全 文 ：第 ３６ 卷第 １２ 期
２０１６年 ６月
生 态 学 报
ＡＣＴＡ ＥＣＯＬＯＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ
Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．１２
Ｊｕｎ．，２０１６
ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ
基金项目：国家青年自然科学基金资助项目 （ ４１３０１２３５ ）； 江西省科技支撑项目 （ ２０１５１ＢＢＦ６００６０）； 国家 “十二五” 科技支撑项目
（２０１２ＢＡＤ０５Ｂ００）； 水利部行业专项项目（２０１３０１０５０）
收稿日期：２０１４⁃１０⁃２０； 网络出版日期：２０１５⁃１０⁃１０
∗通讯作者 Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｑｉａｎｒｕｈｕａｎｇ＠ １６３．ｃｏｍ
ＤＯＩ： １０．５８４６ ／ ｓｔｘｂ２０１４１０２０２０５６
成艳红，武琳，孙慧娟，钟义军，孙永明，章新亮，黄尚书，黄欠如．稻草覆盖和香根草篱对红壤水稳性团聚体组成及有机碳含量的影响．生态学报，
２０１６，３６（１２）：３５１８⁃３５２４．
Ｃｈｅｎｇ Ｙ Ｈ， Ｗｕ Ｌ， Ｓｕｎ Ｈ Ｊ， Ｚｈｏｎｇ Ｙ Ｊ， Ｓｕｎ Ｙ Ｍ， Ｚｈａｎｇ Ｘ Ｌ， Ｈｕａｎｇ Ｓ Ｓ， Ｈｕａｎｇ Ｑ Ｒ．Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｔｒａｗ ｍｕｌｃｈｉｎｇ ａｎｄ Ｖｅｔｉｖｅｒ ｇｒａｓｓ ｈｅｄｇｅｒｏｗｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｉｚｅ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｓｔａｂｌｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ ａｎｄ ａｇｇｒｅｇａｔｅ⁃ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｉｎ ｒｅｄ ｓｏｉｌ．Ａｃｔａ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ，２０１６，３６（１２）：３５１８⁃３５２４．
稻草覆盖和香根草篱对红壤水稳性团聚体组成及有机
碳含量的影响
成艳红，武 琳，孙慧娟，钟义军，孙永明，章新亮，黄尚书，黄欠如∗
江西省红壤研究所，国家红壤改良工程技术研究中心， 南昌 ３３００４６
摘要：基于植物篱和秸秆覆盖控制红壤坡耕地水土流失的长期定位试验，研究香根草篱（Ｈ）、稻草覆盖（Ｍ）、香根草篱＋稻草覆
盖（ＨＭ）水保措施下红壤水稳性团聚体组成及有机碳分布特征。 结果表明：与常规等高农作模式（ＣＫ）相比，草篱、稻草覆盖、
草篱＋稻草覆盖模式下土壤总有机碳含量提高 ０．０７—２．４２ ｇ ／ ｋｇ。 草篱对土壤团聚体组成及其结合有机碳的影响在篱内效果显
著，随着与草篱距离增大影响减弱。 草篱和稻草覆盖对土壤团聚体组成和结合有机碳含量的影响不同，草篱主要增加＞２ ｍｍ
水稳性团聚体含量及其结合有机碳含量，稻草覆盖增加＜０．２５ ｍｍ水稳性团聚体含量及其结合有机碳含量。 综合来看，草篱和
稻草覆盖相结合对改善坡面土壤结构作用稳定。 土壤有机碳含量较高时，土壤总有机碳含量与粒径＞２ｍｍ 的大团聚体有机碳
含量呈显著正相关（ ｒ＝ ０．６５９）；随着有机碳含量降低，土壤总有机碳含量与土壤 ０．２５—０．０５３ ｍｍ 和＜０．０５３ ｍｍ微小团聚体碳含
量相关性逐渐增大。
关键词：稻草覆盖；香根草篱；红壤；水稳性团聚体组成；团聚体结合碳
Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｔｒａｗ ｍｕｌｃｈｉｎｇ ａｎｄ Ｖｅｔｉｖｅｒ ｇｒａｓｓ ｈｅｄｇｅｒｏｗｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ
ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｓｔａｂｌｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ ａｎｄ ａｇｇｒｅｇａｔｅ⁃ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｉｎ ｒｅｄ
ｓｏｉｌ
ＣＨＥＮＧ Ｙａｎｈｏｎｇ， ＷＵ Ｌｉｎ， ＳＵＮ Ｈｕｉｊｕａｎ， ＺＨＯＮＧ Ｙｉｊｕｎ， ＳＵＮ Ｙｏｎｇｍｉｎｇ， ＺＨＡＮＧ Ｘｉｎｌｉａｎｇ， ＨＵＡＮＧ Ｓｈａｎｇｓｈｕ，
ＨＵＡＮＧ Ｑｉａｎｒｕ∗
Ｒｅｄ Ｓｏｉｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｊｉａｎｇｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｒｅｄ Ｓｏｉｌ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ， Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００４６， Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｓｌｏｐｉｎｇ ｆｉｅｌｄｓ ｏｆ ｒｅｄ ｓｏｉｌ ａｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ． Ａ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｏｉｌ ｐａｒｅｎｔ
