亚热带加积型红土稀土元素特征及物质来源

亚热带红土沉积物物源并不像北方黄土研究那么深入,其成因、来源等一直存在争论,不同类型的沉积物有着不同的物源说。通过分析对亚热带沉积物的稀土元素含量、特征值、配分模式分析,得出:亚热带不同区域的加积型红土,其物质来源不同;加积红土层有明显的分异,同一剖面中的不同沉积层,其沉积环境可能发生了变化;均质红土部分上与北方黄土特征相似,网纹红土在某种程度上也与黄土接近,推测可能均与北方黄土存在一定的物质联系,是北方风尘、地区河湖沉积以及风化壳的高度混合体,其混合程度不同;黄棕色土与下蜀黄土表现出较一致的特征,相对于北方黄土,他们更加接近长江河漫滩沉积物,长江漫滩堆积物可能主导了其物质来源,而黄土对其的影响相对较小。长江河漫滩沉积可能对位于长江河谷附近的第四纪加积红土有较为重要的影响,而随着距离河谷距离的增加,北方风尘和区域各类沉积对物源的贡献增大。     

皖南第四纪红土伊利石结晶度值与风化强度的关系

对安徽宣城市宣州和郎溪两地第四纪红土黏土矿物组合和伊利石结晶度进行研究,探讨其对第四纪红土形成环境的指示意义。结果表明,两地第四纪红土黏土矿物的组合基本相似:剖面上部末次冰期下蜀黄土层(黄棕色土层)黏土矿物主要为伊利石、高岭石和2∶1型的蛭石;均质红土和网纹红土以伊利石和高岭石为主,无蛭石;网纹层下部出现伊利石-蒙脱石混层矿物。根据伊利石的X射线衍射(XRD)峰,获得伊利石结晶度(Illite crystallinity,IC)值,可以反映伊利石结晶程度。两地第四纪红土同类层次的IC值较接近。宣州和郎溪剖面黄棕色土的IC值平均为0.463,均质红土为0.599,网纹红土为0.726。全剖面样品IC值与风化强度指标呈显著负相关,充分说明红土IC值可有效地反映红土的风化强度。第四纪红土剖面从黄棕色土→均质红土→网纹红土,IC值升高,伊利石结晶变差,反映了红土风化强度增加,形成的气候环境更加湿热。     

昆山绰墩古土壤粒度特征及母质判别

自第四纪晚期以来,来自黄土高原的粉尘在风力作用下不断向东南扩张,在长江中下游地区形成了下蜀黄土。太湖流域的部分水稻土就是在下蜀黄土之上发育的。本文对绰墩古土壤的粒度组成特征进行了系统的研究。结果表明,绰墩古土壤<5μm粘粒、5~10μm细粉砂和10~50μm粗粉砂组分平均含量分别为22.89%、22.96%和63.52%,其中10~50μm粗粉砂组分为众数粒组。>50μm砂粒平均含量仅为5.10%。绰墩古土壤粒度组成与镇江下蜀黄土粒度组成具高度相关性(r=0.97)。根据粒度分析,我们初步认定绰墩古土壤母质为下蜀黄土。     

长江中游地区第四纪红土的二元结构及古环境意义

在长江中游地区的湖南和湖北两省,选择宜昌、咸宁、常德、长沙、株洲5个第四纪红土剖面,分析第四纪红土的粒度组成特征,研究红土的成因及南方古环境的演变。结果表明,这些地区第四纪红土的粒度组成呈明显的二元结构:剖面上部(宜昌剖面0～320 cm,咸宁剖面0～220 cm,常德剖面0～270 cm,长沙剖面0～280 cm,株洲剖面0～150 cm)粒度细小而均匀,砂粒含量低,大部分小于1%;粗粉砂(又称风尘"基本粒组")相对富集,平均含量分别为34.38%、32.29%、32.48%、31.69%和31.86%。而且土壤样品粒度频率分布曲线与安徽宣城第四纪红土很相似,与镇江下蜀黄土也有明显继承性。这些特性均反映了剖面上层红土的风成特性。但研究剖面下部红土,粒度组成有明显不同:含有砾石,砂粒含量较高,不同粒度组分垂向变化明显,粒度频率分布曲线与宣城红土和下蜀黄土有显著差异,表现出明显的冲、洪积相特性。第四纪红土的"二元结构",反映了研究区域第四纪古环境的多变性和复杂性:早期红土形成后,因受间冰期湿热气候的影响,多受流水作用改造;而晚期红土更多地受风尘堆积的影响,沉积后虽经过了强烈的原位风化,但仍保留了风尘沉积的特性。     

