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覆盖作物轮作改善砂姜黑土生物孔隙结构的多尺度研究

文献类型： 中文期刊

作者： 丁天宇;郭自春;花可可;张红霞;彭新华

作者机构：

关键词： 砂姜黑土;覆盖作物;生物孔隙;土柱;团聚体;X射线CT扫描

期刊名称：土壤学报

ISSN： 0564-3929

年卷期： 2025 年

页码：

收录情况： 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2025-2026年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2024版）

摘要： 为全面揭示土壤生物孔隙分布特征，本研究采用高分辨率X射线CT技术，从三个尺度（（直径10cm、高20 cm的大土柱，直径5 cm、高5 cm的小土柱，以及3～5 mm的团聚体）探究不同轮作模式对砂姜黑土0～20 cm土层生物孔隙结构特征的影响，并对比分析不同尺度下生物孔隙结构特征差异。结果表明：与小麦-玉米轮作相比，小麦-羊角豆轮作显著提高了三个尺度下的生物孔隙度，增幅分别为237%、243%和119%(P<0.05)；小麦-决明子轮作分别提升了111%、217%和114%(P<0.05)。大土柱尺度下生物孔隙平均直径（1444～3374μm）和最大直径（4792～8854μm）均显著高于其他尺度，能够完整捕获粗大生物孔隙并揭示其垂直分布特征，但无法有效识别细生物孔隙（（<60μm）；小土柱尺度适用于中细生物孔隙（（>30μm）识别，常用于评估土壤的水气传输特性；团聚体尺度则能检测极细生物孔隙（>6μm），且其生物孔隙比例较高（（21.6%～34.4%）。综上，覆盖作物轮作在三个尺度下均能够有效改善砂姜黑土生物孔隙结构，建议未来研究中联用多尺度CT观测手段，以更全面揭示生物孔隙的空间分布与演变规律。

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