不同林齡橡膠林土壤團聚體分布特征及其穩定性研究

王連曉，史正濤，*，劉新有2，3，馮澤波，肖冬冬（.云南師范大學旅游與地理科學學院，云南昆明650500；2.河海大學水文水資源與水工程科學國家重點實驗室，江蘇南京20098；3.云南省水文水資源局，云南昆明650000）

不同林齡橡膠林土壤團聚體分布特征及其穩定性研究

王連曉1，史正濤1，*，劉新有2，3，馮澤波1，肖冬冬1
（1.云南師范大學旅游與地理科學學院，云南昆明650500；2.河海大學水文水資源與水工程科學國家重點實驗室，江蘇南京210098；3.云南省水文水資源局，云南昆明650000）

以西雙版納不同林齡橡膠林為研究對象，分析土壤團聚體的組成，并對其穩定性進行研究。結果表明，干篩情況下，隨粒徑的減小，土壤團聚體數量總體上呈現先減小后增大再減小再增大的反雙峰趨勢；濕篩情況下，隨粒徑的減小，10、30 a橡膠林土壤團聚體數量總體上呈先增加后減小再增加的趨勢，而20 a橡膠林土壤團聚體數量總體上呈現與干篩情況下相同的趨勢。粒徑＞5 mm團聚體含量隨林齡增加呈先增加后減小的趨勢，其中，20 a橡膠林團聚體含量最大，而粒徑＜5 mm團聚體含量則大體上呈相反趨勢；且20 a橡膠林土壤粒徑＞0.25 mm的水穩性團聚體含量大于10、30 a橡膠林。20 a橡膠林土壤機械穩定性團聚體和水穩性團聚體的平均質量直徑（MWD）和幾何平均直徑（GMD）值均最大，且分形維數（D）值較小，說明20 a橡膠林結構穩定性最好，抗蝕性最強。種植年限對土壤團聚體穩定性具有很強相關性，尤其對表層土壤影響更為明顯。

林齡；橡膠林；機械穩定性團聚體；水穩性團聚體；分形維數；穩定性

土壤結構是衡量土壤肥力的重要指標之一，良好的土壤結構具有較好的持水性、孔隙度和通透性，在植物的生長過程中能起到調節植物對水、肥、氣、熱等因素需求的作用［1］。土壤團聚體作為土壤結構的基本組成單元和重要參數，其質量和數量不僅決定土壤中的水分、肥力狀況、物理結構、微生物種群及酶活性的高低，還與土壤的抗蝕能力、環境質量和固碳潛力等有直接關系［2-5］。土壤團聚體穩定性在決定土壤侵蝕、壓實、板結等物理過程的速度和幅度方面起關鍵作用，是反映土壤結構狀況的重要指標。

相關研究表明，土壤團聚體穩定性是影響侵蝕過程中土壤分離、搬運的重要因素，土壤侵蝕與大團聚體（＞0.2 mm）含量呈負相關［6］。植被變化對土壤團聚體含量影響顯著，其土壤顆粒分形維數與土壤粉黏粒含量和細砂粒含量之間呈明顯的正相關［7］，對土壤水穩性團聚體的分布和土壤結構穩定性影響尤為顯著［8］。不同植被類型下，混交林土壤團聚體穩定性最高，其次為純林，最后為灌草叢［9］。不同輪作模式對土壤團聚體的數量及穩定性也有直接影響，＞0.25 mm土壤團聚體含量在0—60 cm土層隨著退耕地恢復年限的延長而不斷增加［10］，不同植茶年限的累積效應對土壤團聚體大小分布狀況無顯著影響［1］，西雙版納單層純橡膠林土壤團聚體穩定性明顯低于熱帶雨林和農林復合生態系統［11］。

