東北黑土區(qū)地埂間距對(duì)土壤物理性質(zhì)空間分布特征影響

中圖分類號(hào)： ； 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.7525/j.issn.1006-8023.2025.03.005

Abstract：This studyaimstoclarifythespatial distribution characteristicsof ridge plant belts onsoil water-holding capacityand soil structure in sloping farmland，providingascientific basis for optimizing ridge plant beltconfigurations and soil and water conservation measures in NortheastChina's black soilregion.Sloping farmland with ridge plantbelts was selected as the research object （Ridge 1： ridge spacing of 1 2 . 5 m ； Ridge 2： ridge spacing of 19.5 m），and sloping farmland was selected as thecontrol.The uniform spatial point sampling method was obtained using basic physical property indicatorsinthesurfacelayer（O-15cm）andtoquantifythediferences inthespatialdistributioncharacteristicsof soil water-holding capacityandsoil structurein slopingfarmlandwith diferent spacing of ridgeplantbelts.The result showedthat，the sloping farmland with ridgeconstructionshowedasignificant increaseintotalporosity，capilaryporosity，saturated water-holding capacity，fieldcapacity，andcapillry water-holding capacity，witharelativelyuniformdistributionacrossthe slope.Inaddition，compared to theRidge 2，thesoil of Ridge1 showed an increaseof0.96-1.11 times in total porosity，1.21-1.31 times incapilary porosity，1.03-1.25 times in saturated water-holdingcapacity， 1.22-1.78 times in fieldcapacity，and1.33-1.52 times incapilary water-holding capacity，respectively.The soil mechanical stable aggregate mass fraction，MWD（mean weight diameter），water-stable aggregate mass fraction，and GMD （geometric mean diameter）in the sloping farmland with ridge showed significant improvements acrossallfields.Comparedto thecontrols，thesloping farmland with ridgeincreasedby1.01-1.15times，0.94-1.61times，1-1.17times， and1.05-1.55times，respectively.This indicatedthat thesloping farmland withridge effectively improved soil structure comparedtothecontrol.Moreover，comparedtothesloping farmlandwith Ridge2，thesoilmechanical stableagregate massfraction，MWD，water-stable aggregate massfraction，and GMD inthe sloping farmland with Ridge 1 increased by1.08-1.14 times，0.95-1.28 times，1.07-1.15 times，and1.14-1.40 times，respectively.Constructing ridges can improve water-holding capacityand soil structure characteristics，with a more significant improvement ffect observed in relatively small distances smaller distances between ridges.

Keywords：Blacksoilregion;ridgeplantbelt；spatialvariation;soil water-holdingcapacity；soilstructurecharacteristics

0 引言

位于松遼流域的東北黑土區(qū)主要分布在黑龍江、吉林、遼寧和內(nèi)蒙古（呼倫貝爾市、興安盟、通遼市和赤峰市）四省（自治區(qū)），總面積達(dá)109萬 。作為我國(guó)重要的商品糧生產(chǎn)基地，東北黑土區(qū)玉米、大豆和糧食產(chǎn)量分別占全國(guó)總產(chǎn)量的 3 0 % . 5 6 % 和 2 5 % ，其商品糧供給量占全國(guó)的三分之一，是國(guó)家糧食安全的“壓艙石\"]。然而，長(zhǎng)期以來土地資源的過度開發(fā)利用、對(duì)水土保持工作的不夠重視以及不合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，加之東北黑土區(qū)地形多為漫崗漫渠地貌[2-3]，春季多風(fēng)及雨季集中在夏季，春季及冬季凍融等自然因素的影響，導(dǎo)致了該地區(qū)的嚴(yán)重土壤退化和土壤侵蝕問題[4-6]。坡耕地成為水土流失的主要發(fā)生地，在黑土區(qū)水土流失面積中占比達(dá)到 4 6 . 3 9 % ，典型黑土區(qū)的8 0 . 3 % ，水土流失至少導(dǎo)致糧食產(chǎn)量減少 。如果不加以重視和改善土地質(zhì)量，農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展將受到嚴(yán)重威脅。坡耕地是我國(guó)重要的耕地資源。長(zhǎng)期以來，對(duì)坡耕地整治的研究得到了水保界的廣泛重視[8-10]

