全 文 ：中国生态农业学报 2013年 2月 第 21卷 第 2期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Feb. 2013, 21(2): 192−198


* 农业部公益性行业科研项目(201003014-6-3)、国家科技支撑计划项目(2011BAD31B03)、国家自然科学基金项目(40971166)、重庆市
重大科技专项(CSTC2009AB1115)和西南大学生态学重点学科“211工程”三期建设项目资助
** 通讯作者: 何丙辉(1966—), 男, 博士, 教授, 主要从事土壤侵蚀与小流域综合治理研究。E-mail: hebinghui@yahoo.com.cn
张怡(1991—), 女, 学士, 主要从事土壤侵蚀与水土保持研究。E-mail: yizhang662@163.com
收稿日期: 2012−07−25 接受日期: 2012−09−20
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2013.00192
横坡和顺坡耕作对紫色土土壤团聚体稳定性的影响*
张 怡 何丙辉** 王仁新 郭志敏 唐柄哲
(西南大学资源环境学院 三峡库区生态环境教育部重点实验室 重庆 400715)
摘 要 通过径流小区试验, 分析探讨了紫色土横坡和顺坡两种耕作模式下表层(0~20 cm)土壤水稳性团聚体
及有机碳含量的特征, 为紫色土区坡耕地的有效改造和综合利用提供科学依据。试验结果表明, 横坡耕作下土
壤水稳性指数 K值比顺坡耕作高 38.99%, 而土壤分散性 D值为顺坡耕作的 1.64倍, 横坡耕作抗蚀性大于顺坡
耕作。横坡耕作>0.25 mm水稳性团聚体含量比顺坡耕作增加 3.62%, >5 mm、5~3 mm、3~2 mm水稳性团聚体
含量横坡耕作均高于顺坡耕作, 横坡耕作显著提高>2 mm 水稳性团聚体含量。横坡耕作下团聚体结构体破坏
率较顺坡耕作减少 3.05%, 团聚体平均重量直径为顺坡耕作的 1.39倍。2种耕作模式下 0.5~2 mm团聚体有机
碳含量均最高, >0.25 mm不同粒级团聚体有机碳含量百分数均随粒径的减小而减小, 均在 0.5~0.25 mm粒级下
达到最小。横坡和顺坡耕作模式下 2~1 mm 团聚体有机碳含量无显著差异。横坡耕作较顺坡耕作能够显著增
加紫色土>2 mm水稳性团聚体含量, 且对有机碳的固持作用更好, 有利于土壤结构的改善。
关键词 紫色土 横坡耕作 顺坡耕作 水稳性团聚体 有机碳 抗蚀性
中图分类号: S157.42 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2013)02-0192-07
Effects of across- and along-slope ploughs on soil aggregate stability
ZHANG Yi, HE Bing-Hui, WANG Ren-Xin, GUO Zhi-Min, TANG Bing-Zhe
(College of Resources and Environment, Southwest University; Key Laboratory of Eco-environments in the Three Gorges Reservoir
Region, Ministry of Education, Chongqing 400715, China)
Abstract Soil aggregate is an key soil fertility identification index which determines the quality and erosion resistance of soils. Soil
organic carbon content somehow influences soil stability and soil water-stable aggregate forms. It is a critical driving factor of soil
fertility and soil cushioning property. Farming measures also influence changes in soil organic carbon pool and different farming
measures have different effects on soil physical and chemical property. To find proper tillage measures on slope croplands in purple
soils, the effects of across- and along-slope ploughs on soil aggregate stability in purple soils were studied. Through plot runoff
experiments, the characteristics of water-stable aggregates and organic carbon contents in top soils (0~20 cm) were studied. On the
slope-land of South China, peasants preferred doing along-slope plough than across-slope plough because ease of along-slope plough.
However, rill erosion easily occurred in along-slope plough conditions, especially in big rainfall events. This worsened the degree of
soil erosion in the region. On the other hand, research on soil nutrient loss in across-slope plough conditions has sown that due to
high risks and inputs, across-slope plough farming was unacceptable to most peasants. Studies have shown that soil aggregate organic
carbon content accounts for 90% of surface soil nutrients and agricultural production activities occurred mostly in surface soils. This
research studied the effects of across- and along-slope ploughs on water-stable aggregates and organic carbon in surface purple soils.
