃｅｓｓ． Ｅｃｏ⁃
ｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ２００２， １８： ４８９－４９８
［１５］　 Ｗａｎｇ Ｙ⁃Ｊ （王玉杰）， Ｗａｎｇ Ｙ⁃Ｑ （王云琦）， Ｑｉ Ｓ （齐
实）． Ｉｍｐａｃｔｓ ｏｆ ｆｒａｃｔａｌ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｎ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ
０７ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷
ｏｆ ｓｏｉｌ ｏｆ ｔｙｐｉｃａｌ ｆｏｒｅｓｔ ｓｔａｎｄｓ ｏｆ Ｊｉｎｙｕｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎ ｉｎ
Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ， ｓｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎ Ｃｈｉｎａ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｅｉｊｉｎｇ
Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ （北京林业大学学报）， ２００６， ２８
（２）： ７３－７８ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１６］　 Ｂｏｕｙｏｕｅｏｓ ＧＪ． Ｔｈｅ ｃｌａｙ ｒａｔｉｏ ａｓ ａ ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ ｏｆ ｓｕｓｃｅｐｔｉ⁃
ｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｏｉｌ ｔｏ ｅｒｏｓｉｏｎ． Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
Ｊｏｕｒｎａｌ， １９３８， ３： ７３８－７４１
［１７］　 Ｌｉ Ｈ⁃Ｇ （李海光）， Ｙｕ Ｘ⁃Ｘ （余新晓）． Ｔｈｅ ｓｐａｔｉａｌ ｈｅｔｅ⁃
ｒｏｇｅｎｅｉｔｙ ｏｆ ｓｏｉｌ ａｎｔｉ⁃ｅｒｏｄｉｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｈｉｌｌｙ⁃ｇｕｌｌｉｅｄ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ
ｔｈｅ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ． Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ （内
蒙古水利）， ２０１３， ８（１６）： １－２ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１８］　 Ｗａｎｇ Ｙ⁃Ｍ （王佑民）， Ｇｕｏ Ｐ⁃Ｃ （郭培才）， Ｇａｏ Ｗ⁃Ｓ
（高维森）． Ａ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｓｏｉｌ ａｎｔｉｅｒｏｄｉｂｉｌｉｔｙ ｉｎ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔ⁃
ｅａｕ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ （水土保持
学报）， １９９４， ８（４）： １－６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１９］　 Ｈｕ Ｊ⁃Ｚ （胡建忠）． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｓｏｉｌ ａｎｔｉ⁃ｅｒｏｄｉｂｉｌｉｔｙ ｉｎ
Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ． Ｓｅａｂｕｃｋｔｈｏｒｎ （沙棘）， １９９９， １２（１）：
１－７ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２０］　 Ｚｈｏｕ Ｐ （周　 萍）， Ｌｉｕ Ｇ⁃Ｂ （刘国彬）， Ｈｏｕ Ｘ⁃Ｌ （候
喜禄）． Ｆｒａｃｔａｌ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｕｎｄｅｒ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｈｉｌｌｙ⁃ｇｕｌｌｙ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａ⁃
ｔｅａｕ． Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ （中国水土
保持科学）， ２００８， ６（２）： ７５－８２ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２１］　 Ｆｕ ＢＪ， Ｚｈａｎｇ ＱＪ， Ｃｈｅｎ ＬＤ， ｅｔ ａｌ． Ｔｅｍｐｏｒａｌ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ
ｌａｎｄ ｕｓｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｔｏ ｓｌｏｐｅ ｄｅｇｒｅｅ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｔｙｐｅ
ｉｎ ａ ｓｍａｌｌ ｃａｔｃｈｍｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ ｏｆ Ｃｈｉｎａ． Ｃａ⁃
ｔｅｎａ， ２００６， ６５： ４１－４８
［２２］　 Ｚｈｕ Ｚ⁃Ｃ （朱志诚）， Ｈｕａｎｇ Ｋ （黄 　 可）． Ｒｅｃｏｖｅｒｉｎｇ
ｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｏｎ ｆｏｒｅｓｔ ｓｔｅｐｐｅ ｚｏｎｅ ｏｆ Ｌｏｅｓｓ
Ｐｌａｔｅａｕ ｉｎ Ｎｏｒｔｈ Ｓｈａａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｈａｎｘｉ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ （Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） （山西大学学报： 自然科