地埂植物帶作為一種有效的水土保持措施，具有造價(jià)低廉、保持水土效益高等優(yōu)點(diǎn)[1]。陳光等[12]在東北黑土區(qū)的研究中發(fā)現(xiàn)，地埂植物帶措施有效降低了侵蝕量，平均為 ，平均保土減沙效益為9 5 . 2 % 。呂剛等[13]在對(duì)坡耕地地埂植物帶研究中表明，地埂植物帶的保水保土效益僅次于梯田，且土壤水源涵養(yǎng)高于其他措施。馮洋等[14的研究證實(shí)，水平梯田、水保林和地埂植物帶等水土保持措施均能顯著提高土壤中氮、磷含量，有效控制土壤養(yǎng)分流失。王禹宸[15]研究發(fā)現(xiàn)，黑土區(qū)埂帶植物使地埂在土壤含水量、土壤容重等土壤理化狀況改善，既增加地埂土壤保水能力，又提高相鄰田間蓄水能力，合理改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤肥力。白建宏等[16]則通過植物引進(jìn)篩選，提出了東北黑土區(qū)地埂首選植物的評(píng)價(jià)模型，為地埂植物帶的埂帶植物選擇提供了科學(xué)依據(jù)。然而，當(dāng)前尚未有學(xué)者就地埂植物帶地埂間距對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響進(jìn)行系統(tǒng)研究。此外，現(xiàn)有研究大多僅限于評(píng)估工程措施對(duì)整體坡面的效益，地埂植物帶對(duì)坡面指標(biāo)空間分布的影響研究相對(duì)較少，從而缺乏對(duì)整體坡面各位置指標(biāo)變化的系統(tǒng)考量，而這方面的深人探討對(duì)于地埂的科學(xué)合理鋪設(shè)至關(guān)重要。

因此，本研究選取修筑地埂植物帶的坡耕地作為研究對(duì)象，采用空間均勻布點(diǎn)取樣法獲取表層（ （ 0 ～1 5 c m） 土壤的基本物理性質(zhì)指標(biāo)，旨在明確不同地埂植物帶間距下坡耕地土壤持水能力和土壤結(jié)構(gòu)的空間分布特征，并量化分析不同地埂植物帶間距對(duì)坡耕地土壤的空間分布差異。本研究的成果將為東北黑土區(qū)地埂植物帶及坡耕地水土保持措施的優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)與方法

1. 1 研究區(qū)概況

研究區(qū)域位于黑龍江省西北部的克拜地區(qū)，地處世界三大黑土帶之一的松嫩平原腹地，地理坐標(biāo)為 ， 和 ， ，研究區(qū)域?yàn)槁徢鹆甑貛У孛玻芯繀^(qū)土地利用類型主要為坡耕地，土壤類型以黑土為主，屬黑龍江省生態(tài)示范區(qū)。地處寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬冷干燥，春旱風(fēng)大，夏短多雨，秋季早霜，四季溫差較大，年平均氣溫 ，年平均降水量 4 8 8 . 2 m m ，年無霜期122d，日照2 7 3 0 h 。

1. 2 研究方法

1.2.1 樣地選擇

本研究在黑龍江省西北部的克拜地區(qū)三塊樣塊采集樣品，選取不同地埂間距的地埂植物帶樣地（地埂1為地埂間距為 1 2 . 5 m 、地埂2為地埂間距為 1 9 . 5 m 作為研究對(duì)象，與研究對(duì)象坡向、坡度和面積等條件相似的無措施坡耕地作為對(duì)照樣地。3塊樣地均種植大豆，土質(zhì)地埂埂帶植被均為胡枝子。坡面基本特征見表1。

1.2.2 樣品采集

試驗(yàn)于2022年8月10日至17日進(jìn)行野外采樣，在3塊樣地中，每塊樣地均采用空間均勻布點(diǎn)法設(shè)置40個(gè)采樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)采集環(huán)刀（體積 1個(gè)、鋁盒1個(gè)、原狀土樣品 2 k g 。其中環(huán)刀用于測(cè)定總孔隙度、毛管孔隙度、田間持水量、飽和持水量以及毛管持水量，原狀土樣品用于土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定。

1.3 指標(biāo)測(cè)定及方法

采用環(huán)刀法測(cè)定總孔隙度、毛管孔隙度、田間持水量、飽和持水量與毛管持水量；采用干篩法[17計(jì)算出各級(jí)機(jī)械穩(wěn)定團(tuán)聚體占土樣總量的百分率。采用濕篩法[17測(cè)定土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)，按照土壤團(tuán)聚體粒徑 （ d ） 分為

水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)： dgt;0 . 2 5 m m 的土壤團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù) ，計(jì)算公式為

式中： 表示 gt; 0 . 2 5m m 水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)， 表示 i 粒級(jí)水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量， 表示gt;0 . 2 5 m m 水穩(wěn)性團(tuán)聚體總質(zhì)量，g。

平均重量直徑（MWD，式中記為 ：用來表征土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的結(jié)構(gòu)特征與穩(wěn)定性，其計(jì)算公式為

式中： 表示第 i 粒級(jí)的土壤團(tuán)聚體質(zhì)量百分?jǐn)?shù)， % · 表示相鄰兩級(jí)土壤團(tuán)聚體的平均粒徑， m m; n 代表土壤樣品經(jīng)過篩分后被劃分的粒徑區(qū)間的數(shù)量。

幾何平均直徑（GMD，式中記為 ：用來表征土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的結(jié)構(gòu)特征與穩(wěn)定性，其計(jì)算公式為

式中， 表示第 i 粒級(jí)的土壤粒級(jí)平均直徑的自然對(duì)數(shù)。

1. 4 數(shù)據(jù)處理

將每個(gè)地塊分為4個(gè)田面（兩條相鄰的梗帶與地塊邊界圍成區(qū)域?yàn)樘锩妫凑掌旅嫖恢脧母咧恋头譃樘锩?、田面2、田面3、田面4）分別進(jìn)行比較分析，用Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基本計(jì)算，利用SPSS進(jìn)行顯著性差異分析，Origin繪制柱狀圖，ArcMap10.8軟件繪制空間分布圖。