The study offered some theoretical bases for effective utilization of soil management measures in slope-land conditions. Results
showed that compared with along-slope plough, across-slope plough increased aggregate water stability index by 38.99%. Aggregate
dispersion index in along-slope plough was 1.64 times that in across-slope plough. This suggested that erosion resistance in
across-slope plough was stronger than in along-slope plough conditions. Compared with along-slope plough, the average content of
>0.25 mm water-stable aggregate in across-slope plough increased by 3.62%. Meanwhile, the average contents of water stable
aggregate in >5 mm, 5~3 mm and 3~2 mm sizes in across-slope plough were higher than in along-slope plough. This suggested that
第 2期 张 怡等: 横坡和顺坡耕作对紫色土土壤团聚体稳定性的影响 193


across-slope plough significantly improved the >2 mm water-stable aggregate content. Percent destruction of soil aggregates in
across-slope plough decreased by 3.05%, compared with along-slope plough. Also mean weight diameter (MWD) in across-slope
plough was 1.39 times that in along-slope plough conditions. Organic carbon contents in 0.5~2 mm aggregates of the two tillage
types were the highest. Under the two tillage measures, percent organic carbon contents in >0.25 mm aggregates decreased with
decreasing diameter, reaching the lowest value in 0.5~0.25 mm aggregates. There was no significant difference between the two
tillage measures in organic carbon contents in 2~1 mm aggregates, but significant differences existed in the other sizes aggregates.
Across-slope plough significantly improved water-stable aggregate contents. It also had a better effect on soil retention capacity of
organic carbon and better improved soil structure.
Key words Purple soil, Across-slope plough, Along-slope plough, Water-stable aggregate, Organic carbon, Erosion resistance
