紫色土是湖南省主要的土壤类型之一,以石灰性紫色土为主,且连片分布较多,集中分布在湖南中部衡阳盆地(简称为:湘中丘陵区,下同),面积约46.7×103 km2。由于特殊的土质条件和人为活动影响,该地区土壤侵蚀严重,水土流失和地质灾害频繁发生,植被恢复极其困难,严重制约着地区的经济发展。本研究在衡阳紫色土困难造林坡地,以土壤基质不改良作为对照地,采用野外调查和室内分析相结合,运用主成分分析法研究土壤基质改良和栽植4种树种(柏木、枫香、苦楝、栾树)对土壤抗蚀性的综合影响,阐明湘中丘陵区紫色土土壤抗蚀性的主要特征及其影响因素,为湘中丘陵区紫色土坡地水土流失防治方案制定和植物群落恢复、构建与优化等提供科学依据。主要研究结果如下:(1)土壤基质改良后,土壤容重、pH值下降,但与对照地差异不显著;0-20 cm 土层 SOC、TN、TK、TP含量比对照地分别提高了 63.94%、103.65%、273.91%、103.86%;0-10 cm 土层抗蚀指数为对照地的1.27倍,且差异显著;>5、>0.25 mm干筛团聚体含量显著提高,而0.25-0.5 mm干筛团聚体含量显著下降;0-10、10-20 cm 土层>0.25 mm水稳性团聚体含量比对照地分别提高了 19.56%、9.81%,粉粒、黏粒百分含量分别提高了 3.16%-6.07%和25.21%-5.71%,且黏粒百分含量与对照地差异显著,而砂粒百分含量分别下降了 216%-3.29%;0.05-0.25 mm微团聚体含量显著提高;0-10、10-20cm土层结构破坏率显著下降,分别下降了 11.55%、4.84%,且<0.05 mm微团聚体含量下降;>0.25 mm干筛团聚体、>0.25 mm水稳性团聚体、结构破坏率、黏粒、粉粒、砂粒、土壤抗蚀指数与SOC、TN、TK、TP、容重呈显著正或负相关。影响湘中丘陵区紫色土土壤抗蚀性的主要评价指标有13个,为:>0.25 mm干筛团聚体、>0.25 mm水稳性团聚体、结构破坏率、黏粒、粉粒、砂粒、SOC、TN、TK、TP、<0.05 mm 微团聚体、0.05-0.25 mm 微团聚体、土壤抗蚀指数。土壤基质改良后,0-10、10-20 cm 土层综合抗蚀性指数分别比对照地提高了 322.24%和140.49%。表明土壤基质改良显著改善土壤理化性质,显著提高紫色土土壤结构稳定性,增强土壤抗蚀性。(2)两种不同土壤基质处理方式下,4种树种根际土壤抗蚀指数、SOC含量、根系生物量、>0.25 mm干筛团聚体、>0.25 mm水稳性团聚体、黏粒百分含量、0.05-0.25 mm微团聚体的变化趋势基本一致,均表现为:栾树、苦楝较高于枫香、柏木;粉粒百分含量则表现为:柏木>苦楝>枫香>栾树;而结构破坏率、砂粒、<0.05 mm微团聚体含量则表现为枫香、柏木较高于栾树、苦楝;土壤基质处理方式与树种交互作用对0.25 mm干筛团聚体、>0.25 mm湿筛团聚体、黏粒百分含量、SOC含量、抗蚀指数影响显著。根际SOC含量、根系生物量(除柏木外)分别与>0.25 mm干筛团聚体、>0.25 mm湿筛团聚体、黏粒百分含量、土壤抗蚀指数呈显著正相关,与结构破坏率、<0.05 mm微团聚体显著负相关。对照地4种树种根际土壤抗蚀性综合指数表现为:栾树(1.182)>苦楝(-1.067)>枫香(-2.722)>柏木(-11.228);土壤基质改良地表现为:苦楝(4.081)>栾树(3.397)>枫香(1.565)>柏木(0.615)。表明根际SOC含量和根系生物量显著影响土壤各项抗蚀性指标,对照地栾树对土壤抗蚀性改善作用最大,其次是苦楝;土壤基质改良地苦楝对土壤抗蚀性改善作用最大,其次是栾树,因此建议在湘中丘陵区紫色土坡地进行水土保持、植被恢复与重建可以选择苦楝、栾树作为主要树种。