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user: 4. 结果与分析 4.1. 不同林龄橡胶林土壤水稳性团聚体稳定性特征 4.1.1. 不同林龄橡胶林土壤水稳性团聚体含量特征 由表2可知，15a橡胶林在0~15 cm土层中粒径 > 2 mm的土壤水稳性团聚体含量占主要部分，其含量占比超过46%，而5a、25a橡胶林在各土层中均为粒径2~0.25 mm和<0.25 mm的水稳性团聚体占主要部分，其含量占比均超过70%；不同林龄橡胶林中，粒径 > 2 mm的土壤水稳性团聚体含量具体表现为15a > 25a > 5a。原始林各土层均以粒径 > 2 mm的土壤水稳性团聚体为主，含量占比在46%以上，且随着粒径的减小，水稳性团聚体含量递减。总体上，粒径 > 2 mm的土壤水稳性团聚体含量原始林 > 15a > 25a > 5a，且原始林含量远大于橡胶林；粒径 < 0.25 mm的土壤水稳性团聚体含量5a > 25a > 15a > 原始林，且原始林远小于橡胶林，说明林龄对土壤大粒径和最小粒径团聚体影响较大。 Table 2 Distribution characteristics of soil water-stable aggregates in rubber forests and primary forests of different age 林型 水稳性团聚体/% 0~15 cm 15~30cm 30~45 cm >2 mm 2~0.25 mm <0.25 mm >2 mm 2~0.25 mm <0.25 mm >2 mm 2~0.25 mm <0.25 mm 5a 19.81 33.32 46.87 17.25 37.38 45.37 13.76 41.67 44.57 15a 46.07 20.35 33.58 35.12 29.13 35.75 24.18 33.17 42.65 25a 27.86 33.53 38.61 18.42 43.55 38.03 16.43 45.66 37.91 原始林 60.49 29.46 10.05 53.24 37.83 8.93 46.16 46.07 7.77 表2. 不同林龄橡胶林、原始林土壤水稳性团聚体分布特征 不同林龄橡胶林以及原始林，随土层的加深，粒径 > 2 mm水稳性团聚体含量均表现出递减趋势，且除5a橡胶林变化趋势不明显外，其它林型均表现出从0~15 cm到15~30 cm土层明显差异，而15~30 cm到30~45 cm土层差异不明显；粒径2~0.25 mm水稳性团聚体含量则呈现递增趋势，变化趋势与粒径 > 2 mm团聚体相近；粒径 < 0.25 mm水稳性团聚体中，除15a橡胶林表现出递增趋势外，其它林型均呈现递减趋势，但其变化趋势均不明显，说明人为活动(如割胶、施肥、除草等)、林下植被覆盖度等对团聚体分布影响明显。 粒径 > 0.25 mm团聚体被称为土壤团粒结构体，该粒径的水稳性团聚体是土壤中最稳定的结构体，其数量与土壤的抗蚀能力正相关 [ 19 ] [ 20 ] 。在不同林型及不同土层深度上，>0.25 mm水稳性团聚体含量均占主要部分，占比均超过50%，尤其原始林，其占比在90%以上，0~15 cm和15~30 cm土层上表现为原始林 > 15a > 25a > 5a，30~45 cm土层上表现为原始林 > 25a > 15a > 5a。说明原始林相较于橡胶林，其土壤稳定性更好，抗蚀能力更强，而在不同林龄橡胶林中，土壤结构稳定性则表现为15a > 25a > 5a。 4.1.2. 土壤水稳性团聚体MWD和GMD分析 为了更全面准确地反映土壤结构稳定性，以平均重量直径(Mean weight diameter， MWD)、几何平均直径(Geometric mean diameter， GMD)以及分形维数(D)值作为衡量指标进行分析，MWD、GMD值越大，D值越小，则表明土壤团聚体的平均粒径团聚度越高，抗蚀性越强，稳定性越高 [ 21 ] 。如图2所示，土壤水稳性团聚体MWD和GMD值均表现出相同趋势。