(Received Jul. 25, 2012; accepted Sep. 20, 2012)
土壤团聚体是鉴定土壤肥力的重要指标, 其大
小和含量是土壤重要的物理性质, 成为土壤质量高
低、抗侵蚀能力强弱的指标[1]。土壤有机碳含量在
很大程度上影响着土壤水稳性团粒结构的形成与稳
定性, 同时也是土壤供肥、保肥以及耕性和缓冲性
能的重要决定因素[2]。团聚体中水稳性团聚体使土
壤多级孔隙状况得到维持, 在降雨和径流冲刷作用
下, 能够不迅速崩解, 保证了土壤良好的理化性质。
宋海燕等 [3]研究表明, 土壤有机碳变化与农业土壤
管理相关联, 长期以传统耕作方式进行的连续种植
降低了碳含量, 对于暖温带的退化土壤, 利用覆盖
作物残余物的种植模式和免耕模式, 可以提高土地
生产力, 固定碳和提高土壤质量。
在侵蚀区的坡耕地上, 一些不适宜的耕作方法
会导致严重侵蚀。合理的农业耕作措施可以提高土
壤有机物质的输入量, 减少土壤有机质的矿化分解,
增加土壤有机碳含量[4]。宋明伟等[5]研究表明, 耕地
土壤有机碳的变化除受当地气候条件和土壤性质影
响外, 农业耕作措施也是影响土壤有机碳库变化的
重要因素之一。土壤有机碳是土壤肥力高低的重要
指标之一, 也是土壤中重要的胶结物质, 土壤有机
碳与土壤微生物量碳、土壤团聚体、土壤水分之间
极显著正相关。紫色土区坡耕地土壤面积高达 767
万 hm2, 占全国坡耕地面积的 32%, 且其土壤侵蚀强
度高达 5 897 t·km−2·a−1以上, 仅次于黄土, 比非坡耕
地土壤侵蚀强度 3 750 t·km−2·a−1高 57%。在我国南
方以紫色土为主的水土流失坡耕地区, 顺坡耕作模
式较简单, 是农民乐意接受的传统耕作方法, 但在
坡耕地上顺坡耕作, 降雨时极易引起细沟侵蚀, 最
后演变为沟状侵蚀, 加剧水土流失程度。横坡耕作
投入高、风险大, 目前在生产上应用少。关于横坡
耕作对土壤养分流失的影响有广泛研究 [6−8], 但就
两种耕作模式进行土壤水稳性团聚体及有机碳的影
响的研究目前相关报道很少。表土中近 90%的土壤
有机碳位于团聚体内 [ 9 ] , 农业生产活动主要发生
在土壤表层。本研究探讨了横坡和顺坡两种耕作
模式对紫色土坡耕地表层土壤水稳性团聚体及有
机碳的影响, 为紫色土区坡耕地的有效改造及综合
利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 研究区自然概况
研究区位于西南大学后山试验基地(106°24′20″E,
29°48′42″N), 地貌为丘陵地貌, 坡向为正西方向。试
验地位于山腰部位的 15°坡耕地上。研究区属亚热带
季风气候 , 四季分明 , 水热同季 , 年平均气温 l8.3
℃, 年平均降雨量 1 100 mm。干湿季节变化较为明
显, 土壤质地为中壤, 地方土名为沙溪庙组紫色土。
供试土壤的基本性质如下: pH 8.11, 硝态氮 19.48
mg·kg−1, 铵态氮 24.13 mg·kg−1, 有机质 5.92 mg·kg−1,
全氮 0.58 g·kg−1, 全磷 0.67 g·kg−1, 有效磷 3.91
g·kg−1, 有效钾 71.89 g·kg−1。
1.2 小区设置
试验设置两种紫色坡地典型的耕作模式: 在试
验区共选取 6个径流小区, 规格为 32 m2(8 m×4 m),
分别进行横坡耕作和顺坡耕作, 每个处理设 3 次重
复, 小区随机排列。为防止各小区间发生土壤颗粒
和养分的交换, 小区之间用水泥墙体的田埂隔开。
在径流小区与径流池相连一端, 沿小区宽度方向挖
1 个集流槽, 在集流槽中间位置设“V”型径流入水口,
每个小区的径流入水口高度保持一致。供试作物为
玉米, 品种为“渝单 15”。按照当地农民习惯, 各小区
顺坡种植设置行窝距为 100 cm×50 cm, 横坡种植设
置行窝距为 100 cm×25 cm, 2011年 4月 23日移栽, 8
月中旬收割。
1.3 土壤样品采集与分析方法
土壤采样时间为玉米收获后的 2011 年 11 月中
