《Soil and Tillage Research》：Land-use and tillage contrasts in soil aggregate stability and near-surface shear resistance in a subtropical headwater catchment
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土地利用对比对土壤结构性质的影响超过了大多数耕作方式的影响。土壤有机碳和黏粒絮凝与团聚体稳定性密切相关。田间剪切阻力与团聚体尺度有机碳无显著关系。田间剪切阻力与土壤含水量和粉粒含量相关。团聚体稳定性和剪切阻力反映的是互补的结构响应。
土地利用对比对土壤结构性质的影响超过了大多数耕作方式的影响。土壤有机碳和黏粒絮凝与团聚体稳定性密切相关。田间剪切阻力与团聚体尺度有机碳无显著关系。田间剪切阻力与土壤含水量和粉粒含量相关。团聚体稳定性和剪切阻力反映的是互补的结构响应。
发表于《Soil and Tillage Research》的这项研究，以巴西南部亚热带源头集水区为对象，系统比较了土地利用与耕作制度对近地表土壤结构性质的影响。土壤结构调控着水分保持、通气、温度、机械阻抗和孔隙网络连续性，进而影响植物生长与生态系统功能。团聚体稳定性是表征物理、化学和生物结合机制的重要指标，有机质则通过提供胶结物质、微生物底物和有机-矿物复合体而促进团聚体形成与碳保护。然而，以往研究多将团聚体稳定性、水力性质、孔隙结构和机械阻力分开评估，尚不清楚土壤有机碳（SOC）和黏粒絮凝与团聚体稳定性及近地表剪切阻力的关系是否一致，也不清楚永久植被与耕地之间的结构差异是否大于不同耕作制度之间的差异。为此，研究人员提出两个假设：其一，土地利用对近地表土壤结构性质的影响强于耕作制度；其二，团聚体尺度有机碳和黏粒絮凝度与团聚体稳定性关系更密切，而与近地表剪切阻力关系较弱。
研究在巴西南里奥格兰德州Arvorezinha的Candido Brum源头集水区（面积1.19 km2，湿润亚热带气候，年均气温17.4 °C，年降雨量约1400–2000 mm）进行。该区主要土壤为高活性强淋溶土、维型雏形土和石质薄层土。研究人员在0–0.05 m表层采集69个地理参考样点，涵盖自然森林（NF）、草地饲料（GF）、常规翻耕（CCT）、免耕（CNT）和最小耕作（CMT）5种土地利用/管理类别。对选取的1–2 mm团聚体测定颗粒组成、土壤有机碳（SOC
1–2）和黏粒絮凝度（FD
1–2，黏粒保持絮凝状态占全黏粒的比例）；采用湿筛法测定团聚体稳定性（AS，团聚体在水中抵抗分散的能力）；在野外用Torvane剪切仪测定近地表剪切阻力，并同步测定重量土壤含水量（GSWC，单位质量干土所含水分质量）。统计分析采用4个先验正交对比、Spearman秩相关和主成分分析（PCA）。
3.1 颗粒大小分布与土壤有机碳（SOC
1–2）：颗粒大小组成在所有计划对比中均无显著差异（p=0.064–0.966），质地主要为壤土至黏壤土。SOC
1–2以CCT最低（17.0 g kg
?1）、NF最高（46.1 g kg
?1）。永久植被（GF+NF）比耕地（CCT+CNT+CMT）的SOC
1–2均值高49%（p<0.0001），NF又高于GF（p<0.0001），但三种耕作制度之间差异不显著