ｍａｔｅｒｉａｌ， ｒｅｄ ｓｏｉｌ ｈｅｌｐｓ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｅｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ． Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ， ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｉｎｃｒｅａｓｅ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ
ｃｒｏｐｌａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｓｏｉｌ ｅｒｏｓｉｏｎ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ， ｗｈｉｃｈ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｒｅｓｔｒｉｃｔｓ ｔｈｅ ｒｅｇｉｏｎ′ ｓ ｓｏｃｉｏ⁃ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ
ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． Ｓｏｉｌ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ ａｒｅ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｕｎｉｔ ｏｆ ｓｏｉｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ
ｈａｖｅ ａ ｄｉｒｅｃｔ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｒｕｎｏｆｆ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｏｓｓ ｏｆ ｒｅｄ ｓｏｉｌ ｉｎ ｓｌｏｐｉｎｇ ｆａｒｍｌａｎｄ． Ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｉｌ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ
ｉｓ ａ ｎａｔｕｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｂｙ ｓｏｉｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ， ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ （ＳＯＣ） ｉｎ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ． Ｈｅｄｇｅｒｏｗ ａｎｄ ｓｔｒａｗ
ｍｕｌｃｈｉｎｇ， ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｌｉｓｔｅｄ ａｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｂｙ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ
ｉｎｐｕｔ ｏｆ ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ⁃ｓｔａｂｌｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅ （ＷＳＡ） ｓｔａｂｉｌｉｔｙ， ａｒｅ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｍｅｔｈｏｄｓ
ｏｆ ｒｅｓｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｆｅｒｔｉｌｉｔｙ ｏｆ ｅｒｏｄｅｄ ｓｏｉｌ ｉｎ ｒｅｄ ｓｌｏｐｅ ｆａｒｍｌａｎｄ． Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｍｕｌｃｈｉｎｇ， ａ ｈｅｄｇｅｒｏｗ ｉｓ ａ
ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ
ｖｅｇｅｔａｔｉｖｅ ｂａｒｒｉｅｒ ｐｒｅｆｅｒａｂｌｙ ｐｌａｃｅｄ ａｌｏｎｇ ａ ｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ｃｏｎｔｏｕｒ ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ ｔｏ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｆｌｏｗ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ， ｉｎ
ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｔｒａｐ ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｒｕｎｏｆｆ ｖｅｌｏｃｉｔｙ． Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｒａｐｐｉｎｇ ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｒｕｎｏｆｆ ｖａｒｉｅｓ ｄｅｐｅｎｄｉｎｇ ｏｎ
ｔｈｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｈｅｄｇｅｒｏｗ． Ｍｏｓｔ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｓｔｕｄｉｅｓ ｈａｖｅ ｆｏｃｕｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｅｉｔｈｅｒ ｈｅｄｇｅｒｏｗ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ
ｏｒ ｍｕｌｃｈｉｎｇ ｏｎ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ， ｓｏｉｌ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ， ｎｏｎ⁃ｐｏｉｎｔ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ， ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｒａｃｔａｌ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ
ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏ⁃ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ． Ｖｅｒｙ ｆｅｗ ｓｔｕｄｉｅｓ ｈａｖｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｂｏｔｈ ｈｅｄｇｅｒｏｗｓ ａｎｄ ｍｕｌｃｈｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｓｔａｂｌｅ
ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ａｇｇｒｅｇａｔｅ⁃ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｔｈｅ ＷＳＡ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｎ ｔｈｅ
ｓｌｏｐｅ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｆｉｅｌｄ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｗｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ ｉｎ ２００９， ｈｅｄｇｅｓ ｏｆ
Ｖｅｔｉｖｅｒ Ｇｒａｓｓ （Ｈ）， ｒｉｃｅ ｓｔｒａｗ ｍｕｌｃｈｉｎｇ （Ｍ）， ａｎｄ ｈｅｄｇｅｓ ｏｆ Ｖｅｔｉｖｅｒ Ｇｒａｓｓ ＋ ｒｉｃｅ ｓｔｒａｗ ｍｕｌｃｈｉｎｇ （ＨＭ） ｗｅｒｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ
ｓａｍｐｌｉｎｇ ｐｌｏｔｓ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｍｅｔｒｉｃｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｎ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ⁃ｓｔａｂｌｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅ
ｓｔａｂｉｌｉｔｙ （ＷＳＡ） ａｎｄ ａｇｇｒｅｇａｔｅ⁃ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ． Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｌｙ， ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｒｅｐｏｒｔｓ ｔｈｅ ａｒｅａ ｏｆ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ
ｈｅｄｇｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ， ｕｓｉｎｇ Ｖｅｔｉｖｅｒ Ｇｒａｓｓ ｈｅｄｇｅｓ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ． Ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｗａｓ ｓａｍｐｌｅｄ ａｔ ０ ｍ，