土壤團聚體分布特征是指團聚體數量和大小的分布、組合狀況，其決定土壤抗蝕性、孔隙分布、可塑性、結皮等物理過程的速度和強度，直接決定土壤團聚體的穩定性［4］。土壤團聚體穩定性是土壤生物、化學和物理過程綜合作用的結果，包括機械穩定性和水穩定性［6］。對土壤團聚體穩定性評價早期采用結構體平均質量直徑（MWD），后來在此基礎上提出了幾何平均直徑（GMD），二者可以弱化團聚體直徑的影響份額，提高團聚體含量在評價指標體系當中的影響份額［12］。近些年，學界提出用分形維數（D）來表征土壤質地和結構組成及其均勻程度，成為定量描述土壤結構特征的新方法［13］，其可以反映土壤團聚體及粒徑大小組成對土壤結構與穩定性的影響趨勢。但單一指標包涵的信息非常有限，很難真正區分和判別各類土壤團聚體性狀與特征，很難以結構體為指標確切表征土壤肥力性狀與實質［14］。土壤團聚體分形維數與平均質量直徑、幾何平均直徑關系密切，將3種評價指標相結合進行評價，在反映土壤團聚體質量方面具有更高的靈敏性和準確性［12］。

西雙版納擁有我國大陸唯一分布比較集中、完整的熱帶雨林。由于地處世界熱帶季風區最北緣，海拔亦處季風熱帶上限，因而熱量稍顯不足，生態一旦遭受破壞，小氣候將迅速改變，環境極不易恢復。然而，隨著社會經濟的快速發展，人類活動對當地生態與環境的干擾強度越來越大，大面積的橡膠樹［Hevea brasiliensis（Willd.ex A.Juss.）Muell.Arg］種植使得雨林面積大幅度下降。自1950年西雙版納開始引種橡膠起，1976年種植面積為2 679 hm2，到2010年已增加到91.55萬hm2，35 a間橡膠種植面積由1.40‰劇增到20.93%，而原始熱帶雨林的覆蓋面積則從76.29%驟降到47.77%［15］。至2014年，境內保存完好的原始森林僅33萬hm2［16］，植被變化的速率遠遠超出了生態環境的承載能力。植膠區單一的種植橡膠模式致使該區域的生態系統受到嚴重破壞，主要表現在森林水土保持功能、水源涵養功能明顯劣化，土壤肥力下降［17-18］。

目前，對土壤團聚體的研究多數運用單一指標進行評價，將MWD、GMD和D指標相結合進行評價的研究相對較少，且以往學者研究多注重于不同森林類型或不同土地利用方式下土壤團聚體穩定性的差異，對于單一林種不同種植年限下土壤團聚體的研究僅見于茶樹［Camellia sinensis（L.）O.Ktze］、橘樹（Citrus reticulata）［1，19］；對于橡膠林則側重農林復合系統土壤團聚體穩定性的研究［11］，而關于不同林齡橡膠林的土壤團聚體分布特征及穩定性的研究還鮮有報道。本研究以西雙版納不同種植年限橡膠林為對象，分析其土壤團聚體的組成分布及穩定性演變規律，以期為西雙版納水土保持與生態恢復提供科學依據。

1 研究區概況

西雙版納是全國熱帶雨林生態系統保存較完整的地區，年平均氣溫 21℃，年均降雨量1 540 mm，冬無嚴寒，夏無酷暑，植物生長旺盛，土壤腐殖質大量積累，土壤多為花崗巖母質風化所形成的磚紅壤，土層厚度約100 cm，土壤pH值在4.41～4.90。境內橡膠林集中分布于景洪市、勐臘縣和勐海縣。研究區位于西雙版納勐臘縣的曼帕村和曼旦村，21°29′49″—21°31′27″N，101°33′3″～101°37′50″E，海拔692～766 m，橡膠林下植被稀疏，多為低矮草叢，土壤為磚紅壤，多由粗砂及更大粒徑顆粒組成。其中，10 a和30 a橡膠林地土壤類型為輕壤土，20 a橡膠林地為中壤土，樣地環境基本相同，且兩地均有30 a以上橡膠林種植歷史，各個年限膠林均有分布且膠林更新體系成熟，是研究土壤團聚體的代表性樣地（表1）。