加积型红土剖面成壤特征及网纹化成因的土壤微形态证据

亚热带加积型红土很好地记录了中国南方第四纪以来风化特征及其变化趋势,但相应风化强度下古土壤成壤细节仍尚待进一步揭示。本文以庐山东麓海会剖面（L-HH）为研究对象,借助土壤微形态研究方法分析不同风化强度下古土壤成壤特征,并结合粒度、色度、磁化率、地球化学等指标,进一步探讨加积型红土成土环境及网纹机制。结果表明：（1）加积型红土土壤基质以黏土、胶体为主,并具有一定铁质侵染。沿剖面自下而上,胶体含量由70%减少至50%,黏土胶体与碎屑配比由8:2逐渐变化为6.5:3.5,成壤强度呈减弱趋势。（2）土壤孔隙和形成物类型沿剖面的变化差异较好地记录了土壤水分及其干湿变化。网纹红土层以线状大孔道为主,连通性好,铁质迁移活跃,铁锰质胶膜沿孔道分布且多层叠置,部分铁质胶膜有脱色现象,指示水分充足,干湿变化频繁。网纹黄棕色土层大孔道减少,孔洞、囊状孔隙增加,有一定连结性,铁锰胶膜多沿孔隙壁淀积,铁锰质结核也尤为丰富,指示水分减少,干湿变化仍然频繁。黄棕色土层,孔道极少,以面状裂隙、囊状及不规则状孔隙、孔洞为主,连结性差,淀积胶膜多为扩散-团聚型,水分少,铁游离程度降低。（3）土壤孔隙及其发育程度与网纹化程度有较好的对应关系,裂隙产生、加宽、连通是网纹化的物理学基础。（4）剖面土壤微形态特征与粒度、色度、磁化率等环境指标间有良好对应关系,是解读红土形成环境、季风演化和网纹化机制的重要土壤学指标。     

黄土高原新近纪红黏土磁性特征研究

黄土高原第四纪黄土之下,埋藏着更加古老的新近纪红黏土。以黄土高原甘肃西峰剖面和灵台剖面为例,采集了两个剖面第四纪黄土和古土壤与新近纪红黏土典型样品,比较了各自风化强度和磁性特征的差异。结果表明,新近纪红黏土样品的风化强度与第四纪古土壤较为接近,远强于第四纪黄土;但新近纪红黏土磁化率显著减弱,在西峰剖面平均只有古土壤的1/5、黄土的1/2;在灵台剖面平均亦不到古土壤的1/2,并小于黄土。两剖面黄土、古土壤与新近纪红黏土磁化率与有机质和活性铁含量呈显著正相关,说明有机质含量与铁活化程度对磁性矿物的含量有显著影响。因此,新近纪红黏土磁性的减弱,可能由于沉积年代久,有机质含量减少,氧化铁矿物老化,磁赤铁矿转化成赤铁矿;也有可能与地下水活动,导致磁性矿物的溶蚀有关。有关机理仍需作进一步研究。     

黄土不同粒级稀土元素分布特征及其制约因素

对宁镇地区下蜀黄土和北方黄土高原黄土进行系统的分粒级稀土元素(REE)地球化学特征对比研究,结果表明:(1)无论是北方黄土还是下蜀黄土,REE分布均存在明显的粒级效应:北方黄土的REE主要在细粒端(4μm)富集,粗粒端(64μm)富集不明显;下蜀黄土在细粒端(4μm)和粗粒端(64μm)均呈明显的REE富集特征,且粗粒端的富集更加显著;(2)北方黄土和下蜀黄土在细粒端(4μm)的REE富集主要由风化成壤作用所控制,细粒组分中富集重稀土(HREE)的特征可能与Fe-Mn氧化物对HREE的专性吸附作用有关;(3)下蜀黄土在粗粒端(64μm)则主要以富集轻稀土(LREE)为主,这可能与下蜀黄土母质来源中多近源的区域性特征矿物(榍石等副矿物)有关,揭示下蜀黄土中的粗颗粒物质可能主要来源于近距离搬运。64μm可能是凸显下蜀黄土和北方黄土REE差异的敏感粒级,该粒级中LREE富集与否是区别两者的有效标志,这为REE应用于黄土的物源示踪研究提供了新途径。     