2 結(jié)果與分析

2.1土壤孔隙度的空間分布變化特征

地埂1、地埂2及對(duì)照樣地的總孔隙度如圖1所示。對(duì)于田面1，地埂1的總孔隙度較對(duì)照樣地能顯著提高19. 1 % （ Plt;0 . 0 5 ） ，而地埂2和對(duì)照樣地?zé)o顯著差異 （ Pgt;0 . 0 5 ） 。對(duì)于田面2，地埂1的總孔隙度較對(duì)照處理能顯著提高 1 8 . 2 % （ Plt;0 . 0 5 ） ，而地埂2和對(duì)照樣地?zé)o顯著差異 （ Pgt;0 . 0 5 ） 。對(duì)于田面3，各處理的總孔隙度均無顯著性差異 （ Pgt;0 . 0 5 ） 。對(duì)于田面4，地埂1及地埂2的總孔隙度較對(duì)照樣地均顯著性降低 1 3 % . 1 9 % 0 （ Plt;0 . 0 5 ） ，而地埂1和對(duì)照樣地?zé)o顯著差異 。

地埂1、地埂2及對(duì)照樣地的毛管孔隙度如圖2所示。對(duì)于田面1和田面2，地埂1的毛管孔隙度較地埂2和對(duì)照樣地均能顯著提高 2 5 . 6 % 和 3 7 . 7 % . 2 0 . 9 % 和 2 3 . 9 % （ Plt;0 . 0 5 ） ，而地埂2和對(duì)照處理無顯著差異！ （ Pgt;0 . 0 5 ） 。對(duì)于田面3，地埂1的毛管孔隙度較對(duì)照樣地有顯著提高 1 0 . 2 % （ Plt;0 . 0 5 ） ，地埂2和對(duì)照處理無顯著差異 （ Pgt;0 . 0 5 ） 。對(duì)于田面4，地埂1的毛管孔隙度較地埂2能顯著提高 3 0 . 7 % （ Plt;0 . 0 5 ） ，地埂2的毛管孔隙度較對(duì)照樣地顯著降低 2 6 . 7 % （ Plt;0 . 0 5 ） ，而地埂1和對(duì)照樣地?zé)o顯著差異 （ Pgt;0 . 0 5 ） 。

2.2土壤持水量的空間變化特征

地埂1、地埂2及對(duì)照樣地的毛管持水量如圖3所示。對(duì)于田面1、田面2、田面3，地埂1的毛管持水量較地埂2和對(duì)照樣地均能顯著提高 4 0 . 6 % 和 6 2 . 5 % /3 3 . 5 % 和5 1 . 1 % . 3 2 . 5 % 和 2 4 . 6 % （ Plt;0 . 0 5 ） ，而地埂2不同字母表示差異顯著""，大寫字母表示相同樣地，不同坡位土壤指標(biāo)的差異；小寫字母表示相同坡位，不同樣地土壤指標(biāo)的差異。下同。

圖1土質(zhì)地埂樣地及對(duì)照樣地土壤總孔隙度 Fig.1 Total porosity of soil in ridge plotsand control plots

和對(duì)照樣地?zé)o顯著差異 （ Pgt;0 . 0 5 ） 。對(duì)于田面4，地埂1的毛管持水量較地埂2能顯著提高 5 2 % （ ? Plt;0 . 0 5 ） ，地埂2的毛管持水量較對(duì)照樣地顯著降低 3 3 % （ P lt; 0.05），而地埂1和對(duì)照樣地?zé)o顯著差異（ （ Pgt;0 . 0 5 ） 。

地埂1、地埂2及對(duì)照樣地的飽和持水量如圖4所示。對(duì)于田面1，地埂1的飽和持水量較地埂2和對(duì)照樣地均能顯著提高 2 4 . 9 % 和 4 0 . 2 % （ Plt;0 . 0 5 ） ，而地埂2和對(duì)照樣地?zé)o顯著差異 （ Pgt;0 . 0 5 ） 。對(duì)于田面2，地埂1和地埂2的飽和持水量較對(duì)照樣地均能顯著提高4 4 . 5 % 和 3 2 . 9 （ Plt;0 . 0 5 ） ，而地埂1和地埂2無顯著差異 （ Pgt;0 . 0 5 ） 。對(duì)于田面3，各處理的飽和持水量均無顯著性差異 （ Pgt;0 . 0 5 ） 。對(duì)于田面4，地埂1的飽和持水量較地埂2顯著提高 2 5 . 3 % （ Plt;0 . 0 5 ） ，地埂2的飽和持水量較對(duì)照樣地顯著降低 2 6 % （ Plt;0 . 0 5 ） ，而地埂1和對(duì)照樣地?zé)o顯著差異 （ Pgt;0 . 0 5 ） 。