旬, 采样时先将土壤表面杂草小心铲除, 露出土壤,
采样深度 0~20 cm, 每个小区依据梅花形采样方法
采集土样, 采样时使土块不受挤压, 以保持原来结
构 , 剥去土块外面直接与土铲接触而变形的土壤 ,
然后混合均匀, 再用四分之一法, 取得试验所需土
194 中国生态农业学报 2013 第 21卷


样, 每个小区设置 3个重复。野外采集的土壤, 在硬
纸板上摊开成均匀的薄层, 并将土壤掰成直径 1 cm
左右的小土块, 并挑出一些残根和小石子, 放在通
风的室内风晾干燥, 并在风干过程中, 尽量去掉较
大的石砾、树叶、草根和其他一些侵入体。
土壤团聚体含量和有机碳含量测定: 将风干土
壤依次过孔径为 10 mm、7 mm、5 mm、3 mm、2 mm、
1 mm、0.5 mm和 0.25 mm筛子一套, 采用萨维诺夫
法[10]测定土壤大团聚体水稳性, 团聚体含量采用筛
分法测定, 不同粒级团聚体有机碳含量采用重铬酸
钾(外加热法)[11]测定。
水稳性特征指数测定: 选取直径为 7~10 mm的
土粒 50颗均匀放在孔径为 5 mm的金属网格上, 然
后置于静水中观测, 以 1 min为时间间隔, 分别记录
分散土粒的数量, 连续观测 10 min, 最后利用公式
计算水稳性指数 K值。土壤分散性 D值由水稳性指
数 K 值推出，团聚体破损率由各时段分散的土粒数
之和与土粒总数推出。
团聚体稳定性指标的计算公式如下[12−13]:
1 1i i j
P K P
K
A
+= ∑土壤水稳性 (1)
2i
P
A
= ∑团聚体破损率 (2)
1D
K
=土壤分散性 (3)

(%)
0.25 mm ( ) 100
0.25 mm ( )
=
> − ×>
结构体破坏率
团聚体 干筛 湿筛
团聚体 干筛
(4)

1
N
i i
i
MWD X W
=
= ∑ (5)
式中, MWD 为平均重量直径, Xi为各粒级的平均直
径, Wi 表示留在筛子上的土壤质量占全部样品质量
的比例; i1为观测时间(i=1, 2, 3, ···, 10), i2为观测时
间(i=1, 2, 3, ···, 30), Pj表示 10 min内没有分散的土
粒数, Pi1 和 Pi2表示第 i分钟分散的土粒数, Ki1表示
第 i分钟的校正系数, A表示试验的土粒总数(50粒)。
1.4 数据分析
相关数据的差异显著性检验和相关性采用
SPSS 19.0软件, 采用单因素方差分析方法, 不同耕
作模式及不同粒级分别是自变量, 团聚体稳定性及
不同粒级有机碳含量是因变量 , 制图采用 Excel
2010软件。
2 结果与分析
2.1 不同耕作模式下土壤团聚体水稳性特征
土壤团聚体的水稳性指数 K 值与土壤侵蚀呈线
性相关, K值愈大, 则侵蚀愈弱; 土壤的分散性和水
稳性则相反, 它反映了团聚体分散的程度[13]。土壤
抗蚀性是指土壤抵抗径流对其分散和悬浮的能力 ,
它主要取决于土粒和水的亲和能力以及土粒间的胶
结力, 与土壤质地和腐殖质含量的多少关系密切。
由图 1a可知, 横坡水稳性指数 K值为 0.454, 比顺坡
高 38.99%, 说明在降雨或径流作用下, 横坡土壤颗
粒崩解的数量较顺坡少, 团聚体保持程度高, 横坡
耕作抗蚀性显著大于顺坡耕作, 其原因为横坡起垄
与坡面来水垂直相交 , 减小了水的势能和冲击力 ,
导致侵入土壤颗粒水分能量减小, 其土壤颗粒不易
崩解。顺坡耕作模式土壤分散性 D值是横坡耕作模
式土壤分散性 D值的 1.64倍, 表明顺坡耕作土壤分
散性强, 土壤大颗粒易破碎成较小颗粒, 其容易被
径流所携带, 易发生水土流失, 不能很好地保持土
壤肥力。
由图 1b可知, 在初始的 10 min内, 两种耕作模
式下的团聚体破损率均呈现增加趋势, 特别是在初
始 2 min内, 团聚体破损率增加幅度最大, 横坡耕作
和顺坡耕作破损率分别达到 48%和 70%, 而后逐渐
趋于平缓。在短时间内, 团聚体剧烈吸水, 水分子间


图 1 不同耕作模式下土壤团聚体水稳性指数(K值)、分散性指数(D值)(a)和土壤团聚体破损率(b)
Fig. 1 Aggregate water stability index, aggregate disperse index (a) and destruction percentage of soil aggregates (b)