安徽郎溪黄棕色土—红土二元结构土壤剖面的成因与长江流域第四纪晚期古气候演变

安徽宣郎广一带,黄棕色土-红土二元结构地貌十分常见。本文在郎溪选择了一个典型的黄棕色土-红土剖面,进行粒度组成和元素地球化学性状的研究,结果表明:(1)研究剖面上部黄棕色土的粒度组成和元素地球化学特征,与宣城、九江黄棕色土和镇江下蜀黄土十分一致,说明研究区域的黄棕色土确实与长江流域广泛分布的下蜀黄土同源。郎溪剖面粒度和元素地球化学特征的变化较均匀,尤其黄棕色土→埋藏红土(包括均质红土和网纹红土)间呈连续过渡,无沉积间断,表明埋藏红土的物源与黄棕色土和下蜀黄土相似,具典型的风积成因特性。(2)与黄棕色土相比,埋藏红土粒径偏细,风化成土作用显著增强。从埋藏红土逐渐过渡到黄棕色土,反映的可能是长江流域晚更新世初期,末次间冰期结束、末次冰期开始时的一次重大的古气候演变事件,但仍需确凿的年代学证据。     

下蜀黄土中记录的氧同位素3阶段(MIS3)特殊暖湿现象

下蜀黄土在第四纪古气候研究上具有独有的区位特征,对南京李家岗下蜀黄土剖面上部的近20m进行野外观察和室内研究,划分出5层黄土和5层古土壤,按5cm间距采集了Rb/Sr、色度、磁化率和粒度样品,并在剖面和可追索的相邻剖面上采集了12个光释光测年样品。通过气候代用指标与深海氧同位素及古里雅冰芯、马兰黄土等的对比,结合光释光测年,对南京李家岗下蜀黄土进行气候地层划分,对比结果将下蜀黄土划分出分别相当于MIS2～MIS5的4个气候旋回。气候意义的分析表明,各代用指标具有良好的可对比性,显示了氧同位素3阶段明显的特殊暖湿特征,并且其所反映的气候变化过程和强度与青藏高原及西部黄土具有明显的差异。     

环洞庭湖区两种典型红土理化特性比较研究

通过环洞庭湖区两种典型成因红土的野外勘察与取样、室内磁化率、粒度、微量元素(Li、Rb、Sr、Ba)分析,进行两种不同成因的红土理化性质的比较。研究结果表明,风成成因的红土粒度比基岩风化成因红土明显较细,风成成因红土以粉砂为主,基岩风化型红土为砂和粉砂为主;两种成因红土受到长江中游地区高温高湿的气候条件影响,磁化率均显示为低值,明显低于黄土高原黄土和长江下游下蜀黄土;微量元素Li/Ba、Rb/Sr比值显示为高值,显著高于黄土高原黄土和长江中下游地区下蜀黄土,表明两种红土均经历了强烈的风化淋溶过程,但基岩风化型红土的风化成壤强于风成成因红土,可能基岩风化型红土经历了更长的风化成壤过程。     

长沙市东郊不同母质发育耕型红壤的可蚀性因子K值估算

采集了长沙市东郊第四纪红土和花岗岩风化物两种母质发育的耕型红壤样品,通过室内分析获得了土壤的颗粒组成和土壤有机质含量。利用诺谟图法、修正诺谟图法、EPIC模型、几何平均粒径模型和Torri模型分别估算了两种母质发育红壤的可蚀性因子K值,并将估算结果与江西省鹰潭市中国科学院红壤生态试验站通过自然降雨实测方法获得的K值进行了比较。结果显示,Torri模型和几何平均粒径模型比较适合估算长沙市东郊第四纪红土发育红壤的可蚀性K值,Torri模型、几何平均粒径模型和EPIC模型比较适合估算长沙市东郊花岗岩风化物发育红壤的可蚀性K值。     