地埂1、地埂2及對(duì)照樣地的田間持水量如圖5所示。對(duì)于田面1、田面2，地埂1和地埂2的田間持水量較對(duì)照樣地均能顯著提高 8 0 . 1 % 和 4 7 ， 2 % ， 5 8 ， 9 % 和

17. 4 % 0 （ Plt;0 . 0 5 ） ，而地埂1較地埂2也顯著提升 2 4 . 9 % . 8 . 7 % （ P lt; 0 . 0 5 ） 。對(duì)于田面3，地埂1的田間持 水量較地埂2和對(duì)照樣地均能顯著提高 4 4 ， 3 % ， 1 8 ， 7 % （ Plt;0 . 0 5 ） ，地埂2較對(duì)照樣地顯著降低 1 7 . 8 % （ Plt;0 . 0 5 ） 。 對(duì)于田面4，地埂1和地埂2較對(duì)照樣地顯著性降低 1 0 . 6 % . 4 9 . 6 % （ P lt; 0 . 0 5 ） ，地埂1較地埂2顯著提高 7 7 . 5 % （ Plt;0 . 0 5 ） 。

2.3土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性空間變化特征

地埂1、地埂2及對(duì)照樣地的機(jī)械穩(wěn)定團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖6所示。對(duì)于田面1和田面4，地埂1和地埂2的機(jī)械穩(wěn)定團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)較對(duì)照樣地均能顯著提高1 2 . 2 % 和 3 ， 2 % ， 1 2 . 9 % 和 4 . 5 % （ Plt;0 . 0 5 ） ，而地埂1較地埂2也顯著提高 8 . 7 % . 8 . 1 % （ P lt; 0 . 0 5 ） 。對(duì)于田面2和田面3，地埂1的機(jī)械穩(wěn)定團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)較地埂2和對(duì)照樣地均能顯著提高 1 3 . 6 % 和 1 4 . 5 % . 1 1 . 2 % 和1 1 . 3 % （ Plt;0 . 0 5 ） ，而地埂2和對(duì)照樣地?zé)o顯著差異（ Pgt;0 . 0 5 ） 。

地埂1、地埂2及對(duì)照樣地的水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖7所示。對(duì)于田面1和田面4，地埂1和地埂2的水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)較對(duì)照樣地均能顯著提高1 3 . 4 % 和 6 . 2 % . 1 6 . 9 % 和 5 . 9 % （ Plt;0 . 0 5 ） ，而地埂1較地埂2顯著提高 6 . 8 % . 1 0 . 5 % （ P lt; 0 . 0 5 ） 。對(duì)于田面2和田面3，地埂1的水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)較地埂2和對(duì)照樣地均能顯著提高 1 4 . 5 % 和 1 4 . 4 % . 1 1 . 3 % 和 1 3 . 6 % （ Plt;0 . 0 5 ） ，而地埂2和對(duì)照樣地?zé)o顯著差異 （ Pgt;0 . 0 5 ） 。

地埂1、地埂2及對(duì)照樣地的MWD如圖8所示。對(duì)于田面1，地埂1和地埂2和對(duì)照樣地的MWD無顯著差異 （ Pgt;0 . 0 5 ） 。對(duì)于田面2和田面3，地埂1的MWD較對(duì)照樣地能顯著提高 1 9 . 3 % . 4 7 . 4 % （ P lt; 0 . 0 5 ） 而地埂2的MWD較對(duì)照樣地?zé)o顯著差異 （ Pgt;0 . 0 5 ） 。對(duì)于田面4，地埂1和地埂2的MWD較對(duì)照樣地均顯著提高 5 3 . 8 % . 6 1 . 6 % （ P lt; 0 . 0 5 ） ，而地埂1和地埂2無顯著差異 （ Pgt;0 . 0 5 ） 。

地埂1、地埂2及對(duì)照樣地的GMD如圖9所示。對(duì)于田面1、田面2、田面3，地埂1的GMD較地埂2和對(duì)照樣地均顯著提升 3 0 . 9 % 和 3 7 . 3 % . 3 9 . 9 % 和 5 1 . 3 % 、2 3 . 7 % 和 4 0 . 6 % （ Plt;0 . 0 5 ） ，地埂2較對(duì)照樣地?zé)o顯著差異 （ Pgt;0 . 0 5 ） 。對(duì)于田面4，地埂1和地埂2的GMD較對(duì)照樣地均顯著提高 5 5 . 3 % . 3 6 . 3 % （ P lt; 0 . 0 5 ） ，且地埂1較地埂2有顯著提升 1 3 . 9 % （ Plt;0 . 0 5 ） 。

3討論

3.1地埂間距對(duì)土壤持水能力的影響

本研究采用了多種指標(biāo)來評(píng)估土壤的持水能力，包括總孔隙度、毛管孔隙度、飽和持水量、田間持水量和毛管持水量。本研究結(jié)果表明，相較于未進(jìn)行地埂修建的對(duì)照樣地，修筑地埂的坡耕地能夠顯著改善土壤的持水能力。這一結(jié)論得到了魏思雨等[18的研究結(jié)果的支持，其研究發(fā)現(xiàn)修筑地埂植物籬的坡面土壤孔隙度和含水量都有顯著提高。這表明，修筑地埂可以改善土壤的通氣性、滲透能力以及蓄水保肥能力[19]。另外，在金萬鵬[20]的研究中，地埂植物帶對(duì)于攔蓄徑流和保護(hù)土壤肥力方面起到了至關(guān)重要的