under different plough measures
第 2期 张 怡等: 横坡和顺坡耕作对紫色土土壤团聚体稳定性的影响 195


的作用力远大于土壤团聚体间的吸引力, 大量团聚
体破裂 , 随着时间的增加 , 团聚体颗粒吸水饱和 ,
处于毛管饱和状态 , 与水分子之间达到平衡状态 ,
故在短时间内, 团聚体破损率急速增加, 而后趋于
平缓。就整个趋势而言, 横坡耕作模式团聚体破损率
始终低于顺坡耕作模式, 说明在较长时间内横坡耕作
模式抵抗雨水侵蚀的能力都大于顺坡耕作模式。
2.2 不同耕作模式下土壤水稳性团聚体颗粒分布
土壤水稳性团聚体的大小、数量和稳定性决定
着土壤孔隙的大小和结构的稳定性, 影响土壤的通
透性和抗蚀性, 是表征土壤抗蚀性的重要指标[14]。
由表 1可知, 横坡耕作模式>0.25 mm水稳性团聚体
平均含量为 77.38%, 比顺坡耕作模式增加 3.62%,
横坡耕作模式>0.25 mm团聚体平均含量比顺坡耕作
模式增加 0.83%, 横坡耕作模式水稳性团聚体平均
含量增加幅度大于其团聚体平均含量增加幅度, 横
坡耕作模式人为起垄, 对径流携带土壤颗粒起到层
层拦截作用 , 且相对顺坡耕作模式 , 坡长变短 , 径
流携带土壤颗粒运输距离变短, 使得横坡耕作模式
更有利于土壤颗粒的截留。在横坡耕作模式下, >5
mm、5~3 mm和 3~2 mm水稳性团聚体含量均高于
顺坡耕作, 说明横坡耕作模式能显著增加>2 mm 水
稳性团聚体含量。横坡耕作模式 2~1 mm、1~0.5 mm
和 0.5~0.25 mm 水稳性团聚体含量均低于顺坡耕作
模式, 这在一定程度上说明横坡耕作模式较顺坡耕
作模式土壤抗蚀性能力强, 因为横坡耕作模式下较
多的>2 mm 水稳性大团聚体, 使土壤中大孔隙数量
增多 , 土壤渗透性增强 , 从而土壤抗蚀性增强 ; 同
时, 横坡耕作模式下>2 mm 水稳性团聚体含量较顺
坡耕作模式多, 其土壤较顺坡耕作模式不易被水流
冲蚀, 更利于水土保持。横坡耕作模式不同粒级水
稳性团聚体之间均存在显著差异, 顺坡耕作模式>5
mm、5~3 mm和 3~2 mm水稳性团聚体之间无显著
差异, 1~0.5 mm和<0.25 mm水稳性团聚体之间也无
显著差异。横坡耕作模式下团聚体结构体破坏率为
21.10%, 较顺坡耕作模式减少 3.05%, 说明横坡耕
作模式下土壤颗粒不易被破坏, 从而维持团聚体内
部的养分及胶结物质, 能够较好地保持土壤肥力。
由表 1可知, 顺坡耕作模式土壤以 1~0.5 mm、<0.25
mm、2~1 mm和 0.5~0.25 mm水稳性团聚体为主, 横
坡耕作模式土壤以 1~0.5 mm、<0.25 mm、0.5~0.25
mm和 5~3 mm水稳性团聚体为主。横坡耕作模式下
团聚体平均重量直径(1.51 mm)>顺坡耕作模式(1.09
mm), 是顺坡耕作模式平均重量直径的 1.39 倍, 其
土壤团聚体平均重量直径越大, 土壤团聚体越稳定,
越能抵抗降雨和径流的冲刷携带, 因此, 横坡耕作
模式土壤结构稳定性较强, 较顺坡耕作模式不易发
生水土流失。
2.3 不同耕作模式下土壤团聚体有机碳含量特征
分析
耕作模式显著影响土壤不同粒级团聚体有机碳
含量分布(图 2a), 在横坡耕作模式下, 以 2~1 mm土
壤团聚体有机碳含量最高(8.956 g·kg−1), 显著高于
其他各粒级团聚体有机碳含量, 其次为<0.25 mm土
壤团聚体含量(8.111 g·kg−1)。顺坡耕作模式以 1~0.5
mm土壤团聚体有机碳含量最高(6.459 g·kg−1), 其次
为 5~3 mm土壤团聚体含量(5.929 g·kg−1), 顺坡模式
下 5~3 mm、2~1 mm、1~0.5 mm和 0.5~0.25 mm团
聚体有机碳含量之间无显著性差异。两种耕作模式
下 0.5~2 mm团聚体有机碳含量均最高, 说明在 2种
耕作模式下, 0.5~2 mm土壤团聚体对土壤有机碳贡
献率起主导作用。顺坡模式下 5~3 mm 团聚体有机
碳含量大于横坡模式, 其余各粒级下的土壤团聚体