２ ｍ， ａｎｄ ４ ｍ ｕｐｈｉｌｌ ｏｆ ｔｈｅ ｈｅｄｇｅ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ， ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ （ＣＫ）， ｔｈｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ Ｈ， Ｍ， ａｎｄ ＨＭ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ０． ０７—２． ４２ ｇ ／ ｋｇ． Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｖｅｔｉｖｅｒ Ｇｒａｓｓ ｏｎ ＷＳＡ ｓｉｚｅ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ａｇｇｒｅｇａｔｅ⁃ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ａｓ ｔｈｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｆｒｏｍ ｈｅｄｇｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ． Ｈ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｔｈｅ ｍａｃｒｏ⁃ａｇｇｒｅｇａｔｅ （ ＞ ２ ｍｍ） ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅ⁃ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ， ｗｈｅｒｅａｓ Ｍ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏ⁃ａｇｇｒｅｇａｔｅ （＜０．２５ ｍｍ） ｃｏｎｔｅｎｔ． Ｏｖｅｒａｌｌ， ＨＭ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｉｓ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｓｌｏｐｅ ｒｅｄ ｓｏｉｌ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． Ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｃｒｏ⁃ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ （＞０．２５ ｍｍ） ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｉｌ． Ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｉｌｌ ｐｌａｙ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ
ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｇｏｏｄ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｆａｃｉｌｉｔａｔｉｎｇ ｃａｒｂｏｎ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｒｅｄ
ｓｌｏｐｅ ｆａｒｍｌａｎｄ ｏｆ ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｃｈｉｎａ．
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ： ｓｔｒａｗ ｍｕｌｃｈｉｎｇ； Ｖｅｔｉｖｅｒ Ｇｒａｓｓ Ｈｅｄｇｅｒｏｗｓ； ｒｅｄ ｓｏｉｌ； ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｓｔａｂｌｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ；
ａｇｇｒｅｇａｔｅ⁃ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ
红壤坡耕地是我国重要的土壤资源，水、热、光资源丰富，是我国重要的农业生产区域，但长期以来因自然
和人为因素的干扰，该区业已成为红壤区水土流失的主要策源地［１⁃２］，水土流失也成为导致红壤退化和生产
能力下降的主要原因。 土壤团聚体是土壤结构的基本单元，其数量和质量在保证和协调土壤中水肥气热、供
应及转化土壤营养元素、维持和稳定土壤疏松熟化层等方面都发挥重要作用［３⁃５］。 其中，水稳性团聚体（ｗａｔｅｒ
ｓｔａｂｌｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅ， ＷＳＡ）的数量和稳定性是制约土壤抗蚀性和抗冲性最重要的因子［６］。 土壤有机碳作为水稳
性团聚体形成的主要胶结物质，其含量与水稳性团聚体的数量与稳定性关系密切［７⁃９］，而不同粒级团聚体对
土壤碳的保蓄能力也存在一定差异［１０⁃１１］。 因此，土壤团聚体组成及其有机碳含量一直是评价土壤结构特征
和抗蚀性的重要指标。
草篱、秸秆覆盖等生物水土保持措施（生物水保措施）在有效减流减沙，保持坡地水土的同时［１２］，对增加
土壤有机质，改善土壤团粒结构，提高水稳性团聚体的数量和质量，增强土壤抗侵蚀能力效果显著［１３⁃１５］，被认
为是恢复和重建侵蚀型红壤的有效措施。 草篱通过机械拦阻可以控制坡面土壤侵蚀，而草篱根系分泌物和植
物残体分解又可以增加土壤有机碳含量，因此坡面土壤团聚体分布及其结合有机碳含量可能与草篱的空间距