作用。

本研究還觀察到了地埂間距對(duì)土壤持水能力的影響。結(jié)果顯示，地埂1（地埂間距為 1 2 . 5 m 比地埂2（地埂間距為 1 9 . 5m 具有更強(qiáng)的土壤持水能力。這是因?yàn)榈毓≈参飵ㄟ^縮短坡長(zhǎng)、調(diào)蓄徑流等措施，提高了土壤的持水能力。這一發(fā)現(xiàn)得到了賈燕鋒等[21]和趙梅等[22]的研究結(jié)果的印證。在相同的坡耕地面積條件下，隨著地埂間距的減小，地埂間的坡長(zhǎng)也隨之減小，減少了坡面徑流量和土壤流失量，從而增加了土壤的水分持水能力。這一觀點(diǎn)也得到了Zougmoré等[23]、Demissie等[24]的研究結(jié)果的支持。此外，Chen等[25]的研究也表明，縮小梯田間距同樣可以增強(qiáng)土壤的持水能力。

在本研究中，地埂樣地中最低田面的總孔隙度、毛管孔隙度、毛管持水量、飽和持水量和田間持水量指標(biāo)均低于對(duì)照樣地。這可能是因?yàn)樵跓o地埂措施的坡耕地中，坡上為侵蝕區(qū)域，而坡下則為沉積區(qū)域。在土壤侵蝕沉積過程中，沉積區(qū)的含水量顯著增加，這一發(fā)現(xiàn)與杜蘭蘭等[26張發(fā)民等[27的研究結(jié)果相一致。通過修筑地埂將坡面劃分為多個(gè)田面，有助于實(shí)現(xiàn)水分的均勻分布。盡管最低的田面位于相對(duì)的沉積區(qū)，但與坡耕地對(duì)應(yīng)的區(qū)域相比，該田面的含分量仍然較低。然而，值得注意的是，地形和土壤特性可能仍然對(duì)特定位置的田面含水量產(chǎn)生影響，這表明地埂修建雖然能夠提高整體水分的均勻性，但局部水分狀況仍受多種因素影響。

3.2地埂間距對(duì)土壤結(jié)構(gòu)特征的影響

本研究用土壤機(jī)械穩(wěn)定團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)、土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)、平均重量直徑、幾何平均直徑指標(biāo)來表征土壤結(jié)構(gòu)特征。土壤機(jī)械穩(wěn)定團(tuán)聚結(jié)構(gòu)與土壤穩(wěn)定性密切相關(guān)，在一定程度上反映土壤抗侵蝕能力，土壤機(jī)械穩(wěn)定團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，抗蝕性越好[28]。團(tuán)聚體平均重量直徑、幾何平均直徑可較好地表現(xiàn)土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的好壞，平均重量直徑、幾何平均直徑越大，團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。本研究發(fā)現(xiàn)，地埂樣地機(jī)械穩(wěn)定團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)是對(duì)照樣地的1.01＼～1.15倍；地埂樣地平均重量直徑是對(duì)照樣地的0.94＼～1.61倍；地埂樣地水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)是對(duì)照樣地的1＼～1.17倍，這表明修筑地埂后的坡耕地較無措施的對(duì)照樣地能夠有效改善土壤結(jié)構(gòu)。與趙賽東[29研究結(jié)果一致，實(shí)施地埂植物帶的坡耕地在機(jī)械穩(wěn)定團(tuán)聚體、平均重量直徑、水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于對(duì)照 4 . 1 7 % ， 1 1 . 9 % ， 5 . 5 3 9 % 。這可能是埂帶植物的種植作物不同以及地埂年限不同導(dǎo)致的，而且趙賽東[29的研究是在徑流小區(qū)內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)觀察，本研究是在野外進(jìn)行采樣分析的。金萬鵬[20研究表明地埂王坎的作用以及植物籬根系疏水?dāng)r截泥沙的作用，使得土壤分形維數(shù)降低，土壤結(jié)構(gòu)改良。

本研究發(fā)現(xiàn)，在地埂1（地埂間距為 1 2 . 5m， 比地埂2（地埂間距為 1 9 . 5 m， 土壤結(jié)構(gòu)表現(xiàn)更佳。這一發(fā)現(xiàn)得益于修筑水土保持措施后，微小地形得到改變，坡長(zhǎng)減小，進(jìn)而降低了水流速度，減少了水流對(duì)土壤的侵蝕作用[30]。在土壤侵蝕過程中，侵蝕不僅會(huì)帶走表土，還會(huì)帶走土壤中的養(yǎng)分，破壞土壤結(jié)構(gòu)[31-32]。另外，土壤侵蝕還會(huì)導(dǎo)致土壤中的平均重量直徑下降，進(jìn)而造成土壤結(jié)構(gòu)的惡化[33]。在相同的坡耕地面積條件下，隨著地埂間距的減小，地埂間的坡長(zhǎng)也隨之減小，因此，地埂1相較于地埂2，受到的土壤侵蝕影響更小，有助于保護(hù)土壤結(jié)構(gòu)。