表1 樣地基本特征Table 1 Characteristics of sampling sites

2 試驗方法

2.1 樣品采集與處理

2015年1月，在勐臘縣曼帕村和曼旦村附近橡膠林地進行土樣采集。分別在10、20、30 a橡膠林地各挖取3個深度為40 cm的土壤剖面，剖面位于橡膠林行距與株距的中心交叉點，采集0—20、20—40 cm土層原狀土，共計18個樣品，采樣時盡量避免擠壓，以保持土壤結構的完整性。

沿土壤自然結構將土樣掰成直徑約1 cm的小塊，并除去石礫、植物根系等雜質，風干供后續分析使用。機械穩定性團聚體測定用干篩法［20］：取100 g風干土樣置于套篩（孔徑依次為5、2、1、0.5和0.25 mm）頂部，用振篩機上下振動5 min，然后將各級篩子上的樣品分別稱量，計算各級干篩團聚體的百分含量。水穩定性團聚體測定采用濕篩法［21］：根據干篩法求得的各級團聚體的百分含量，把干篩分取的風干樣品按比例分配成50 g傾入1 000 mL沉降筒中，并用水濕潤，浸泡10 min，使其逐漸達到飽和水狀態，再沿沉降筒壁注滿水，用橡皮塞塞住筒口，待筒中樣品完全沉淀，再將沉降筒倒轉，直至筒中樣品再次全部沉到筒底，如此重復10次，最后將飽和土樣轉移至放置于水桶中的套篩（孔徑依次為5、2、1、0.5和0.25 mm）頂部，將篩組在水中上下移動（提起時勿使樣品露出水面），重復10次，取出上面3個篩子，再將下面3個篩子如前上下重復5次，將各級孔徑篩子上的樣品用水洗入鋁盒內，烘干、稱量，求得各級團聚體質量分數。

土壤容重、自然含水率、總孔隙度測定采用環刀法（容積100 cm3）；有機質測定采用重鉻酸鉀—外加熱法。

2.2 團聚體穩定性計算方法

為了更全面準確地反映土壤結構穩定性，以平均質量直徑（mean weight diameter，MWD）、幾何平均直徑（geometric mean diameter，GMD）和分形維數（D）值作為衡量指標進行分析，MWD和GMD值越大，D值越小，表示團聚體的平均粒徑團聚度越高，抗蝕性越強，穩定性越高［22］。具體計算公式如下［23］。

2.3 數據處理

數據處理和制圖在Microsoft Excel 2010軟件平臺上完成；數據統計分析在 SPSS Statistics V21.0軟件平臺上完成。采用單因素方差分析，對有顯著差異的各處理利用最小顯著差異法（LSD）進行多重比較。

表2 不同林齡橡膠林土壤機械穩定性團聚體分布特征Table 2 The distribution characteristics of soil dry-aggregates under different rubber plantation ages

3 結果與分析

3.1 不同林齡橡膠林土壤機械穩定性團聚體分布特征

由表2可知，除10 a橡膠林0—20 cm土層以外，其余林齡和土層橡膠林土壤均以粒徑＞5 mm團聚體含量最高，5～2 mm團聚體次之，二者合計占總量的50%以上；粒徑0.5～0.25 mm團聚體占比最小。總體上，隨粒徑減小，土壤機械穩定性團聚體含量呈現先減小后增大再減小再增大的反雙峰趨勢。

在不同林齡橡膠林中，粒徑＞5 mm的土壤團聚體含量隨著林齡的增加呈現先增大再減小的趨勢，以20 a林齡橡膠林含量最高，這表明20 a林齡橡膠林土壤團聚性相對較好，大粒徑團聚體較多。＞5 mm和＜0.25 mm粒級團聚體含量隨林齡的變化差異較明顯，而其他粒徑團聚體含量變化不大，說明橡膠林種植年限對土壤大粒徑和最小粒徑團聚體有較大影響。