离密切相关。 然而，以往研究多集中在水保措施对土壤团聚体组成和稳定性、土壤养分状况及其水保效果的
影响，且大多集中在草篱、覆盖等单一措施下，对草篱与覆盖相结合措施下土壤水稳性团聚体分布研究很少，
而关于水保措施下土壤水稳性团聚体组成及有机碳含量、水稳性团聚体在坡面的分布特征则是鲜见报道。
本文采用始于 ２００９年的红壤坡地不同生物水保措施的水保效果野外试验，研究香根草篱、稻草覆盖及二
者结合与花生互作对土壤水稳性团聚体及与其结合有机碳分布特征。 同时，以草篱为参照物，采集上坡位篱
间（０ｍ）、篱前 ２ｍ和 ４ｍ位置的表层原状土样，研究草篱对土壤结构及有机碳含量的空间影响距离。 旨在为
９１５３ １２期 成艳红 等：稻草覆盖和香根草篱对红壤水稳性团聚体组成及有机碳含量的影响
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探讨侵蚀红壤结构重建的途径，筛选更利于红壤坡地土壤结构改良和碳累积的合理管理模式提供理论依据。
１ 材料与方法
１．１ 试验区概况
试验区位于江西省进贤县江西省红壤研究所水土保持试验站（１１６°２０′２４″Ｅ， ２８°１５′３０″Ｎ）。 该区属中亚
热带季风气候，年均降雨量 １５３７ ｍｍ，年蒸发量 １１００—１２００ ｍｍ，干湿季节明显，３—６月为雨季，降雨量占全年
雨量 ６１％—６９％；７—９月为旱季，蒸发量占全年蒸发量的 ４０％—５９％；年均气温 １７．７—１８．５ ℃。 地形为典型
低丘（海拔高度 ２５—３０ ｍ）。 土壤为第四纪黏土母质发育的红壤旱地，供试土壤的基本理化性质如下：ｐＨ
（Ｈ２Ｏ）５．０，有机质 １６．２ ｇ ／ ｋｇ，全氮 １．９３ ｇ ／ ｋｇ，全磷 ０．６６ ｇ ／ ｋｇ，有效磷（Ｏｌｓｅｎ⁃Ｐ）６．８ ｍｇ ／ ｋｇ，全钾 １．３９ ｇ ／ ｋｇ。 土
壤容重 １．２７ ｇ ／ ｃｍ３，土壤总孔隙度 ５８．４％，土壤砂粒、粉粒和粘粒的组成分别是 １６．３１％、４２．３５％、４１．３５％。
１．２ 试验设计
该试验站始于 ２００９年，设置等高花生常规耕作（ＣＫ）、花生＋香根草篱（Ｈ）、花生＋稻草覆盖（Ｍ）、花生＋
香根草篱＋稻草覆盖（ＨＭ） ４个处理，３次重复，完全随机排列。 各处理基础肥力及花生种植方式和农事操作
相同。 样地坡度 １０°，小区面积 １２０ ｍ２（２４ ｍ×５ ｍ）。 供试花生品种为粤油“９９１”，种植密度为 ３２ ｃｍ×２０ ｃｍ，
花生等高种植，对照小区和秸秆覆盖小区种植 ７２行，草篱小区和草篱＋秸秆覆盖小区种植 ６６ 行（其余 ６ 行为
草篱）。 香根草（Ｖｅｔｉｖｅｒｉａ ｚｉｚａｎｉｏｉｄｅｓ）篱每隔 ８ ｍ双行种植，株行距为 ５０ ｃｍ×５０ ｃｍ，试验期间确保香根草定期
刈割至 ３０—５０ ｃｍ。 土地翻耕后均匀播撒石灰 １８７５ ｋｇ ／ ｈｍ２，播种前施三元复合肥 ４１６．７ ｋｇ ／ ｈｍ２，钙镁磷肥
５２５ ｋｇ ／ ｈｍ２。 覆盖稻草处理花生播种后每个小区均匀覆盖干稻草 ４５００ ｋｇ ／ ｈｍ２。
５ａ的试验结果表明，与对照相比，草篱、稻草覆盖、稻草覆盖＋草篱处理分别能降低地表径流 １１．２％—
３５．１％、３０．９％—５０．７％和 ４１．２％—８６．２％；土壤侵蚀模数分别降低 ８２．８％—９７．５％、９２．３％—９７．３％和 ９４．９％—
９９．５％，对阻控红壤坡耕地水土流失起到了显著作用。
图 １ 水保措施对土壤总有机碳含量的影响
Ｆｉｇ．１ Ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ
ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ
同采样带不同小写字母表示差异显著（Ｐ＜０．０５）
１．３ 测定方法与数据分析
于 ２０１３年 ９月（花生收获后一个月）在试验小区的上坡位香根草篱带间（０ ｍ）和距其上部边缘 ２、４ ｍ 处
采集耕层 ０—１５ ｃｍ原状土，无篱小区沿等高线采集相同坡位原状土样，每个土样为等高线上 ６ 个采样点的混
合样。 待土壤样品达土壤塑限含水量条件，沿土壤自然破碎面将土样掰开，过 ８ ｍｍ 筛，并除去植物残体、可
见根系及石块后，采用湿筛法分离土壤水稳性团聚体，并进行常规理化指标分析［１０］。
本文对无篱处理取 ０、２、４ ｍ 等 ３ 个采样点数值的
均值进行比较。 试验结果通过 ＳＰＳＳ １７．０ 进行单因素
方差分析（ｏｎｅ⁃ｗａｙ ＡＮＯＶＡ）和相关分析。 多重比较选
择 Ｄｕｎｃａｎ 极值法，显著性水平为 ５％。 绘图采用
Ｏｒｉｇｉｎ８．０软件。
２ 结果与分析
２．１ 稻草覆盖和香根草篱对土壤总有机碳含量的影响
各处理不同采样点土壤总有机碳含量见图 １。 草
蓠（Ｈ）、覆盖（Ｍ）和草蓠＋覆盖（ＨＭ）处理土壤总有机
碳含量均高于常规耕作处理 （ ＣＫ）土壤，平均提高
０．０７—２．４２ ｇ ／ ｋｇ。 ＣＫ与 Ｍ处理 ０、２、４ ｍ等 ３采样点有
机碳含量的均值比较表明，Ｍ 处理土壤总有机碳含量
较 ＣＫ 处理提高 ７．１％。 有篱处理 Ｈ 和 ＨＭ 处理 ０、２、
４ ｍ等 ３采样点土壤总有机碳含量的对比结果表明：两
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ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ
个处理的土壤有机碳含量均以篱间（０ ｍ）最高，但二者之间差异不显著；随着距草篱距离的增大，Ｈ处理土壤
总有机碳含量逐渐下降，而 ＨＭ处理土壤总有机碳含量在空间上没有明显的规律，差异不显著。 这说明，香根