4結(jié)論

為明確不同地埂植物帶間距的坡耕地土壤持水能力和土壤結(jié)構(gòu)的空間分布特征，研究選取修筑地埂植物帶的坡耕地（地埂1為埂帶間距為 1 2 . 5 m ；地埂2為埂帶間距為 1 9 . 5 m ）為研究對(duì)象，以坡耕地為對(duì)照，采用空間均勻布點(diǎn)取樣法獲取表層（ （ 0 ～ 1 5c m 王壤的基本物理性質(zhì)指標(biāo)，量化不同地埂植物帶間距的坡耕地土壤持水能力和土壤結(jié)構(gòu)的空間分布特征差異。結(jié)果如下。

1）在坡耕地修筑地埂后，土壤的總孔隙度、毛管孔隙度、飽和持水量、田間持水量和毛管持水量均顯著增加，且在整個(gè)坡面上分布相對(duì)均勻。此外，地埂1土壤的總孔隙度、毛管孔隙度、飽和持水量、田間持水量和毛管持水量是地埂2的0.96～1.11、1.21～1.31、1.03～1.25、1.22～1.78、1.33～1.52倍。

2）地埂樣地機(jī)械穩(wěn)定團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)、平均重量直徑、水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)、幾何平均直徑在所有4個(gè)田面都有顯著性提高，是無措施坡耕地的1.01～1.15、0.94～1.61、1～1.17、1.05～1.55倍，這表明修筑地埂后的坡耕地較無措施的對(duì)照樣地能夠有效改善土壤結(jié)構(gòu)。此外，地埂1土壤機(jī)械穩(wěn)定團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)、平均重量直徑、水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)、幾何平均直徑是地埂2的1.08～1.14、0.95～1.28、1.07～1.15、1.14～1.40倍。

3）綜上，修筑地埂可以改善土壤持水能力和土壤結(jié)構(gòu)特征，在本研究中較小的地埂間距改善作用更為顯著，為東北黑土區(qū)地埂植物帶及坡耕地水土保持措施的優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)，后續(xù)可探究梯田間距對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響等。

參考文獻(xiàn)

[1]張瑜，劉肅，徐子棋，等.黑土區(qū)坡地環(huán)境因子對(duì)紫斑牡 丹生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響[J].森林工程，2020，36（4）： 21-28. ZHANG Y，LIU S，XU ZQ，et al. Effect of the environmental factors on the growth and yield status of the Paeonia rockii in the black soil area[J].Forest Engineering，2020， 36（4）：21-28.

[2]張興義，劉曉冰．東北黑土區(qū)溝道侵蝕現(xiàn)狀及其防治對(duì) 策[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2021，37（3）：320-326. ZHANGX Y，LIU XB.Current scenario of gully erosion and its control strategy inmollisols areas of Northeast China [J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering，2021，37（3）：320-326.

[3]閻百興，楊育紅，劉興土，等.東北黑土區(qū)土壤侵蝕現(xiàn)狀 與演變趨勢(shì)[J].中國(guó)水土保持，2008（12）：26-30. YANBX，YANGYH，LIU XT，et al.Present status of soil erosion and evolution tendency of black soil region of northeast[J]. Soil and Water Conservation in China，2O08（12）： 26-30.

[4]田芷源，盧慧中，馬瑞，等.東北黑土區(qū)耕地侵蝕退化空 間分異特征[J/OL].土壤學(xué)報(bào)，1-16[2024-11-17]. TIANZY，LUHZ，MAR，et al. Spatial differentiation characteristics of farmland erosion and degradation in the northeast black soil region[J/OLl.Acta Pedologica Sinica， 1-16 [2024-11-17].

[5]呂沅杭，王姿澄，董靈波．基于RUSLE模型的帽兒山實(shí) 驗(yàn)林場(chǎng)不同林分類型土壤侵蝕動(dòng)態(tài)評(píng)估[J].森林工程， 2024，40（3） ：20-32. LYU YH，WANG Z C，DONG L B. Dynamic assessment of soil erosion in different forest types of Maoer Mountain Experimental Forest Farm based on RUSLE model[J].Forest Engineering，2024，40（3）：20-32.

[6]何舶，韓少杰，王丹彤，等.典型黑土區(qū)坡耕地表層土壤 活性有機(jī)碳變化特征[J].森林工程，2024，40（2）： 85-91. HE S，HAN SJ，WANG D T，et al. Characteristics of changes in active organic carbon in surface soil of sloping farmland in typical black soil areas[J].Forest Engineering，2024，40（2） ： 85-91.

[7]楊文文，張學(xué)培，王洪英.東北黑土區(qū)坡耕地水土流失 及防治技術(shù)研究進(jìn)展[J].水土保持研究，2005（5）： 236-240. YANG W W，ZHANG XP，WANG HY. Study on soil and water loss and prevention technology of sloping land in blackland in the northeast[J].Research of Soil and Water Conservation，2005（5） ：236-240.