在不同土層，10 a林齡橡膠林＞5 mm粒徑團聚體含量在0—20 cm土層上顯著小于20—40 cm土層，而＜5.00 mm的各粒級團聚體含量則相反。20 a林齡橡膠林0—20 cm土層＞5、1～0.5、0.5～0.25 mm粒級團聚體含量大于20—40 cm土層，其他粒級團聚體含量在2個土層上與之相反。30 a林齡橡膠林＞1 mm的各粒級團聚體含量在0—20 cm土層均小于20—40 cm土層，而＜1 mm的各粒級團聚體含量則相反。不同林齡橡膠林＞1 mm的各粒級團聚體含量在不同土層上變化明顯，這說明人為活動（如割膠等）、林下植被覆蓋度對橡膠林較大粒徑團聚體影響明顯。

3.2 不同林齡橡膠林土壤水穩性團聚體分布特征

表3 不同林齡橡膠林土壤水穩性團聚體分布特征Table 3 The distribution characteristics of soil water-stable aggregates under different rubber plantation ages

由表3可知，不同林齡橡膠林1～0.5 mm和＜0.25 mm粒級的土壤水穩性團聚體含量占主要部分，二者合計占比超過50%，＞5 mm和0.5～0.25 mm粒級的團聚體最少?？傮w上，隨粒徑減小，土壤水穩性團聚體含量呈先增加后減小再增加的趨勢。20 a林齡橡膠林0—20 cm土層＞5 mm和5～2 mm粒級的水穩性團聚體含量明顯大于10、30 a林齡橡膠林，但在＜0.25 mm粒徑團聚體上則相反；除此之外，其他粒級水穩性團聚體含量隨橡膠林林齡變化差異不明顯。這說明，20 a林齡橡膠林大粒徑水穩性團聚體較多，土壤結構的穩定性更好。

在不同土層上，0—20 cm土層＞2 mm粒徑土壤水穩性團聚體含量大于20—40 cm土層，而＜2 mm粒徑水穩性團聚體含量則相反。其中，＞5、5～2、1～0.5和＜0.25 mm粒級水穩性團聚體含量隨土層變化差異明顯，尤其是20 a林齡橡膠林＞2 mm粒徑上差異顯著。

粒徑＞0.25 mm團聚體被稱為土壤團粒結構體，該粒徑的水穩性團聚體是土壤中最穩定的結構體，其數量與土壤的抗蝕能力正相關［24］。0—20 cm土層上，不同林齡橡膠林土壤＞0.25 mm水穩性團聚體含量依次為20 a林齡橡膠林（60.81%）＞30 a林齡橡膠林（49.97%）＞10 a林齡橡膠林（45.55%）；20—40 cm土層則表現為20 a林齡橡膠林（58.35%）＞10 a林齡橡膠林（49.21%）＞30 a林齡橡膠林（45.63%）?？梢钥闯?，20 a林齡橡膠林水穩性團聚體含量最高，土壤穩定性最高，抗蝕能力最強，而10、30 a林齡橡膠林土壤穩定性相當。

3.3 不同林齡橡膠林土壤團聚體穩定性分析

如圖1所示，干篩情況下，不同林齡橡膠林在不同土壤層次上的機械穩定性團聚體MWD和GMD值均表現為20 a林齡橡膠林＞10 a林齡橡膠林＞30 a林齡橡膠林，說明20 a林齡橡膠林土壤穩定性最強。不同林齡橡膠林的MWD和GMD值在20—40 cm土層上差異不顯著，但在0—20 cm土層上差異顯著，說明種植年限對橡膠林土壤表層團聚體的分布狀況影響較大，而對下層土壤團聚體影響較小。

濕篩情況下，不同林齡橡膠林土壤水穩性團聚體MWD和GMD值均呈現與水穩性土壤團粒結構體一致的分布趨勢，這說明20 a林齡橡膠林穩定性最強。不同林齡橡膠林在0—20 cm土層上的MWD、GMD值差異不顯著，20—40 cm土層20 a林齡橡膠林的MWD、GMD值顯著大于10、30 a林齡橡膠林，后兩者差異不顯著。