学版）， １９９３， １６（１）： ９４－１００ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２３］　 Ｄｕ Ｆ （杜　 峰）， Ｓｈａｎ Ｌ （山　 仑）， Ｃｈｅｎ Ｘ⁃Ｙ （陈小
燕）． Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ａｂａｎｄｏｎｅｄ
ｆａｒｍｌａｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｅｓｓ ｈｉｌｌｙ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｓｈａａｎｘｉ：
Ｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎ ｓｅｒｉｅｓ ａｆｔｅｒ ｂｅｉｎｇ ａｂａｎｄｏｎｅｄ． Ａｃｔａ Ａｇｒｅｓｔｉａ
Ｓｉｎｉｃａ （草地学报）， ２００５， １３（４）： ３２８－３３４ （ ｉｎ Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ）
［２４］　 Ｊｉａｏ Ｊ⁃Ｙ （焦菊英）， Ｍａ Ｘ⁃Ｈ （马祥华）， Ｂａｉ Ｗ⁃Ｊ （白
文娟）， ｅｔ ａｌ． Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ
ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ａｂａｎ⁃
ｄｏｎｅｄ ｃｒｏｐｌａｎｄ ｏｎ ｈｉｌｌｙ⁃ｇｕｌｌｉｅｄ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ． Ａｃｔａ Ｐｅｄ⁃
ｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ （土壤学报）， ２００５， ４２（５）： ７４４－７５２
（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２５］　 Ｊｉａｏ Ｊ⁃Ｙ （焦菊英）， Ｚｈａｎｇ Ｚ⁃Ｇ （张振国）， Ｊｉａ Ｙ⁃Ｆ
（贾燕锋）， ｅｔ ａｌ． Ｓｐｅｃｉｅｓ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ
ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｌａｎｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈｉｌｌｙ⁃
ｇｕｌｌｉｅｄ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｎｏｒｔｈ Ｓｈａａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ． Ａｃｔａ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａ
Ｓｉｎｉｃａ （生态学报）， ２００８， ２８（７）： ２９８１－ ２９９７ （ ｉｎ
Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２６］　 Ｋｏｕ Ｍ， Ｊｉａｏ ＪＹ， Ｙｉｎ ＱＬ． Ｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎａｌ ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ ｏｖｅｒ
１０ ｙｅａｒｓ ｏｆ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｓｌｏｐｅ
ｃｒｏｐｌａｎｄｓ ｉｎ ｔｈｅ ｈｉｌｌ⁃ｇｕｌｌｙ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ．
Ｌａｎｄ Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ， ２０１５， Ｄｏｉ： １０．
１００２ ／ ｌｄｒ．２３５６
［２７］　 Ｓｕ Ｌ⁃Ｔ （苏里坦）， Ｓｏｎｇ Ｙ⁃Ｄ （宋郁冬）， Ｔａｏ Ｈ （陶
辉）． Ｆｒａｃｔａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｅｏ⁃
ｌｉａｎ ｓａｎｄｙ ｓｏｉｌｓ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ （土壤通
报）， ２００８， ３９（２）： ２４４－２４８ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２８］　 Ｌｉ Ｂ⁃Ｇ （李保国）． Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｃｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｒａｃｔａｌ
ｔｈｅｏｒｙ ｉｎ ｓｏｉｌ ｓｃｉｅｎｃｅ． Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ （土壤学
进展）， １９９４， ２２（１）： １－１０ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２９］　 Ｃａｓｔｒｉｇｎａｎ Ａ， Ｓｔｅｌｌｕｔｉ Ｍ． Ｆｒａｃｔａｌ ｇｅｏｍｅｔｒｙ ａｎｄ ｇｅｏｓｔａｔｉｓ⁃
ｔｉｃｓ ｆｏｒ ｄｅｓｃｒｉｂｉｎｇ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｏｉｌ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ．
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， １９９９， ７３：
１３－１８
［３０］　 Ｇｏｎｇ Ｘ⁃Ｌ （宫旭黎）， Ｗａｎｇ Ｌ （王　 莉）， Ｚｈｏｕ Ｂ （周
滨）． Ｔｈｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｏｆ ｑｕｏｔｉｅｐｙ ｏｆ ｃｕｒｖａｔｕｒｅ ｏｎ
ａｐｐｒａｉｓｉｎｇ ｏｆ ｓｏｉｌ ｇｒａｄａｔｉｏｎ． Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ （黑龙江交通科技）， ２００２