草篱根系及其分泌物和稻草等外源碳的投入可以显著增加土壤总有机碳含量。 但草篱以带状方式通过其根
系分泌物或枯枝落叶归还土壤，其对土壤总有机碳含量的影响受篱空间距离的制约，距离草篱越远，影响越
小，而草篱和稻草覆盖相结合兼具了草篱和秸秆覆盖对提高土壤有机碳含量的作用，效果尤为明显。
２．２ 稻草覆盖和香根草篱对红壤水稳性团聚体组成的影响
与 ＣＫ相比，Ｍ处理土壤中＞２ ｍｍ的水稳性团聚体的含量平均增加 ９．１％。 与 ＣＫ处理相比， Ｈ和 ＨＭ处
理篱间土壤＞２ｍｍ的水稳性团聚体的含量分别提高 ５．７７ 和 ８．２３ 个百分点，而＜０．０５３ ｍｍ 团聚体含量显著降
低。 随着距草篱距离的增大，草篱对土壤＞２ ｍｍ水稳性团聚体含量影响减弱，２ ｍ 和 ４ ｍ 采样点土壤＞２ ｍｍ
水稳性团聚体含量与 ＣＫ间均没有显著差异；与单独草篱处理不同，草篱＋秸秆覆盖处理 ２ ｍ 采样点土壤＞２
ｍｍ水稳性团聚体含量显著高于 ＣＫ处理，提高达 １１．３８个百分点。 与单独草篱（Ｈ）相比，有稻草覆盖处理（Ｍ
和 ＨＭ）分别增加＜０．０５３ ｍｍ水稳性团聚体含量 ０．４％—１２．７％和 ０．８％—１３．６％，这与香根草篱与稻草覆盖对
红壤坡耕地地表径流的影响及有机碳归还的方式和影响范围不同有关。
表 １ 不同粒径水稳性团聚体的百分含量
Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｉｚｅ ｏｆ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｓｔａｂｌｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ
（ｍｅａｎ±ＳＤ）
采样距离
Ｓａｍｐｌｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ／ ｍ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
不同粒径水稳性团聚体占总团聚体重量的比例
Ｄｒｙ ｗｅｉｇｈｔ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｉｚｅ ｗａｔｅｒ ｓｔａｂｌｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ ／ ％
＞２ｍｍ ２—０．２５ｍｍ ０．２５—０．０５３ｍｍ ＜０．０５３ｍｍ
０ ＣＫ １４．９５±０．６１ｃ ５８．６８±１．７３ａ ４．６８±０．４７ａ ２１．６８±１．９６ｂ
Ｈ ２０．７２±０．６３ｂ ５７．６１±１．１６ａ ３．２６±０．１５ｂ １８．４１±１．０８ｃ
Ｍ １９．９７±０．７５ｂ ４９．０７±１．５４ｃ １．８３±０．１９ｃ ２９．１３±０．７９ａ
ＨＭ ２３．１８±０．４９ａ ５４．５７±０．８４ｂ ５．０３±０．４３ａ １７．２２±０．７２ｃ
２ ＣＫ １６．６２±０．７７ｂ ５７．８８±３．３１ａ ３．４４±０．８２ａ ２２．０５±３．２０ａ
Ｈ １６．６３±１．５０ｂ ５９．６９±３．５５ａ ３．９４±０．６７ａ １９．７４±３．３６ａ
Ｍ １４．４６±０．５２ｂ ６０．８５±０．６８ａ ４．５２±０．４５ａ ２０．１７±０．９０ａ
ＨＭ ２８．００±２．２２ａ ４７．２８±２．７８ｂ ３．０２±０．４９ａ ２１．７０±１．４４ａ
４ ＣＫ １４．４０±２．１９ａ ６４．７１±１．５１ａ ３．７７±０．４７ａｂ １７．１２±０．６３ｂ
Ｈ １３．４９±１．２５ａ ６７．０１±２．７７ａ ４．６４±０．４６ａ １４．８６±１．８１ｂ
Ｍ １５．７１±１．９７ａ ６３．８６±５．２９ａ ２．７３±０．１２ｂ １７．７０±３．７１ｂ
ＨＭ １７．８０±２．５５ａ ５０．８９±３．０６ｂ ２．９０±０．５３ｂ ２８．４１±１．５５ａ
平均值 Ｍｅａｎ ＣＫ １５．３３±１．１２ ６０．４３±３．７３ ３．９６±０．６４ ２０．２８±２．７５
Ｍ １６．７１±２．８７ ５７．９３±７．８１ ３．０３±１．３７ ２２．３４±６．０２
采样距离指距草篱根系的距离；ＣＫ： 常规等高农作 Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ；Ｈ： 香根草篱 Ｈｅｄｇｅｒｏｗｓ；Ｍ： 稻草覆盖 Ｍｕｌｃｈｉｎｇ；ＨＭ： 香根草篱＋
稻草覆盖 Ｈｅｄｇｅｒｏｗｓ ａｎｄ Ｍｕｌｃｈｉｎｇ；同列不同字母表示同采样点同一粒径团聚体下不同处理间的差异达显著水平（Ｐ ＜ ０． ０５） （Ｄｕｎｃａｎ）
２．３ 稻草覆盖和香根草篱对各粒径水稳性团聚体有机碳分布的影响
本研究中，所有处理均表现出＜０．２５ ｍｍ水稳性微团聚体有机碳的含量显著高于＞０．２５ｍｍ 水稳性大团聚
体（表 ２）。 在相同粒径水稳性团聚体中，与 ＣＫ相比，Ｍ处理 ２—０．２５ ｍｍ、０．２５—０．０５３ ｍｍ和＜０．０５３ ｍｍ粒径
团聚体有机碳含量分别增加了 ７．６％、１６．８％和 １４．７％，表明，红壤坡耕地增施外源有机物可以显著增加水稳性
微小团聚体有机碳的含量；单独草蓠（Ｈ）处理对各粒级水稳团聚体有机碳含量没有显著影响；而 ＨＭ 处理增
加了＞２ ｍｍ和＜ ０．０５３ ｍｍ团聚体碳含量。 与 ＣＫ相比， ＨＭ 处理篱间土壤＞２ ｍｍ 团聚体有机碳含量显著增
加 １３．０％；随着采样点距香根草篱距离的增大，ＨＭ处理逐渐由增加＜ ０．２５ ｍｍ微小团聚体有机碳含量到增加
＜２ ｍｍ中微小团聚体有机碳含量，说明，单独草篱对红壤坡耕地土壤水稳团聚体有机碳含量没有明显影响，
而草篱和稻草覆盖相结合的水保措施可以增加各级水稳性团聚体有机碳含量，且这种影响与草篱的空间分布