如圖2所示，不同林齡橡膠林土壤機械穩定性團聚體的分形維數（D）呈現與MWD和GMD值相反的趨勢，說明20 a林齡橡膠林表層土壤團聚狀況最好，后兩者表層土壤團聚狀況相對較差。各林齡橡膠林表層土壤團聚體D值均大于下層，說明表層土壤團聚狀況相對較差，可能是受人為活動和林下植被干擾的影響。

不同林齡橡膠林土壤水穩性團聚體D值也呈現類似趨勢，且不同林齡間差異顯著，說明20 a林齡橡膠林具有良好的結構穩定性。其中，10 a林齡橡膠林表層土壤團聚體D值大于下層，說明下層土壤結構穩定性較強；而20、30 a林齡橡膠林則是表層土壤抗蝕性更強，尤以20 a橡膠林最為明顯。

圖1 不同林齡橡膠林土壤機械穩定性團聚體、水穩性團聚體的平均質量直徑（MWD）和幾何平均直徑（GMD）Fig.1 Mean weight diameter（MWD）and geometric mean diameter（GMD）of dry-aggregates and water-stable aggregates under different rubber plantation ages

圖2 不同林齡橡膠林土壤團聚體分維特征Fig.2 The fractal dimension characteristics of soil aggregates under different rubber plantation ages

4 討論

本研究中，不同林齡橡膠林土壤＞0.25 mm機械穩定性團聚體含量均占總量的80%以上，且＞2 mm團聚體含量也在50%以上，這與陳春峰等［11］、嚴波等［25］研究一致，說明橡膠林土壤團聚性較強，結構較穩定。但也有研究結果［26］與此不盡一致，這可能與研究區氣候條件、土壤類型、植被類型等因素有關。本研究發現，經過濕篩處理獲得的土壤水穩性團聚體中，粒徑＜0.25 mm團聚體含量最高，這與林培松等［27］、劉敏英等［1］研究一致?？傮w來看，研究區土壤粘粒團聚程度高，團聚體穩定性較強，結構較為良好。

有研究認為，自然土壤開墾為人工林后，隨著種植年限的增加，＞0.25 mm水穩性團聚體含量呈增加趨勢［28］，但本研究發現，10～30 a林齡橡膠林中，以20 a林齡的橡膠林土壤團聚體穩定性最好，出現這種差異的原因可能在于種植年限、管理措施等方面的不同。30 a林齡橡膠林可能是由于長期割膠、施肥，受到人為踩踏，導致土壤緊實度增加，破壞了團聚體的穩定性，但具體原因還有待進一步研究。必要時，可對新栽幼苗到10 a種植年限這段時期進行研究，來進一步論證影響土壤團聚體穩定性的因素。

本研究采樣地點雖相隔不遠，但不是同一地點，坡度、土壤質地、林下植被等情況也不完全相同。有研究［29］表明，影響土壤團聚體穩定性的因素主要包括土壤有機質、土地利用、土壤生物、氣候條件、植被覆蓋情況、管理措施等。因此，研究區基本環境的一致性顯得尤為重要。本研究是在樣地信息基本相同的條件下進行的，今后，進一步深入研究地形條件、植被覆蓋等因素對土壤團聚體的影響程度，將有助于更好論證種植年限對土壤團聚體穩定性的影響。

（References）：

［1］ 劉敏英，鄭子成，李廷軒.不同植茶年限土壤團聚體的分布特征及穩定性研究［J］.茶葉科學，2012，32（5）：402-410. LIU M Y，ZHENG Z C，LI T X.Study on the composition and stability of soil aggregates with different tea plantation age［J］. Journal of Tea Science，2012，32（5）：402-410.（in Chinese with English abstract）

［2］ 李瑋，鄭子成，李廷軒，等.不同植茶年限土壤團聚體及其有機碳分布特征［J］.生態學報，2014，34（21）：6326-6336. LI W，ZHENG Z C，LI T X，et al.Distribution characteristics of soil aggregates and its organic carbon in different tea plantation age［J］.Acta Ecologica Sinica，2014，34（21）：6326-6336.（in Chinese with English abstract）

［3］ RUTIGLIANO F A，D'ASCOLI R，SANTO A V D.Soil microbial metabolism and nutrient status in a Mediterranean area as affected by plant cover［J］.Soil Biology&Biochemistry，2004，36（11）：1719-1729.