（５）： １６－１７ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３１］　 Ｇａｏ Ｚ⁃Ｑ （高中其）， Ｚｈａｎｇ Ｈ⁃Ｊ （张洪江）， Ｓｈｉ Ｙ⁃Ｈ
（史玉虎）． Ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｓｏｉｌ ｌｏｓｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌａｎｄ ｕｓｅ
ｔｙｐｅ ｉｎ ｇｒａｎｉｔｅ ａｒｅａ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｇｏｒｇｅｓ ｏｆ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ．
Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ （中国水土保持
科学）， ２００４， ２（４）： ２６－２９ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３２］　 Ｎｉｎｇ Ｌ⁃Ｄ （宁丽丹）， Ｓｈｉ Ｈ （石　 辉）， Ｚｈｏｕ Ｈ⁃Ｊ （周
海军）， ｅｔ ａｌ． Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ａｇｇｒｅ⁃
ｇａｔｅｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｕｐｐｅｒ ｒｅａｃｈ ｏｆ Ｍｉｎ⁃
ｊｉａｎｇ Ｒｉｖｅｒ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生
态学报）， ２００５， １６（８）： １４０５－１４１０ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３３］　 Ｆｕ Ｇ （付　 刚）， Ｌｉｕ Ｚ⁃Ｗ （刘增文）， Ｃｕｉ Ｆ⁃Ｆ （崔芳
芳）． Ｆｒａｃｔａｌ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｒ⁃
ｔｉｆｉｃｉａｌ ｆｏｒｅｓｔｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｗｉｔｈ ｍａｉｎ ａｇｇｒｅｇａｔｅ
ｐｒｏｓｐｅｒｉｔｉｅｓ ｉｎ ｇｕｌｌｉｅｄ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈ⁃
ｗｅｓｔ Ａ＆Ｆ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ （Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） （西北农林科技
大学学报： 自然科学版）， ２００８， ３６（９）： １ － ７ （ ｉｎ
Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３４］　 Ｒｅｎ Ｔ⁃Ｔ （任婷婷）， Ｗａｎｇ Ｘ （王 　 瑄）， Ｃｈｅｎ Ｗ⁃Ｊ
（陈雯静）， ｅｔ ａｌ． Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｓｏｉｌ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｆｒａｃｔａｌ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｃｌａｙ ｃｏｎｔｅｎｔ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌａｎｄ ｕｓｅ
ｗａｙｓ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ （沈阳
农业大学学报）， ２０１３， ４４（２）： ２０２ － ２０７ （ ｉｎ Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ）
［３５］　 Ｚｈａｎｇ Ｈ⁃Ｊ （张洪江）． Ｐｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｆｌｏｗ Ｍｏｖｅｍｅｎｔ ａｎｄ
Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ Ｇｒａｎｉｔｅ Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ ｏｆ
Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ． Ｂｅｉｊｉｎｇ： Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｒｅｓｓ， ２００６ （ ｉｎ Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ）
［３６］　 Ｃｈｅｎｇ Ｋ （程　 科）， Ｌｉ Ｊ （李　 军）， Ｍａｏ Ｈ⁃Ｌ （毛红
玲）． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ｔｉｌｌａｇｅ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｎ ｓｏｉｌ
ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｉｎ ｒａｉｎｆｅｄ ｗｈｅａｔ ｆｉｅｌｄｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｏｅｓｓ
Ｐｌａｔｅａｕ． Ｓｃｉｅｎｔｉａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａ Ｓｉｎｉｃａ （中国农业科学），
２０１３， ４６（１８）： ３８００－３８０８ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３７］ 　 Ｗａｎｇ Ｊ⁃Ｙ （王景燕）， Ｈｕ Ｔ⁃Ｘ （胡庭兴）， Ｇｏｎｇ Ｗ
（龚　 伟）， ｅｔ ａｌ． Ｆｒａｃｔａｌ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｓｔｒｕｃ⁃
ｔｕｒｅ ｉｎ ｓｌｏｐｅ ｆａｒｍ ｌａｎｄ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｅ⁃ｆａｒｍｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎｓ
１７１期　 　 　 　 　 　 严方晨等： 黄土丘陵沟壑区撂荒地不同演替阶段植物群落的土壤抗蚀性———以坊塌流域为例　
ｉｎ ｓｏｕｔｈ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｏｆ Ｃｈｉｎａ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报）， ２０１０， ２１ （ ６）：
１４１０－１４１６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３８］　 Ｄａｉ Ｑ⁃Ｈ （戴全厚）， Ｌｉｕ Ｇ⁃Ｂ （刘国彬）， Ｚｈａｉ Ｓ （翟
胜）， ｅｔ ａｌ． Ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｓｔａｂｌｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ ａｎｄ
ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｗｉｔｈ ｓｏｉｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｎ ａｂａｎｄｏｎｅｄ ａｒａｂｌｅ
ｌａｎｄ ｉｎ ｅｒｏｄｅｄ ｈｉｌｌｙ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ
Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ （水土保持学报）， ２００７， ２１（２）：
６１－６５ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３９］　 Ｚｈｕ Ｂ⁃Ｂ （朱冰冰）， Ｌｉ Ｚ⁃Ｂ （李占斌）， Ｌｉ Ｐ （李
鹏）， ｅｔ ａｌ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｆｒａｃｔａｌ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ａｇ⁃
ｇｒｅｇａｔｅ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ａｎｔｉ⁃ｅｒｏｄｉｂｉｌｉｔｙ ｄｕｒｉｎｇ
ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｎ ｔｈｅ ｌｏｅｓｓ ｈｉｌｌｙ
ａｒｅａｓ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｘｉ’ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ （西安
理工大学学报）， ２００９， ２５（４）： １－６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［４０］　 Ｊｉａｏ Ｆ （焦　 峰）， Ｗｅｎ Ｚ⁃Ｍ （温仲明）， Ｊｉａｏ Ｊ⁃Ｙ （焦
菊英）， ｅｔ ａｌ． Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙ ｏｆ ｓｏｉｌ ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ ｏｆ ｃｒｏｐｌａｎｄ
ｒｅｔｕｒｎｉｎｇ ｔｏ ｆｏｒｅｓｔ ｏｎ ｔｈｅ ｌｏｅｓｓ ｈｉｌｌｙ ｒｅｇｉｏｎ． Ｐｌａｎｔ Ｎｕｔｒｉ⁃
ｔｉｏｎ ａｎｄ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ （植物营养与肥料学报），
２００５， １１（６）： ７２４－７３０ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［４１］　 Ｈａｏ Ｗ⁃Ｆ （郝文芳）， Ｌｉａｎｇ Ｚ⁃Ｓ （梁宗锁）， Ｃｈｅｎ Ｃ⁃Ｇ
（陈存根）， ｅｔ ａｌ． Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎ ｓｔａｇｅ
ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｄｙｎａｍｉｃ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｉｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ⁃
ｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏｌｄ⁃ｆｉｅｌｄ ｉｎ ｌｏｅｓｓ ｈｉｌｌｓ ｇｕｌｌｙ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｇｒｉｃｕｌ⁃
ｔｕｒｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ （中国农学通报）， ２００５， ２１（８）：
２２６－２３１ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
作者简介　 严方晨，女，１９９１年生，硕士研究生． 主要从事水
土保持与荒漠化防治研究． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ４１５０７２１３６＠ ｑｑ．ｃｏｍ
责任编辑　 杨　 弘
严方晨， 焦菊英， 曹斌挺， 等． 黄土丘陵沟壑区撂荒地不同演替阶段植物群落的土壤抗蚀性———以坊塌流域为例． 应用生态
学报， ２０１６， ２７（１）： ６４－７２
Ｙａｎ Ｆ⁃Ｃ， Ｊｉａｏ Ｊ⁃Ｙ， Ｃａｏ Ｂ⁃Ｔ， ｅｔ ａｌ． Ｓｏｉｌ ａｎｔｉ⁃ｅｒｏｄｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｌａｎｄｓ ｄｕｒｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｉｎ
ｈｉｌｌｙ⁃ｇｕｌｌｉｅｄ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ： Ｔａｋｅ Ｆａｎｇｔａ ｓｍａｌｌ ｗａｔｅｒｓｈｅｄ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， ２０１６， ２７
（１）： ６４－７２ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
２７ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