有机碳含量均为横坡大于顺坡, 原因可能是顺坡耕
地所形成的犁沟, 在降雨侵蚀下, 由于犁沟的比降
顺坡远大于横坡, 径流对犁沟内土粒的运移力很大,
而横坡耕作不仅可以减弱其冲刷运移的能力, 还可
以让较多水分渗入土壤, 截留部分大团聚体, 保留
了大团聚体中的有机碳胶结物质。总的来说, 横坡
耕作模式土壤有机碳含量大于顺坡模式土壤有机碳
含量, 横坡较顺坡能够更好地固持土壤有机碳。由
图 2a可知, 横坡和顺坡 3~2 mm和 1~0.5 mm粒级团
聚体有机碳含量无显著差异, 其他各粒级下的团聚
体有机碳含量均存在显著性差异。横坡土壤各粒级
团聚体有机碳含量基本均高于顺坡土壤各粒级团聚
体有机碳含量, 结合表 1 可知, 横坡土壤大团聚体
含量比顺坡土壤大团聚体含量多。其原因为土壤有
机碳与土壤团聚体密切联系, 大团聚体的形成是微
团聚体通过有机碳的胶结形成的, 大团聚体较小团
聚体更稳定, 抗蚀性更强, 土壤中有机碳含量越多,
则越有利于土壤中小团聚体胶结为大团聚体。
由图 2b可知, 横坡耕作模式 7个粒级下的土壤
团聚体有机碳含量呈“W”型分布, 顺坡模式下 7 个
粒级下的土壤团聚体有机碳含量呈“M”型分布。对
横坡不同粒级团聚体有机碳和顺坡不同粒级团聚体
有机碳进行相关性分析 , 相关系数为−0.268, 表明
两者之间呈负相关, 但未达到显著水平。即 2种耕作
模式下不同粒级团聚体有机碳含量变化基本呈相反
趋势, 即在某粒级区间下, 横坡耕作模式的有机碳含
量增加, 顺坡耕作模式下的有机碳含量则减少。
由图 2b 可知, 在横坡和顺坡 2 种耕作模式下,
196 中国生态农业学报 2013 第 21卷


表 1 不同耕作模式下土壤水稳性团聚体颗粒分布特征
Table 1 Distribution of water stable aggregates with different sizes under different tillage measures
团聚体平均含量 Content of soil aggregates (%)
处理
Treatment
>5 mm 5~3 mm 3~2 mm 2~1 mm 1~0.5 mm 0.5~0.25 mm <0.25 mm
结构体
破坏率
Destruction
rate of
aggregates
(%)
平均重量
直径
Mean weight
diameter
(mm)
干筛
Dry sieving
49.36±0.04aA 21.88±0.10bA 12.70±0.04cA 7.23±0.38dA 5.21±0.13eA 0.86±0.01gA 2.76±0.10fA
顺坡
Along-slope
plough 湿筛
Wet sieving
3.68±0.06dA 4.84±0.11dA 3.92±0.07dA 19.60±0.14bA 26.76±0.07aA 14.96±0.07cA 26.24±0.13aA
24.15±0.05A 1.09±0.007A
干筛
Dry sieving
54.35±0.51aB 22.16±0.07bA 10.92±1.32cA 6.02±0.10dB 3.95±0.11eB 0.67±0.01fB 1.93±0.01fB
横坡
Cross-slope
plough 湿筛
Wet sieving
8.52±0.03fB 12.28±0.04dB 4.50±0.05gA 11.72±0.18eB 25.48±0.25aB 14.88±0.14cA 22.62±0.08bB
21.10±0.10A 1.51±0.001B
不同小写字母表示团聚体粒级之间差异达显著水平(P<0.05, Duncan), 不同大写字母表示不同耕作模式之间差异达显著水平(P<0.05,
Duncan)。Different small letters in the same row show significant difference among particle sizes, different capital letters show significant difference
between different tillage measures (P<0.05, Duncan).