１２５３ １２期 成艳红 等：稻草覆盖和香根草篱对红壤水稳性团聚体组成及有机碳含量的影响
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有关。
表 ２ 不同水保措施下不同粒级团聚体中有机碳含量
Ｔａｂｌｅ ２ Ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｉｚｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ
采样距离 ／ ｍ
Ｓａｍｐｌｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
不同粒径团聚体有机碳含量 ／ （ｇ ／ ｋｇ）
Ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ａｇｇｒｅｇａｔｅ⁃ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｉｚｅ ｗａｔｅｒ ｓｔａｂｌｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ
＞ ２ｍｍ ２—０．２５ｍｍ ０．２５—０．０５３ｍｍ ＜ ０．０５３ｍｍ
０ ＣＫ １５．３２±０．２７ｂ １５．５８±１．０３ａ １７．５４±０．２８ｂ １７．６５±０．５５ｂ
Ｈ １６．１８±０．２０ａｂ １５．６０±０．２９ａ １９．０７±０．５３ａｂ １９．２７±０．４５ａｂ
Ｍ １５．７０±０．２０ｂ １６．３８±０．３７ａ １９．２６±０．５２ａ ２１．５７±０．５３ａ
ＨＭ １７．３１±０．３７ａ １６．１９±０．８０ａ １７．６０±０．４４ｂ １９．８６±１．２７ａｂ
２ ＣＫ １４．８１±０．１６ａ １４．２５±０．４４ａ １６．４７±０．４９ｂ １７．９７±０．３３ｃ
Ｈ １５．７０±０．７２ａ １５．２０±０．３４ａ １７．４６±０．２１ｂ １８．８８±０．２０ｂｃ
Ｍ １４．７４±０．２０ａ １５．５２±０．７５ａ １９．８０±０．４０ａ １９．７４±０．５５ａｂ
ＨＭ １５．８８±０．３３ａ １５．６７±０．２９ａ ２０．１７±０．４２ａ ２０．９２±０．４１ａ
４ ＣＫ １５．４５±０．１２ａｂ １４．２７±０．１７ｂ １７．８８±０．６１ｂｃ １７．７５±０．５１ｂ
Ｈ １４．６７±０．４７ｂ １３．３４±０．３９ｂ １６．７９±０．７１ｃ １７．５２±０．４８ｂ
Ｍ １４．９０±０．０５ｂ １５．５６±０．５１ａ ２１．５７±０．１１ａ １９．９２±０．４２ａ
ＨＭ １６．０４±０．２４ａ １５．９０±０．１９ａ １８．８７±０．７１ｂ １９．７１±０．４２ａ
平均值 Ｍｅａｎ ＣＫ １５．１９ １４．７０ １７．３０ １７．７９
Ｍ １５．１２ １５．８２ ２０．２１ ２０．４１
ＣＫ： 常规等高农作； Ｈ： 香根草篱； Ｍ： 稻草覆盖； ＨＭ： 香根草篱＋稻草覆盖
不同粒径土壤团聚体含量与其有机碳含量及土壤总有机碳（ＳＯＣ）之间存在着明显的相关关系（表 ３）。
ＳＯＣ含量与各级团聚体碳含量之间均呈正相关，相关系数为 ０．２００—０．８２０。 在香根草篱内土壤中，ＳＯＣ 与粒
径＞２ ｍｍ的大团聚体有机碳含量呈显著正相关（ ｒ ＝ ０．６５９）；而随着采样点距草篱距离的增大，ＳＯＣ 含量与土
壤 ０．２５—０．０５３ ｍｍ 和＜０．０５３ ｍｍ微小团聚体碳含量相关性逐渐增大。
表 ３ 不同粒级水稳性团聚体有机碳含量及土壤总有机碳的相关系数
Ｔａｂｌｅ ３ Ｌｉｎｅａｒ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｉｎ ｗａｔｅｒ⁃ｓｔａｂｌｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ ａｎｄ ＳＯＣ
采样距离 ／ ｍ
Ｓａｍｐｌｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ
不同粒径团聚体碳
Ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｉｎ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｉｚｅ
ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ
不同粒径团聚体比例（Ａ）
Ｄｒｙ ｗｅｉｇｈｔ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｉｚｅ
ｗａｔｅｒ ｓｔａｂｌｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ
＞２ｍｍ ２—０．２５ｍｍ ０．２５—０．０５ｍｍ ＜０．０５３ｍｍ
总有机碳
ＳＯＣ
０ ＞２ ｍｍ ０．８２４∗∗ ０．００５ ０．３２５ －０．５２７ ０．６５９∗
２—０．２５ ｍｍ ０．２７１ －０．２３１ －０．１４３ ０．２８１ ０．２００
０．２５—０．０５ ｍｍ ０．２３４ －０．６８１∗ －０．７５７∗∗ ０．２５５ ０．４６４
＜０．０５３ ｍｍ ０．５１１ －０．７１９∗∗ －０．５７５ ０．３６３ ０．４３０
２ ＞２ ｍｍ ０．３５７ －０．０８ －０．０８８ －０．３８６ ０．５５３
２—０．２５ ｍｍ ０．２２９ －０．１８５ －０．４１６ ０．１０３ ０．４５０
０．２５—０．０５ ｍｍ ０．４６４ －０．３１２ ０．０９４ －０．１７８ ０．７３７∗∗