江西省土壤可溶态稀土元素含量和分布规律的研究

对江西 1 1种母质发育的有代表性的水稻土、旱作地、自然土壤 ,61个剖面 ,4 1 2个土样的可溶态稀土元素分析测定 ,统计结果表明 :江西土壤稀土元素的强度因素处于较高水平 ,平均值为 1 9 0mg/kg ,有 4 2 80 %的样点处于丰富级 ;有由南向北 ,由东向西逐渐降低的趋势 .其含量最高的地区是赣南由花岗岩、泥质岩、第四纪红粘土、酸性紫色土、碳质岩类风化物等母质发育的土壤 ,较低的为赣西北由石英岩 ,第三纪红砂岩、石灰岩、下蜀系黄土等母质发育的土壤 ;在土壤剖面分布中 ,旱作地表层低于底层 ,水稻土表层有生物富集作用高于底层 ;影响土壤中可溶态稀土元素含量的主要因子有 :成土母质 ,气候条件 (温度 ,降水量 ) ,土壤 pH ,土壤质地和耕作类型     

安徽宣州黄棕色土和第四纪红土的比较研究及其古气候意义

通过地貌和型面的考察和研究,发现安徽宣州地黄棕色土的层序位于第四纪红土层之上。用ＥＳＲ测年法测得黄棕色土年龄约为８０ｋａＢ．Ｐ．,红土年龄 ２４０ｋａＢ．Ｐ．,。对这两种成土母质的各项理化性状和磁化率指标进行比较研究,发现黄棕色土受风化作用的程度不如第四纪红土。     

江西九江泰和第四纪红土成因的比较研究

通过对江西九江和泰和第四纪红土的形成环境、粒度组成、稀土元素地球化学特性和石英微形态特征的研究，探讨两地第四纪红土的成因。结果表明：地处红黄土交接带的九江地区的第四纪红土，具有与下蜀黄土相似的风成特性，系风积成因；而位于吉泰古盆地的泰和地区的第四纪红土，具明显的冲积相特征，应为河流冲积成因。     

皖南网纹红土的剖面风化特征及其古气候意义

气候变化下土壤物质过程的响应特征是全球变化研究的重要主题。选取安徽宣城剖面,通过元素分析,对其风化强度特征进行了研究。结合与黄土高原第四纪黄土、古土壤、江苏镇江下蜀土以及江西九江红土等典型风成堆积剖面的对比分析,得出以下结论:(1)宣城红土剖面经历了高强度的化学风化作用,长石损失殆尽,进一步的风化作用已导致其含K矿物(黑云母、伊利石和钾长石)的分解,次生粘土矿物以高岭石为主。此外,宣城红土与其他剖面相比,显著强于镇江下蜀土,远强于洛川黄土与古土壤,而与九江红土的风化程度较为相近。(2)在地形、母岩等条件相似的情况下,气候(特别是温度和降水量)是控制化学风化程度的主要因素,并且与温度相比降水因素可能起着更为重要的制约作用。(3)在地质历史时期,宣城→镇江→洛川,随着地域的北移,气候环境向干冷方向发展。(4)BA,Na/K和硅铁铝率的剖面变化特征揭示,中更新世早、中期,气候相对温暖潮湿,之后气候总体恶化,向干冷方向发展。但在此过程中,伴随着大姑-庐山间冰期和末次间冰期的到来气候又出现过两次短暂的回暖过程,并且在晚更新世早期呈现兼有干湿交替的特征。     

福建梅花山自然保护区土壤特性及其垂直分布规律

梅花山地处中亚热带地区,基带土壤为红壤,从下而上依次分布着红壤,黄红壤和黄壤.此外,在一些千米以上的山间谷地,尚有零星的山地草甸土和沼泽土分布.各类土壤的性质均表现有一定的地带性特征.随着土壤类型的垂直地带性变化,其性质也表现较明显的地理分异规律.     

