渐次解冻土壤粒级沉降分选及碳氮盐分布特征

作者：袁心皓; 王馨瑶; 李凡; 王瑞琪; 胡亚鲜; 栗现文^*

来源：水土保持通报, 2023, 43(05): 35-44.

DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2023.05.005

• 土壤冻融
• 粒级
• 沉降
• 渐次解冻
• 盐分
• 碳氮

[目的]将解冻逐层剥离过程与粒级沉降模拟相结合，探究融雪径流情景下坡面土壤逐层解冻过程中泥沙粒级分选规律及伴随的碳氮盐分布特性，为深入揭示东北坡面土层冻融侵蚀机理及伴生的微环境效应提供依据。[方法]以东北坡面黑土为例，开展了土柱冻融试验，主要包括非冻融、全冻全融与冻结后渐次解冻(土柱置于浸水环境，由外至内分融化出T1—T3 3层)处理，借助沉降管对各处理的土壤进行粒级沉降分选试验，对各分选粒级电导率(EC)、pH值、有机碳(SOC)、氮(TN)等进行了测定分析。[结果](1)土壤经全冻全融后，沉降分选所得>500μm和≤125μm的颗粒含量减少，125～500μm的颗粒增加；土壤EC在大粒级中较高；SOC和TN在大粒级中(>500μm)含量降低，在较小粒级(≤125μm)含量增加。(2)渐次分层解冻土壤经沉降后，外层(T1)≤63μm颗粒偏少，内层(T3)125～500μm颗粒偏多；盐分和有机碳氮在外层大粒级中含量较高。(3)全冻全融土壤沉降后，盐分流失率达64.8%,SOC和TN流失率相对较低，为4.08%和2.72%;渐次解冻沉降处理内层(T3)土壤盐分和有机质流失程度大于外层(T1)。[结论]冻融沉降后，外层土壤破碎程度大，坡面土壤颗粒趋向均质化；有机质含量在粒级间差异明显，其在小粒级土壤中分布更加稳定；盐分和有机质在冻融沉降过程中会从土壤内层向外层迁移而造成流失。

• 单位
  建筑工程学院; 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室; 西北农林科技大学