［4］ 劉恩科，趙秉強，梅旭榮，等.不同施肥處理對土壤水穩性團聚體及有機碳分布的影響［J］.生態學報，2010，30 （4）：1035-1041. LIU E K，ZHAO B Q，MEI X R，et al.Distribution of waterstable aggregates and organic carbon of arable soils affected by different fertilizer application［J］.Acta Ecologica Sinica，2010，30（4）：1035-1041.（in Chinese with English abstract）

［5］ 王峰，陳玉真，尤志明，等.不同類型茶園土壤團聚體組成特征及穩定性研究［J］.茶葉科學，2014，34（2）：129-136. WANG F，CHEN Y Z，YOU Z M，et al.Composition and stability of soil aggregates among different soil types of tea garden ［J］.Journal of Tea Science，2014，34（2）：129-136.（in Chinese with English abstract）

［6］ BARTHèS B，ROOSE E.Aggregate stability as an indicator of soil susceptibility to runoff and erosion；validation at several levels［J］.Catena，2002，47（2）：133-149.

［7］ 羅明達，楊吉華，房用，等.沂源石灰巖山地不同植被類型土壤顆粒分形特征研究［J］.水土保持研究，2010，17（3）：17-21. LUO M D，YANG J H，FANG Y，at al.Characteristics of soil particles fractal dimension under different vegetation types in Yiyuan limestone mountain［J］.Research of Soil and Water Conservation，2010，17（3）：17-21.（in Chinese with English abstract）

［8］ 袁俊吉，蔣先軍，胡宇，等.不同植被覆蓋對養分在土壤水穩性團聚體中分布特征的影響［J］.水土保持學報，2009，23（6）：112-117. YUAN J J，JIANG X J，HU Y，at al.Distribution of nutrient elements within water-stable aggregates under different vegetation［J］.Journal of Soil and Water Conservation，2009，23 （6）：112-117.（in Chinese with English abstract）

［9］ 楊鵬，李傳榮，孫明高，等.沿海破壞山體周邊不同植被恢復模式土壤結構特征與健康評價［J］.中國水土保持科學，2010，8（2）：80-84. YANG P，LI C R，SUN M G，at al.Soil structure characteristics and health evaluation of different revegetation types around the coastal damaged mountain［J］.Science of Soil and Water Conservation，2010，8（2）：80-84.（in Chinese with English abstract）

［10］ 張鳳華，王建軍.不同輪作模式對土壤團聚體組成及有機碳分布的影響［J］.干旱地區農業研究，2014，32（4）：113-116. ZHANG F H，WANG J J.Effect of planting patterns on organic carbon and soil aggregate composition［J］.Agricultural Research in the Arid Areas，2014，32（4）：113-116.（in Chinese with English abstract）

［11］ 陳春峰，劉文杰，吳駿恩，等.西雙版納橡膠農林復合系統土壤團聚體穩定性研究［J］.西南林業大學學報，2016，36（1）：49-56. CHEN C F，LIU W J，WU J E，et al.Water-stable aggregation of soil in different types of rubber-based agroforestry ecosystems in Xishuangbanna［J］.Journal of Southwest Forestry University，2016，36（1）：49-56.（in Chinese with English abstract）

［12］ 祁迎春，王益權，劉軍，等.不同土地利用方式土壤團聚體組成及幾種團聚體穩定性指標的比較［J］.農業工程學報，2011，27（1）：340-347. QI Y C，WANG Y Q，LIU J，at al.Comparative study on composition of soil aggregates with different land use patterns and several kinds of soil aggregate stability index［J］.Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering，2011，27（1）：340-247.（in Chinese with English abstract）

［13］ 謝賢健，張繼.巨桉人工林下土壤團聚體穩定性及分形特征［J］.水土保持學報，2012，26（6）：175-179. XIE X J，ZHANG J.Soil aggregates and fractal features under different styles of eucalyptus grandis plantation［J］.Journal of Soil and Water Conservation，2012，26（6）：175-179.（in Chinese with English abstract）

［14］ BAVEL C H M V.Mean weight-diameter of soil aggregates as a statistical index of aggregation［J］.Soil Science Society of America Journal，1950，14：20-23.