图 2 不同耕作模式下各粒级团聚体有机碳含量(a)和各粒级团聚体有机碳含量占总有机碳含量的百分比(b)
Fig. 2 Organic carbon contents in different size aggregates (a) and ratios of organic carbon in different size aggregates to total
organic carbon (b) in different grades under different tillage measures
图 a中不同小写字母表示不同粒级团聚体差异达显著水平, 不同大写字母表示两处理间差异达显著水平(P<0.05, Duncan)。Different small
letters show significant difference among different sizes of aggregates, different capital letters show significant difference between different tillage
measures (P<0.05, Duncan).

>0.25 mm不同粒级团聚体有机碳含量百分数均随粒
径的减小而减小, 均在 0.5~0.25 mm 粒级下达到最
小, 而在<0.25 mm粒级下略有增加。结合表 1可知,
尽管 0.25~2 mm 各粒级下土壤有机碳含量较高, 但
团聚体以>5 mm、5~3 mm和 3~2 mm粒径的团聚体
为主, 所以>2 mm 粒径团聚体有机碳含量百分数较
大, 0.25~2 mm粒径团聚体有机碳含量百分数较小。
横坡>5 mm粒级下团聚体有机碳占总有机碳百
分比为 60.27%, 顺坡耕作模式下为44.02%, 横坡较顺
坡增加了 16.25%, 这与横坡>5 mm团聚体平均含量和
>5 mm团聚体有机碳均高于顺坡有关。在 0.25~5 mm
的各个粒级中, 顺坡各粒级下团聚体有机碳占总有机
碳百分比均高于横坡, 顺坡 5~3 mm、3~2 mm、2~1
mm、1~0.5 mm和 0.5~0.25 mm粒级团聚体有机碳分
别高出横坡 9.19%、3.45%、0.77%、2.53%和 0.23%。
3 讨论与结论
不同耕作模式改变了土地微地貌, 从而对土壤
团聚体分布及各粒级团聚体有机碳分布产生影响。
本研究探讨了横坡和顺坡两种耕作模式对土壤团聚
体稳定性及其团聚体中有机碳含量的影响。结果表
明, 横坡耕作模式水稳性指数 K值为 0.454, 顺坡耕
作模式水稳性指数 K值为 0.277, 两种模式水稳性 K
值差异较大, 横坡耕作模式较顺坡耕作模式团聚体
破坏率减少 3.05%, 横坡较顺坡可以有效改善土壤
结构, 抗蚀性增强, 减少水土流失。横坡耕作模式较
顺坡耕作模式能明显增加>2 mm水稳性团聚体含量,
增加土壤大团聚体含量。周萍等[15−16]对黄泥土水稳
性团聚体有机碳的影响研究表明, 施肥措施能明显
增加>2 mm 水稳性团聚体含量, 横坡耕作可改变地
形条件, 施肥和横坡耕作都可提高土壤中>2 mm 水
第 2期 张 怡等: 横坡和顺坡耕作对紫色土土壤团聚体稳定性的影响 197


稳性团聚体含量。
横坡和顺坡 2种耕作模式下 0.5~2 mm团聚体有
机碳含量均最高, 说明在 2种耕作模式下, 0.5~2 mm
土壤团聚体对土壤有机碳贡献率起主导作用。高会
议等 [17]研究表明 , 在不同施肥条件下 , >5 mm 和
1~0.5 mm团聚体对土壤有机碳的贡献率起主导作用,
究其原因可能为新鲜有机物的输入, 使得土壤中较