不同林龄橡胶林中，MWD和GMD值均表现为15a > 25a > 5a，说明15a橡胶林土壤稳定性要好于25a橡胶林，而25a橡胶林土壤稳定性要好于5a橡胶林，这可能是由于15a橡胶林正处于高产胶期，施肥最多，且胶农进行林下除草，从而导致土壤养分较高，而25a橡胶林濒临砍伐换代期，由于多年的割胶导致土壤养分流失严重，再加上无人看管，林下草被茂盛，分流养分，导致其土壤稳定性低于15a橡胶林，而5a橡胶林则是刚种植不久，种植橡胶树时对土层的破坏还没有恢复，再加上橡胶幼树根系不发达，导致土壤结构不稳定；原始林MWD和GMD值显著高于橡胶林，这说明原始林的土壤稳定性明显好于橡胶林，总体趋势为原始林 >15a > 25a > 5a，这可能是由于原始林内生态系统较为完善，植被覆盖度高，生物量大，土壤有机碳、全氮等养分元素含量较高，特别是有机碳，其是土壤团聚体形成的良好胶结剂，因此导致原始林土壤结构稳定性较高；5a、25a橡胶林以及原始林MWD和GMD值在不同土层间差异不显著(P > 0.05)，说明其垂直稳定性较好，而15a橡胶林在不同土层间差异显著(P < 0.05)，说明其垂直稳定性较差，这可能是由于15a橡胶林正处于高产胶期，割胶、除草、施肥等人为活动频繁，且伴随着割胶而来的土壤养分流失，导致土层之间土壤结构差异较大；随着土层的加深，不同林龄橡胶林及原始林土壤水稳性团聚体MWD和GMD值呈现递减趋势，说明表层土壤稳定性要高于下层土壤，这与不同粒径团聚体分布特征相一致。总体来说，林龄对橡胶林土壤水稳性团聚体分布影响较大，进而对土壤结构稳定性影响较大。 图2. 不同林龄橡胶林、原始林土壤水稳性团聚体平均重量直径和几何平均直径 4.1.3. 土壤水稳性团聚体分维特征分析 如图3所示，原始林土壤水稳性团聚体D值远小于橡胶林，而在橡胶林中，则是15a橡胶林土壤水稳性团聚体D值最小，总体趋势为原始林 < 15a < 25a < 5a，说明原始林土壤稳定性最高，而15a橡胶林则是橡胶林中土壤稳定性最高的，这与水稳性团聚体MWD和GMD分析结果一致；随着土层的加深，5a、25a橡胶林及原始林土壤水稳性团聚体D值均表现为递减趋势，但5a、25a橡胶林差异不明显(P > 0.05)，说明其垂直土壤结构稳定性好；15a橡胶林随土层的加深表现出递增趋势，且差异明显(P < 0.05)，说明其表层土壤结构好于下层，稳定性高，但垂直土壤结构稳定性较差。 4.2. 不同海拔橡胶林土壤水稳性团聚体稳定性特征 4.2.1. 不同海拔橡胶林土壤水稳性团聚体含量特征 由表3可知，不同海拔橡胶林在0~15 cm土层中，粒径 > 2 mm和<0.25 mm的土壤水稳性团聚体含量占主要部分，而在15~30 cm和30~45 cm土层中，则是2~0.25 mm和<0.25 mm的土壤水稳性团聚体占主要部分，其含量占比均超过50%。随着海拔的递升，粒径 > 2 mm和<0.25 mm的土壤水稳性团聚体呈现先升高后降低再升高再降低的反双峰趋势，其中在海拔850 m处，粒径 > 2 mm的土壤水稳性团聚体含量达到最低值，各土层含量占比均在22%以下，但其粒径 < 0.25 mm的土壤水稳性团聚体含量在此海拔达到最高值，各土层含量占比均在48%以上；而粒径在2~0.25 mm的土壤水稳性团聚体含量随海拔的变化趋势则呈现与其它粒径团聚体相反的趋势，其中在海拔950 m处，土壤水稳性团聚体含量达到最低值，各土层含量占比在26%以下，其它海拔含量差异较小。这说明海拔850 m处橡胶林土壤大粒径团聚体较少，土壤结构稳定性相比于其它海拔较差。 不同土层上，粒径 > 2 mm的土壤水稳性团聚体含量随土层的加深表现出递减趋势，而2~0.25 mm和<0.25 mm土壤水稳性团聚体含量则表现出递增趋势。其中在0~15 cm土层，随着粒径的减小水稳性团聚体含量大致呈现先减后增的趋势，其它土层则无明显趋势，但在海拔850 m处，随着粒径的递减，各土层团聚体含量均表现出递增趋势，这又充分说明海拔850 m处橡胶林土壤大粒径水稳性团聚体较少，土壤架构稳定性较差。 0~15 cm土层上，海拔1050 m处橡胶林粒径 > 0.25 mm土壤水稳性团聚体含量最高(80.38%)，而海拔850 m处含量最低(51.35%)，其它海拔橡胶林差异不大在66.31%~71.24%之间，由此说明海拔1050 m处橡胶林表层土壤结构最稳定，850 m处橡胶林表层土壤架构最不稳定；在15~30 cm和30~45 cm土层 图3. 