［15］ HUANG X H，YUAN H，YU F K，et al.Spatial-temporal succession of the vegetation in Xishuangbanna，China during 1976-2010：A case study based on RS technology and implications for eco-restoration［J］.Ecological Engineering，2014，70（9）：255-262.

［16］ 廖諶婳，李鵬，封志明，等.西雙版納橡膠林面積遙感監測和時空變化［J］.農業工程學報，2014，30（22）：170-180. LIAO C H，LI P，FENG Z M，et al.Area monitoring by remote sensing and spatiotemporal variation of rubber plantations in Xishuangbanna［J］.Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering，2014，30（22）：170-180. （in Chinese with English abstract）

［17］ SHA L Q，MENG Y，FENG Z L，et al.Nitrification and net n mineralization rate of soils under different tropical forests in Xishuangbanna，southwest China［J］.Acta Phytoecologica Sinica，2000，24（2）：152-156.

［18］ 王春燕，林希昊，李光明，等.種植年限對膠園土壤剖面有機碳分布特征的影響［J］.熱帶作物學報，2011，32 （8）：1399-1403. WANG C Y，LIN X H，LI G M，et al.The vertical characteristics of soil organic carbon in different developing stages of rubber tree plantation［J］.Journal of Tropical Crops，2011，32（8）：1399-1403.（in Chinese with English abstract）

［19］ 祁迎春，王益權，劉軍，等.不同土地利用方式土壤團聚體組成及幾種團聚體穩定性指標的比較［J］.農業工程學報，2011，2（1）：340-347. QI Y C，WANG Y Q，LIU J，et al.Comparative study on composition of soil aggregates with different land use patterns and several kinds of soil aggregate stability index［J］.Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering，2011，27（1）：340-347.

［20］ 魯如坤.土壤農業化學分析方法［M］.北京：中國農業科技出版社，2000.

［21］ DAI Y C，WANG J X，ZHANG L，et al.The variation of surface aggregates in the degradation process of the dry red soil in Jinsha River Dry-Hot Valley［EB/OL］.（2015-08-12）［2016-04-10］.http：//www.atlantis-press.com/php/ download_paper.php？id=25838388.

［22］ 王洪娟，梁成華，杜立宇.設施蔬菜栽培對土壤團聚體組成及穩定性的影響［J］.河南農業科學，2013，42 （12）：51-54，58. WANG H J，LIANG C H，DU L Y.Effects of cultivation in greenhouse on composition and stability of soil aggregate［J］. Journal of Henan Agricultural Sciences，2013，42（12）：51-54，58.（in Chinese with English abstract）

［23］ 龔偉，胡庭興，王景燕，等.川南天然常綠闊葉林人工更新后土壤團粒結構的分形特征［J］.植物生態學報，2007，31（1）：56-65. GONG W，HU T X，WANG J Y，et al.Study on fractal features of soil aggregate structure under natural evergreen broadleaved forest and artificial regeneration in southern Sichuan Province［J］.Acta Phytoecologica Sinica，2007，31 （1）：56-65.（in Chinese with English abstract）

［24］ 李陽兵，魏朝富，謝德體，等.巖溶山區植被破壞前后土壤團聚體分形特征研究［J］.土壤通報，2006，37（1）：51-55. LI Y B，WEI C F，XIE D T，et al.The fractal features of soil aggregate structure before and after vegetation destruction on Karst Mountain Areas［J］.Chinese Journal of Soil Science，2006，37（1）：51-55.（in Chinese with English abstract）