小颗粒胶结为大团聚体, 使得>5 mm 大团聚体含量
增加, 所以其>5 mm 团聚体有机碳含量也很高, 但
是不同粒级团聚体有机碳含量会受不同地区的地
形、气候、种植、耕作方式等影响。2 种耕作模式
下>0.25 mm不同粒级团聚体有机碳含量百分数均随
粒径的减小而减小, 均在 0.5~0.25 mm 粒级下达到
最小, 而在<0.25 mm 粒级下略有增加, 这与何淑勤
等[18]的研究一致。坡耕地土壤的有机碳损失不仅加
剧了坡耕地土壤的退化, 而且在一定程度上加剧了
温室效应。传统的顺坡耕作是造成土壤有机碳损失
的主要原因, 横坡耕作较顺坡耕作可以减少土壤有
机碳损失, 更好地固持土壤肥力。在本研究中, 横坡
5~3 mm和 3~2 mm粒级团聚体平均含量高于顺坡模
式下的相应粒级团聚体平均含量, 横坡 2~1 mm、
1~0.5 mm和 0.5~0.25 mm粒级团聚体平均含量低于
顺坡相应粒级团聚体平均含量, 横坡 5~3 mm 粒级
团聚体有机碳含量小于顺坡 5~3 mm 粒级团聚体有
机碳含量, 横坡 3~2 mm、2~1 mm、1~0.5 mm 和
0.5~0.25 mm 粒级团聚体有机碳含量均高于顺坡模
式下的相应粒级团聚体中的有机碳含量, 原因可能
为各粒级团聚体有机碳含量不仅受各粒级团聚体平
均含量和各粒级团聚体有机碳含量影响, 土壤内部
的物理化学成分变化比较复杂, 还受其他多种因素
影响, 仍有待进一步的定点长期多次试验研究。
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以下各位专家在 2012年度为本刊审阅稿件，在此表示衷心的感谢！(按姓氏拼音排序)

安调过 白志辉 别 墅 蔡焕杰 蔡强国 曹承富 曹宏鑫 曹建生 曹林奎 曹卫东
柴 强 柴守玺 常志州 陈利军 陈洪松 陈怀亮 陈立松 陈利顶 陈世宝 陈素英
陈效民 陈 欣 陈志彪 陈志杰 成杰民 程建峰 程先富 程叶青 池宝亮 慈 恩
崔金虎 崔克辉 戴传超 董全民 董文旭 董孝斌 董元华 杜太生 杜相革 樊胜岳
方一平 房世波 高 阳 高照全 高志奎 耿玉清 郭华春 郭建平 郭丽琢 郭 泺
郭熙盛 郭相平 郭旭东 郭治兴 韩广轩 韩淑敏 何园球 何丙辉 贺 锋 贺学礼
洪坚平 侯新伟 呼世斌 胡 飞 胡克林 胡荣桂 胡正义 黄文坤 黄占斌 贾树龙
江长胜 江幸福 姜 军 姜远茂 焦念元 金 剑 金千瑜 居 煇 巨晓棠 柯文山
孔垂华 寇太记 李保平 李春强 李发东 李 锋 李红军 李辉信 李久生 李钧敏
李俊明 李凯荣 李恋卿 李 林 李 强 李强坤 李全起 李世清 李小刚 李新平
李雁鸣 李章海 李兆华 李兆君 梁成华 梁康迳 梁银丽 廖 红 廖 敏 廖晓兰
廖宗文 林 电 林 琪 林瑞余 刘春生 刘国振 刘 晃 刘建国 刘建玲 刘金铜
刘黎明 刘立峰 刘明池 刘荣花 刘荣章 刘润进 刘少玉 刘世梁 刘守龙 刘小京
刘晓风 隆小华 娄永根 卢新民 卢 瑛 鲁春霞 陆宏芳 罗其友 罗专溪 马风云
马 均 马瑞君 马永清 毛德华 毛任钊 门明新 闵庆文 缪卫国 宁堂原 牛俊玲
牛叔文 牛永春 彭致功 彭正萍 漆智平 齐学斌 齐永青 钱晓晴 秦安臣 任建强
邱建军 邱立友 任志远 阮维斌 芮昌辉 商书波 上官周平 沈彦俊 沈应柏 沈永宝
师光禄 史春余 史印山 宋进喜 宋亚娜 苏以荣 苏振成 隋 鹏 孙国荣 孙宏勇
孙剑秋 孙景生 谭周进 汤 利 滕 应 田霄鸿 涂书新 汪诗平 王德建 王改玲
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