不同林龄橡胶林、原始林土壤水稳性团聚体分型维数 Table 3 Distribution characteristics of soil water-stable aggregates in rubber forests at different altitude 海拔(m) 水稳性团聚体(%) 0~15 cm 15~30 cm 30~45 cm >2 mm 2~0.25 mm <0.25 mm >2 mm 2~0.25 mm <0.25 mm >2 mm 2~0.25 mm <0.25 mm 550 45.15 24.52 30.33 28.96 36.82 34.22 19.86 43.65 36.49 650 46.05 20.26 33.69 35.29 29.36 35.35 24.26 33.19 42.55 750 36.56 30.23 33.21 32.49 33.85 33.66 26.36 35.55 38.09 850 21.32 30.03 48.65 15.89 33.03 51.08 12.88 34.76 52.36 950 49.88 21.36 28.76 46.55 24.76 28.69 42.51 25.36 32.13 1050 46.62 33.76 19.62 27.46 37.76 34.78 23.99 40.42 35.59 表3. 不同海拔橡胶林土壤水稳性团聚体分布特征 中，海拔950 m处橡胶林粒径 > 0.25 mm土壤水稳性团聚体含量最高，高于67%，而海拔850 m处含量最低，低于50%，其它海拔橡胶林差异不大，这说明海拔950 m处橡胶林下层土壤结构最稳定，而850 m处橡胶林下层土壤结构最不稳定。总体来说，海拔850 m处橡胶林土壤稳定性最差，其它海拔橡胶林土壤稳定性差异不大。 4.2.2. 土壤水稳性团聚体MWD和GMD分析 如图4所示，不同海拔橡胶林土壤水稳性团聚体MWD和GMD值均表现出相同趋势，大体随着海拔的上升呈现先下降再上升的趋势，尤其是在0~15 cm土层表现极为明显，其最低值出现在海拔850 m处，最高值出现在海拔1050 m处，说明850 m处橡胶林表层土壤稳定性最差，1050 m处橡胶林表层土壤稳定性最好，其它海拔橡胶林表层土壤稳定性差异不是特别明显；15~30 cm、30~45 cm土层随海拔的上升表现出先上升后下降再上升再下降的反双峰趋势，最低值依然在海拔850 m处，但最高出现在海拔950 m处，说明850 m处橡胶林下层土壤稳定性最差，950 m处橡胶林下层土壤稳定性最好，其它海拔橡胶林下层土壤差别不大；随着土壤的加深，MWD、GMD值均表现出递减趋势，海拔550 m、650 m处橡胶林各土层之间差异较明显(P < 0.05)，说明其土壤稳定性垂直差异较大，海拔750 m、850 m、950 m处橡胶林各土层间差异不明显(P > 0.05)，土壤垂直稳定性较好，海拔1050 m处橡胶林在0~15 cm土层高于 图4. 不同海拔橡胶林土壤水稳性团聚体平均重量直径和几何平均直径 图5. 不同海拔橡胶林土壤水稳性团聚体分形维数 其他海拔橡胶林，但15~30 cm、30~45 cm土层之间差异不大，且远低于0~15 cm土层，说明表层土壤稳定性很好，但垂直稳定性很差。总体来说，海拔850 m处橡胶林土壤结构稳定性最差，海拔950 m处橡胶林土壤结构综合稳定性最好，海拔1050 m处橡胶林表层土壤结构最稳定，但垂直稳定性最差，其它海拔橡胶林土壤稳定性处于中间值。 4.2.3. 土壤水稳性团聚体分维特征分析 如图5所示，不同海拔橡胶林土壤水稳性团聚体分形维数(D)大致呈现与MWD、GMD值相反的趋势。海拔850 m处橡胶林土壤水稳性团聚体D值最高，且明显高于其它海拔，说明其土壤结构稳定性最差，但在不同土层上D值差异不明显(P > 0.05)，说明其垂直稳定性较好；海拔950 m处橡胶林土壤水稳性团聚体D值最低，说明其稳定性最好，其次是海拔1050 m橡胶林，这与MWD、GMD分析结果一致；其它海拔橡胶林土壤水稳定性团聚体D值差异不大，总体上呈现随海拔的上升而升高的趋势。