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土壤团聚体是土壤的基本构成单元,影响土壤的功能与稳定性。本研究以黄土丘陵区10a、18a、28a、43a的人工刺槐林为研究对象,以耕地为对照,采用野外与室内分析相结合的方法,研究0-40 cm土层不同粒径团聚体分布及稳定性变化特征,同时分析土壤全土、团聚体、微生物、植物叶片和凋落物碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量变化特征,结合土壤质地和粘土矿物分布特征,探究刺槐恢复过程中土壤团聚结构演变特征及其影响机制。得到以下主要结果:1.人工刺槐林恢复过程土壤结构得到改善,稳定性增加在0-40 cm土层,0.053-0.25 mm粒径的团聚体含量最高,>5 mm的次之,其余含量较小。大团聚体(粒径>0.25 mm)含量随恢复年限的增加而增加,在0-20 cm与20-40cm土层的变化范围分别为:13.37%-52.47%、10.93%-40.68%,其中>5 mm粒径的团聚体增量最大。微团聚体(粒径<0.25 mm)含量随恢复年限的增加而减小。随恢复年限增加,团聚体稳定性系数(GMD和MWD)显著升高,可蚀性因子K值显著降低,说明土壤团聚体稳定性升高、抗蚀性增强。2.人工刺槐林恢复过程土壤C、N增加,主要受叶片P、凋落物P及微生物C、N、P的影响土壤与团聚体C、N及其化学计量比受恢复年限、粒径的影响,P含量变化不大。其中,土壤与土壤团聚体C、N、碳磷比(C:P)、氮磷比(N:P)随恢复年限的增加而增加;团聚体C、N、碳氮比(C:N)、C:P、N:P随粒径减小呈现先增加后减小的趋势。此外,0-20 cm土层土壤与团聚体C、N、P高于20-40 cm土层。逐步回归分析表明,全土C、N主要受>5 mm、1-2 mm与0.5-1 mm粒径的团聚体C、N含量的影响,同时,这三个粒径团聚体的C、N含量增速也相对较大。叶片、凋落物和微生物C、N、P及其化学计量比受恢复年限的影响。其中,叶片C含量在不同恢复年限刺槐林中变化较小,其值稳定在均值453.35 g·kg-1,N、P以及N:P随着恢复年限增加先增加后减小。微生物量C、N、C:P、N:P随恢复年限的增加先增加后减小,P含量随恢复年限的增加而增加。相关性分析表明,微生物C、N、P与叶片N、P以及凋落物P显著相关;团聚体C、N与叶片P、凋落物P以及微生物量C、N、P之间显著相关;仅1-2 mm粒径团聚体P与凋落物P显著相关。3.人工刺槐林对土壤质地及黏土矿物无显著影响刺槐林土壤颗粒及黏土矿物含量在不同年限与土层间无显著差异。黏粒、粉粒、砂粒含量的均值分别为:17.76%、47.03%、35.22%。研究区土壤中的黏土矿物主要有水云母、绿泥石、高岭石、蛭石、蒙脱石,其相对含量分别为:64.01%、15.43%、9.17%、7.41%、3.98%。0-20 cm土层黏粒、粉粒以及各黏土矿物的绝对含量略高于20-40 cm土层,且黏粒与粉粒含量随恢复年限的增加而增加。4.初步明确了人工刺槐林土壤团聚结构的关键影响因素本研究中,微生物C、N、P与叶片P、凋落物P影响了团聚体C、N、P,进而决定了全土C、N、P,最终使土壤团聚结构产生变化。RDA分析表明,土壤C、N、P、C:P、N:P、C:N、容重以及黏粒含量是影响土壤团聚体的关键因素,其中,P较C、N更为敏感。此外,一些其他因素也对某一粒径团聚体具有重要影响。如:高岭石含量对>5 mm和2-5 mm粒径团聚体影响较强;土壤含水量对1-2 mm、0.5-1 mm和0.25-0.5mm粒径团聚体影响较强;砂粒含量对0.053-0.25 mm粒径团聚体影响较强,p H对<0.053 mm粒径团聚体影响较强。综上所述,黄土丘陵区人工刺槐林恢复过程中土壤结构改善,稳定性增加,这与大团聚体含量增加关系密切。而土壤团聚结构的关键影响因素有全土和微生物养分库、容重以及黏粒含量,凋落物与叶片的影响较小。研究结果对研究黄土丘陵区土壤结构改良、抗侵蚀等方面具有一定参考价值,为恢复地区土壤团聚结构的研究提供理论依据。