青花椒种植对土壤微团聚体分形维数和生化特性的影响

【目的】研究坡耕地转变为青花椒林地和弃耕地后土壤微团聚体组成、分形维数和土壤肥力变化,以及分形维数与土壤肥力之间的关系，为坡耕地退耕后青花椒种植和土壤管理提供参考。【方法】以川东丘陵区青花椒林（2，5，9和14年，分别以QHJ-2、QHJ-5、QHJ-9和QHJ-14表示）、弃耕地（14年，QGD）和坡耕地（CK）为研究对象，测定土壤微团聚体组成、养分含量、酶活性与微生物数量，运用分形模型和隶属函数法分别计算微团聚体分形维数和土壤肥力综合值，并探讨土壤微团聚体分形维数（D）、特征微团聚体组成比例（PCM）和粒径＜0.02 mm与2~0.02 mm土壤微团聚体含量的比值（RMD）与土壤肥力间的关系。【结果】坡耕地退耕为青花椒林和弃耕地促进了大粒径土壤微团聚体含量的增加和小粒径土壤微团聚体含量的降低。坡耕地转变为青花椒林地后，土壤养分含量、微生物数量和酶活性均显著增加，相同退耕年限下，青花椒林地土壤养分含量、微生物数量和酶活性均优于弃耕地。土壤肥力综合值表现为QHJ-14＞QHJ-9＞QGD＞QHJ-5＞QHJ-2＞CK。土壤PCM、RMD和D均随着青花椒种植年限的延长而降低。土壤PCM、RMD和D与土壤养分含量、微生物数量和酶活性及土壤肥力综合值呈显著负相关(P<0.05)。【结论】坡耕地种植青花椒和弃耕有利于改善土壤微团聚体的组成，促进小粒径微团聚体向大粒径微团聚体聚合，能有效提高土壤肥力；土壤PCM、RMD和D可作为坡耕地退耕后土壤肥力变化的综合评价指标