＜０．０５３ ｍｍ ０．６９１∗ －０．４８１ －０．０６１ －０．１７４ ０．６９１∗
４ ＞２ ｍｍ ０．０５１ －０．４ －０．４９１ ０．５７２ ０．６１８∗
２—０．２５ ｍｍ ０．２１７ －０．４４７ －０．８５１∗∗ ０．６００∗ ０．８２０∗∗
０．２５—０．０５ ｍｍ －０．０１７ －０．０６４ －０．７８３∗∗ ０．２１６ ０．４５９
＜０．０５３ ｍｍ ０．４８２ －０．５７４ －０．８６４∗∗ ０．６２４∗ ０．７０１∗
∗ Ｐ＜０．０５，∗∗ Ｐ＜０．０１
２２５３ 生 态 学 报 ３６卷
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３ 讨论
３．１ 水保措施对红壤坡耕地土壤水稳性团聚体分布的影响
植物篱和秸秆覆盖等生物水保措施在保持坡地水土，改善土壤团粒结构等方面效果显著［１６⁃１７］。 研究表
明，植物篱显著提高了土壤各粒级团聚体含量，尤其是大粒级团聚体［１４］，秸秆覆盖能有效提高＞０．２５ ｍｍ土壤
水稳性团聚体含量［１８］。 本研究中，香根草篱和稻草覆盖单独处理以及二者结合都增加了＞２ ｍｍ 土壤水稳性
团聚体含量，这主要因为香根草篱或稻草覆盖都增加了新鲜有机物料的输入，植物根系、微生物及他们的代谢
产物增多，土壤中有机胶结物质增多，从而促进了＞２ ｍｍ 水稳性团聚体的形成［３］。 与香根草篱处理不同，稻
草覆盖还增加了＜０．０５３ ｍｍ微团聚体的含量，原因可能与两种水保措施的水保效应及机理不同有关。 植物篱
的控蚀机理主要通过地上部的拦截作用和地下根系及根系分泌物改善土壤结构［１３］，因此对土壤水稳性大团
聚体的影响主要体现在根系发达的篱间区域；秸秆覆盖不但能减弱雨滴对地表的溅蚀，同时还延缓了雨水在
地表的集聚速度和强度，增强土壤的持水能力，提高了土壤生物活性，进而加快了旱地红壤大小团聚体的转化
速率［１９⁃２１］。
３．２ 水保措施对红壤坡耕地土壤水稳性团聚体有机碳的影响
土壤有机碳含量及其动态平衡是衡量土壤肥力的重要指标［１３］，而系统中碳的投入是影响土壤有机碳的
最直接因素。 农田系统的碳投入主要来自作物根系及其分泌物、根系残茬、有机肥投入和秸秆还田等［２２⁃２３］。
本研究中，Ｈ、Ｍ和 ＨＭ外源碳投入分别增加土壤有机碳 ０．６７、１．０５、１．７９ ｇ ／ ｋｇ，这与黄丽等［１３］研究相似，且在
篱间 ０ ｍ采样点植草篱的 Ｈ和 ＨＭ处理增加幅度大于 Ｍ处理，这除了草篱的根系分泌物及其枝叶还田可增
加部分土壤有机碳外，等高香根草篱能拦截富含养分的细土颗粒的流失。 随着采样点与草篱距离的增大，秸
秆覆盖是增加土壤有机碳的主要因素。 这是因为植物篱通过拦截作用对土壤理化性质及作物生长的影响与
空间距离有关，距离植物篱越近，效果越明显［２４］；而外源有机物料稻草在水分作用下腐烂降解成小分子有机
物质，直接增加了土壤有机碳含量［２５］。 而草篱与稻草覆盖相结合处理中坡地土壤有机碳表现出不同的特点。
篱前 ４ ｍ处 ＨＭ处理土壤有机碳含量高于篱前 ２ ｍ处，与以往研究报导的土壤养分在篱前富集，篱下侵蚀的
分布规律［２６⁃２７］不一致，可能是因为采样篱带的上方 ８ ｍ处还有一草篱带，在篱带下方密置稻草能促成淤积带
发展，有利于延缓径流在带间流动和减少土壤颗粒分离和扩散，影响了坡面养分的再分配，但具体原因还有待
进一步研究。
不同水保措施下各粒径团聚体有机碳含量基本上是随着粒径的减小而增加，其原因为较小团聚体中有机
和无机胶体能紧密结合固持碳，固持的碳不易被微生物分解释放［３］。 但也有研究表明由微团聚体胶结成的
大团聚体中有机碳含量更高［２６⁃２７］。 Ｈ和 ＨＭ处理增加了大团聚体有机碳含量，这与前人研究结果相似，植被
修复首先增加较大粒径团聚体的有机碳含量，新输入的有机碳首先出现在大团聚体中［２８］，而＜０．０５３ ｍｍ微团
聚体有机碳含量也相应增加是由于大团聚体内的颗粒有机物有助于微团聚体的形成，伴随颗粒有机物的分解
和其他干扰过程，大团聚体破碎后将携带大量养分的微团聚体释放出来［２９］。 稻草覆盖提高了土壤微生物活
性［２１］，加速了颗粒有机物的分解，进而加快了大团聚体向微团聚体的转化，这可能是其增加微团聚体有机碳
含量的主要原因。
土壤团聚体碳是土壤碳蓄积与转化的重要机制，各粒级团聚体有机碳含量是土壤有机碳平衡与转化的限
制因子，土壤总有机碳是土壤团聚体形成的重要胶结物［３０］，而有机碳对大团聚体与微团聚体的胶结模式存在
差异。 当土壤有机质含量较高时，小粒径团聚体在有机质的胶结作用下团聚成大粒径团聚体，这种胶结过程
有效抑制了有机质在空气中的矿化分解。 而土壤有机质含量下降后，大粒径团聚体破碎、分解成小粒径团聚
体，有机质的物理保护机制则被破坏。 本研究中，篱间 ０ ｍ土壤总有机碳含量较高，大团聚体有机碳与土壤有
机碳呈显著正相关，随着土壤有机碳含量降低，微团聚体有机碳决定土壤总有机碳含量（表 ３），是由于大团聚
体分解成小粒径的团聚体，同时大团聚体有机碳在较短的时间被微生物分解释放供作物吸收利用［３１］。 由此
３２５３ １２期 成艳红 等：稻草覆盖和香根草篱对红壤水稳性团聚体组成及有机碳含量的影响
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说明，本研究中，采用稻草覆盖和香根草篱增加土壤中有机碳含量、提高水稳性大团聚体比例及其碳含量，进
而影响有机碳在团聚体内的储备，增强了土壤对碳的固持能力，碳汇功能也相应加强，但两种措施间的协同作
用及对红壤旱地有机碳含量的影响机理，有待于进一步研究。
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