[8]張瑜，徐子棋，楊獻(xiàn)坤，等.吉林省山地丘陵區(qū)典型坡面 水土保持措施適宜性研究[J].森林工程，2021，37（6）： 25-33，38. ZHANG Y，XU ZQ，YANG XK，et al. Suitability evaluation of soil and water conservation measures on typical slope in mountain and hilly areas of Jilin Province[J].Forest Engineering，2021，37（6） ：25-33，8.

[9]王保一，張榮華，荊莎莎，等.降雨和坡度對(duì)路基邊坡產(chǎn) 流產(chǎn)沙的影響[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2019，43（2） ：114-120. WANGBY，ZHANGRH，JING SS，et al.Effectsof rainfall and slope gradient on runoff and sediment yield of subgradeslope[Jl.Journal of Nanjing Forestry University （Natural Sciences Edition），2019，43（2）：114-120.

[10]薛建斌．國(guó)家坡耕地水土流失綜合治理試點(diǎn)工程靜寧 縣項(xiàng)目區(qū)建設(shè)的有效嘗試[J].中國(guó)水土保持，2011 （4） ：53-54. XUEJB.Effective attempt on building project area of Jingning County，a pilot project of integrated treatment of soil and water loss of state sloped lands[J].Soil and Water Conservation in China，2011（4） ：53-54.

[11]包昂，范昊明，許秀泉，等．東北半干旱區(qū)不同耕作方 式下的侵蝕性降雨標(biāo)準(zhǔn)比較[J].土壤通報(bào)，2022，53 （1）：81-88. BAO A，F(xiàn)AN H M，XU XQ，et al. Comparison of erosive rainfall standards under different tillage methods in the semi-arid region of Northeast China[Jl. Chinese Journal of Soil Science，2022，53（1） ：81-88.

[12]陳光，范海峰，陳浩生，等.東北黑土區(qū)水土保持措施 減沙效益監(jiān)測(cè)[J].中國(guó)水土保持科學(xué)，2006（6）： 13-17. CHENG，F(xiàn)AN HF，CHENHS，et al.Benefits of sediment reduction of soil conservation practices in the black region of Northeast China[Jl. Science of Soil and Water Conservation，2006（6） ：13-17.

[13]呂剛，班小峰，雷澤勇，等．東北黑土區(qū)坡耕地治理過 程中的水土保持效應(yīng)[J].水土保持研究，2009，16（6）： 51-55. LYUG，BANXF，LEI ZY，etal.Benefit of soil and water conservation in the process of harnessing a sloping farmland in the black soil region，Northeast China[J].Research of Soil and Water Conservation，2009，16（6）： 51-55.

[14]馮洋，郭成久，李勇，等.不同水土保持措施對(duì)黑土區(qū) 坡耕地氮、磷流失的影響[J].水土保持研究，2014，21 （3） ：47-50，56. FENGY，GUOCJ，LIY，etal.Effectsof differentsoil and water conservation measures on soil nitrogen and phosphorus losses from sloping farmland in black soil region of Northeast China[J]. Research of Soil and Water Conservation，2014，21（3）：47-50，56.

[15]王禹宸.黑土區(qū)埂帶植物篩選及其效益評(píng)價(jià)[D].哈爾 濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015. WANG Y C. Screening and benefit evaluation of soil and water conservation plants in the ridge belt of black soil area[D]. Harbin：Northeast Agricultural University，2015.

[16]白建宏.東北黑土區(qū)埂帶水土保持植物引進(jìn)篩選[J]. 中國(guó)水土保持，2016（3）：31-33. BAI JH. Screening of soil and water conservation plants intheridgebeltof theblack soil regionofNortheastChina [Jl.Soil and Water Conservation in China，2O16（3）： 31-33.

[17]陳立新.土壤實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教程[M].哈爾濱：東北林業(yè)大 學(xué)出版社，2005. CHEN L X.Soil laboratory practical tutorial[M]. Harbin ： Northeast Forestry University Press，2005.

[18]魏思雨，張延玲，劉濱輝，等．東北黑土區(qū)地埂坡耕地 土壤物理性質(zhì)的空間分布特征[J].水土保持研究， 2024，31（4） ：135-144. WEI SY，ZHANG YL，LIUBH，et al. Spatial distribution characteristics of soil physical properties of sloping cultivated land with ridges in the black soil region of Northeast China[J].Research of Soil and Water Conservation，2024，31（4） ：135-144.

[19]劉明義，許曉鴻，劉艷軍，等.不同植物帶地埂土壤抗 侵蝕效果研究[J].中國(guó)水土保持，2012（7）：43-45，75. LIU MY，XU XH，LIU YJ，et al.Anti-erosion effects of ridgesoil with different vegetation zones [J]. Soil and Water Conservation in China，2012（7） ：43-45，75.

[20]金萬鵬.典型黑土區(qū)坡耕地土壤性狀及水保措施優(yōu)化 配置研究[D].沈陽：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2020. JIN WP. Study on soil characteristics and optimization configuration of soil and water conservation measures in typical black soil sloping land[Dl. Shenyang： Shenyang Agricultural University，2020.