［25］ 嚴波，賈志寬，韓清芳，等.不同耕作方式對寧南旱地土壤團聚體的影響［J］.干旱地區農業研究，2010，28（3）：58-63. YAN B，JIA Z K，HAN Q F，et al.Effects of different tillage on soil aggregates in the arid areas of South Ningxia［J］. Agricultural Research in the Arid Areas，2010，28（3）：58-63.（in Chinese with English abstract）

［26］ 李月梅，徐仁海，曹廣民.青海省東部山區旱作農田土壤團聚體特征研究［J］.土壤通報，2006，37（4）：640-643. LI Y M，XU R H，CAO G M.Characteristics of aggregates of arid soil in Eastern Mountain Area of Qinghai［J］.Chinese Journal of Soil Science，2006，37（4）：640-643.（in Chinese with English abstract）

［27］ 林培松，尚志海，歐先交，等.粵東北山區不同土地利用類型紅壤團聚體及其有機碳分布特征［J］.熱帶地理，2011，31（4）：362-367. LIN P S，SHANG Z H，OU X J，et al.Red soil aggregate and its organic carbon distribution under different land use in Mountain Area of Northeast Guangdong［J］.Tropical Geography，2011，31（4）：362-367.（in Chinese with English abstract）

［28］ 劉曉利，何園球.不同利用方式和開墾年限下紅壤水穩性團聚體及養分變化研究［J］.土壤，2009，41（1）：84-89. LIU X L，HE Y Q.Water-stable aggregates and nutrients in red soil under different reclamation years［J］.Soil，2009，41 （1）：84-89.（in Chinese with English abstract）

［29］ BRONICK C J，LAL R.Soil structure and management：a review［J］.Geoderma，2005，124（1/2）：3-22.

（責任編輯 高 峻）

Study on composition and stability of soil aggregates under different age-class rubber plantation

WANG Lian-xiao1，SHI Zheng-tao1，*，LIU Xin-you2，3，FENG Ze-bo1，XIAO Dong-dong1
（1.School of Tourism and Geographical Science，Yunnan Normal University，Kunming 650500，China；2.State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering，Hehai University，Nanjing 210098，China；3. Yunnan Bureau of Hydrology and Water Resources，Kunming 650000，China）

Taking different age-class rubber plantation in Xishuangbanna as study objects，the composition and stability of soil aggregates were analyzed.It was shown that under dry treatment，the amount of soil aggregates exhibited a anti-doublet trend as decrease-increase-decrease-increase with the decrease of clay diameter.Under wet treatment，the amount in 10，30-year-old rubber plantations showed an increase-decrease-increase trend with the decrease of clay diameter.However，20-year-old rubber plantation showed the same anti-doublet trend under wet treatment as under dry treatment.For the soil aggregates with clay diameter＞5 mm，its amount followed an increase-decrease trend with the increase of plantation age，and the highest amount was found in 20-year-old rubber plantations. While，for the soil aggregates with clay diameter＜5 mm，its amount displayed an opposite trend.The content of thewater-stable aggregates with＞0.25 mm clay diameter in 20-year-old rubber plantation was greater than those in 10，30-year-old rubber plantations.The value of mean weight diameter（MWD），geometric mean diameterl（GMD）of dry-aggregates and water-stable aggregates in 20-year-old rubber plantation were the highest，while，the fractal dimension value（D value），of soil aggregates in 20-year-old rubber plantation was small，indicating that 20-year-old rubber plantation possessed the best structural stability and the strongest corrosion resistance.The rubber plantation age showed significant effect on soil aggregate stability，especially in the surface soil.

stand age；rubber plantation；dry-aggregates；water-stable aggregates；fractal dimension value；stability

S152

A

1004-1524（2016）08-1381-08

10.3969/j.issn.1004-1524.2016.08.16

2016-04-13

國家自然科學基金項目（41461015）；云南省水利廳水利科技項目（2014003）；江蘇省博士后科研資助計劃項目（150106B）

王連曉（1991—），男，河南鶴壁人，碩士研究生，主要從事水資源與水環境研究。E-mail：460331810@qq.com
*

，史正濤，E-mail：shizhengtao@163.com