Potential aerobic C mineralization of a red earth paddy soil and its temperature dependence under long‐term fertilizer treatments

Topsoil samples from a long‐term fertilizer trial on a red earth rice paddy from Jiangxi Province, China, were used to investigate soil organic carbon (SOC) mineralization using aerobic incubation for 58 days at 20 °C and 25 °C. SOC mineralization rates varied between 0.62 and 0.76 mg C/g SOC/h at 20 °C, and between 0.65 and 0.97 mg C/g SOC/h at 25 °C. There was no significant correlation between the mineralization potential and SOC content in treated soil samples. However, a close correlation was found between total C mineralization and the carbon stability index. This suggests that the potential C release from the soil is controlled by C lability rather than by total SOC. The calculated Q₁₀ quotient was negatively correlated with dithionate‐citrate‐bicarbonate‐extracted Fe. It is suggested that the free Fe‐oxyhydrates that are prevalent in red earth paddy soils provide physico‐chemical protection and control biological decomposition rates under warming and these are modified in the long‐term fertilizer treatments. The enhancement of physico‐chemical protection of labile SOC by free Fe‐oxyhydrates is a potential mechanism for soil C stabilization under warming conditions. The interaction with fertilizers in the red earth‐derived paddies of South China deserves further study.     

我国南方不同母质土壤pH剖面特征及酸化因素分析

【目的】母质是影响土壤理化性质的主要因素之一,研究不同母质土壤pH的剖面特征及主要影响因素,为防治土壤酸化提供依据。【方法】选取湖南祁阳白茅草植被下七种母质(第四纪红土、红砂岩、板页岩、花岗岩、石灰岩、紫色页岩、河流冲积物)发育的土壤,测定不同层次(0-20、20-40、40-60、60-80和80-100 cm)土壤pH,通过比较表层(0-20 cm)与底层(60-100 cm) pH的差异来表征表层土壤是否酸化及酸化程度;测定0-20 cm土层的酸碱缓冲容量、有机质含量、阳离子交换量、比表面积及颗粒组成,分析影响表层酸化的主要因素。【结果】石灰岩剖面土壤的pH (8.46~8.72)最高,呈强碱性,其次为河流冲积物(7.37~7.87)、紫色页岩土壤(7.41~8.00),呈碱性;花岗岩、第四纪红土、红砂岩、板页岩四种母质发育的红壤呈酸性或强酸性,以花岗岩红壤pH (5.31~5.70)较高,其次为第四纪红土(4.62~4.97)、红砂岩红壤(4.31~4.67),板页岩红壤pH (4.25~4.49)最低。比较表层(0-20 cm)与底层(60-100 cm)土壤的pH,发现七种母质剖面土壤的表层均出现了pH降低,说明表层已出现酸化现象,酸化程度大小依次为:紫色页岩土壤>河流冲积物土壤、花岗岩红壤>第四纪红土、红砂岩红壤>石灰岩土壤、板页岩红壤。对表层土壤的比表面积、颗粒组成(黏粒、粉粒、砂粒含量)和pH、酸碱缓冲容量、阳离子交换量、有机质含量共八种理化因素进行逐步线性回归分析,由于多种因素的相互影响,七种母质土壤并未发现影响表层酸化的主要因素,但在四种母质(第四纪红土、红砂岩、板页岩、花岗岩)发育的酸性红壤中阳离子交换量是影响表层酸化的主要因素。【结论】土壤阳离子交换量与表层红壤酸化差值呈显著负相关,是影响第四纪红土、红砂岩、板页岩和花岗岩四种酸性红壤表层酸化的主要因素之一。     

关于浙江金华地区红壤的基层分类问题

我国长江以南的亚热带地区,多红壤分布,其中以第四纪红色粘土发育的红壤最为常见,均为主要垦殖对象。有的红壤垦殖利用情况良好,开垦后,土壤性质逐渐变好,得到稳定耕种;但是有的红壤利用很差,开垦两三年后,作物产量减低;有的红壤甚至连马尾松都长不好。红壤肥力的差别,显然受到红壤本身性状的影响,这些不同的土壤性状只有从土壤基层分类单元,才可区别出来。本文拟根据作者等在浙江金衡盆地九攀农中-带土壤详测所获得的部分结果,对本地区红壤的特性及其基层分类问题,作初步讨论。