[21]賈燕鋒，王佳楠，范昊明，等.東北黑土區(qū)水土保持措 施防治多營(yíng)力侵蝕的作用與優(yōu)化配置[J].中國(guó)水土保 持科學(xué)，2022，20（5）：124-132. JIA YF，WANGJN，F(xiàn)AN H M，et al. Effects and optimal allocation of soil and water conservation measures on the multi-agent combined soil erosion in the mollisol region， Northeast China[J]. Science of Soil and Water Conservation，2022，20（5） ：124-132.

[22]趙梅，孟令欽，王秀穎.地埂植物帶在坡耕地治理中的 作用與綜合效益分析——以東北黑土區(qū)為例[J].南方 農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，45（6）：1015-1020. ZHAOM，MENGLQ，WANGXY.Effectsand benefits of belts of shrub or grass on slope farmland—A case of black soil region in Northeast China[J]. Journal of Southern Agriculture，2014，45（6）：1015-1020.

[23] ZOUGMORE R，GUILLOBEZ S，KAMBOU N F，et al. Runoff and sorghum performance as affected by the spacing of stone lines in the semiarid Sahelian zone[J]. Soil and Tillage Research，2000，56（3/4） ：175-183.

[24]DEMISSIE S，MESHESHA D T，ADGO E，et al. Effects of soil bund spacing on runoff，soil loss，and soil water content in the Lake Tana Basin of Ethiopia[J].Agricultural Water Management，2022，274：107926.

[25] CHEN D，WEI W，CHEN L D. How can terracing impact onsoil moisture variation in China？ A meta- analysis [J]. Agricultural Water Management，2020，227 ： 105849.

[26]杜蘭蘭，王志齊，王蕊，等.模擬條件下侵蝕-沉積部位 土壤 通量變化及其影響因素[J].環(huán)境科學(xué)，2016， 37（9）：3616-3624. DULL，WANGZQ，WANGR，etal.Variationofsoil flux and environmental factors across erosion deposition sites under simulation experiment[Jl. Environmental Science，2016，37（9）：3616-3624.

[27]張發(fā)民，杜蘭蘭，袁瀛，等．土壤侵蝕和沉積對(duì)土壤理 化性狀的影響[J].水土保持學(xué)報(bào)，2021，35（6）： 161-167. ZHANGFM，DULL，YUANY，etal.Effects of soil erosion and deposition on soil physical and biochemical properties[J]. Journal of Soil and Water Conservation，2021， 35（6） ：161-167.

[28]張孝存，鄭粉莉，安娟，等.典型黑土區(qū)坡耕地土壤侵 蝕對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)和氮的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究， 2013，31（4） ：182-186. ZHANGXC，ZHENGFL，ANJ，etal.Effectsof soil erosion on soil organic matter and nitrogen in sloping farmland in typical black soil region[J].Agricultural Research inthe Arid Areas，2013，31（4）：182-186.

[29]趙賽東.不同水土保持措施對(duì)黑土坡耕地土壤侵蝕及 肥力的影響[D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2016. ZHAO S D. Effects of different soil and water conservation measures on soil erosion and fertility of black soil sloping land[D].Harbin：Northeast Agricultural University，2016.

[30]宋春雨，屈遠(yuǎn)強(qiáng)，張興義，等．地埂水土保持技術(shù)回顧 [J].土壤與作物，2018，7（1）：1-12. SONG CY，QU YQ，ZHANG X Y，et al. Retrospect of contour bund for soil and water conservation[J]. Soil and Crop，2018，7（1）：1-12.

[31]史志華，劉前進(jìn)，張含玉，等.近十年土壤侵蝕與水土 保持研究進(jìn)展與展望[J].土壤學(xué)報(bào)，2020，57（5）： 1117-1127. SHIZH，LIUQJ，ZHANGHY，etal. Study onsoil erosion and conservation in the past 1O years： Progress and prospects[J].Acta Pedologica Sinica，2020，57（5）： 1117-1127.

[32]楊青松，楊偉，彭玨，等.典型黑土區(qū)坡耕地土壤微生 物多樣性及群落結(jié)構(gòu)對(duì)侵蝕-沉積的響應(yīng)[J/OL].土壤 學(xué)報(bào)，1-15[2024-05-12]. YANGQS，YANGW，PENGJ，etal.Response of soil microbial diversity and community structure to erosion-deposition in slope farmland in typical black soil area of Northeast China[J/OL].Acta Pedologica Sinica，1-15 [2024-05-12].

[33]李婭蕓，劉雷，安韶山，等.應(yīng)用LeBissonnais法研究黃 土丘陵區(qū)不同植被區(qū)及坡向?qū)ν寥缊F(tuán)聚體穩(wěn)定性和可 蝕性的影響[J].自然資源學(xué)報(bào)，2016，31（2）：287-298. LIYY，LIUL，ANSS，etal.Researchon the effectof vegetation and slope aspect on the stability and erodibility of soil aggregate in loess hilly region based on Le Bissonnais method[J]. Journal of Natural Resources，2O16，31 （2） ：287-298.