中国土壤胶体研究——Ⅸ.广东两对黄壤和红壤的粘粒矿物比较

在两个红壤剖面中,粘粒部分的矿物组成变化不大,约含有50—55%的高岭石和20%左右的非晶物质和三水铝石,还含少量水云母、夹层矿物和14Å矿物。黄壤的粘粒矿物组成与红壤有明显的不同,其中含较多的14Å矿物和水云母,而高岭石较红壤要少些。在海拔较高、风化较浅的黄壤粘粒中高岭石含量竟低于15%,而海拔较低、风化较深的黄壤中高岭石含量可高达40%左右。X射线和化学分析表明,黄壤中的14Å矿物是属于蛭石晶层间夹有非交换性羟基铝等聚合物阳离子的14Å过渡矿物。花岗岩半风化体中含有较多的埃洛石,而高岭石极少,并有一定量的三水铝石。有的半风化体中还含少量蒙皂石和方解石。     

皖南山地主要土壤的特征和分类问题

本文研究了皖南山地主要土壤的特征和分类。结果表明,本区土壤风化和淋溶作用强,富铝化特征明显,且随海拔高度的增加,土壤特征有差异。海拔600-700m以下的土壤,B层颜色以红棕色和亮红棕色(5YR5/6-5/8)为主,粉砂/粘粒值小于1.00,风化淋溶系数小于0.35,盐基饱和度小于35%,粘粒SiO₂/Al₂O₃多小于2.4。粘粒矿物以高岭石为主。氧化铁的活化度和络合度低,表层HA/FA小于0.35。该类土壤定为黄红壤(红壤土类中的一个亚类)。海拔600-700m以上的土壤,B层颜色以黄色(2.5Y8/6)和亮黄棕色(10YR6/6-6/8)为主,粉砂/粘粒值大于1.00,风化淋溶系数大于0.35,盐基饱和度小于35%,粘粒SiO₂/Al₂O₃一般大于2.3。粘粒矿物以蛭石和高岭石为主,并有较多的三水铝石出现。氧化铁的活化度和络合度高,表层HA/FA值0.35-0.75。该类土壤定为黄壤。从粘粒矿物组成和SiO₂/Al₂O₃,判断,皖南山地上部不存在山地黄棕壤和山地棕壤。土壤垂直带谱主要由黄红壤和黄壤构成。     

衡山土壤的粘粒矿物

衡山的土壤,随着海拔高度的增加,依次分布着成土过程由强到弱的红壤、山地黄壤和山地草甸土.这个规律在粘粒矿物的组成上得到较好的反映.从山脚到山顶高岭石渐减,而三水铝石渐增.埃洛石则普遍存在,但以B,C层为多.风化程度较低的次要矿物如水云母、水黑云母、14(Å)过渡矿物和绿泥石等也是衡山的上部较多.从粘粒矿物组成的特点判断,衡山上部不存在山地黄棕壤,而只有山地黄壤和山地草甸土.衡山上部土壤的三水铝石含量很高,以致粘粒的硅铝率甚小.三水铝石可能是斜长石的直接风化产物.由这种方式产生的富铝化现象,在发生学上有别于热带土壤的富铝化作用.     

玄武岩发育的几种红壤的矿物特征

本文主要研究不同生物气候条件下由玄武岩母质发育的红壤、赤红壤和砖红壤的理化性质及矿物组成。粘粒中氧化铁的含量都很高,为16.98±0.83%。砖红壤与赤红壤粘粒中高岭石与非晶物质的含量相近,它们之间的差异是赤红壤中没有三水铝石,而含有7—11%蒙皂石。红壤粘粒中高岭石和非晶物质的含量都低于砖红壤和赤红壤,而水云母和蒙皂石的含量较高,也没有三水铝石。粘粒含量、阳离子交换量、硅铝率、硅铁铝率、铁的游离度和风化淋溶系数等都反映了土壤风化程度上的差异,它与水热条件特别是年均温和积温有关,进一步说明生物气候因素引起的土壤性质及矿物组成变化比其它因素强烈。砖红壤与砖红壤性水稻土的差异是在氧化铁形态上;红壤与红壤性水稻土相比,后者粘粒中蒙皂石含量略高,水云母含量略低。     

鄂、湘两省土地土壤粘粒矿物的研究——Ⅱ.莽山北坡土壤中的粘粒矿物

对莽山北坡不同海拔高度的5个土壤剖面15个土样的粘粒矿物进行了X射线衍射分析和粘粒氧化物的化学选择溶提测试,结果表明:(1)莽山土壤中粘粒矿物组合的垂直变化明显。海拔500m以下的红壤、黄红壤的粘土矿物以1:1型高岭为主,粘粒氧化物中有较多的晶质氧化铁和热碱溶性氧化硅。海拔850m以上的黄壤、暗黄棕壤和山地灌丛草甸土的粘土矿物以2:1型的14×10^-10m过渡矿物和水云母为主,粘粒氧化物中有较多的无定形氧化铁、铝和三水铝石。(2)随海拔升高,土壤粘粒的硅铝率、氧化铁的游离度变幅不大,而氧化铁的活化度和各种氧化铝的富集明显提高。根据这些结果,结合莽山土壤的风化威土的条件与过程,讨论了莽山垂直带土壤中粘土矿物和氧化物的分布与演化过程的特点。     

浙中三个桔园土壤的水分性质及结构改良剂的应用效果

在实验室条件下研究了浙中金衢盆地三个桔园土壤的持水特性、饱和导水率、蒸发强度及三种土壤结构改良剂对土壤团聚作用和蒸发强度的影响.结果表明,持水量与<0.01mm物理性粘粒含量呈正相关(r=0.933^*);饱和导水率与团聚体平均重量直径呈正相关(r=0.956^**),而与结构破坏率呈负相关(r=-0.996^**).当土壤吸力在50-100kPa时,桔园就需灌溉.加入三种土壤结构改良剂后能明显改善土壤水稳性团聚体,其效果为聚乙烯醇>聚丙烯酰胺>水解聚丙烯腈;使土壤的日平均蒸发强度减少,其减少的顺序为黄筋泥>紫砂土>红砂土.土壤饱和导水率K₁₀值紫砂土>黄筋泥>红砂土,主要取决于土壤水稳性团聚体的平均重量直径,二者呈正相关(r=0.956^**).     

基于气候阻力的温室黄瓜蒸腾速率模拟

在北方地区玻璃温室内，观测黄瓜生长期叶温与温室内微气象因子，利用基于能量平衡方程和水汽扩散理论的叶-气温差方程计算植株气孔阻力(ri)，结合同期气候阻力(r^*)和边界层阻力(re)进行分析，结果发现：不同天气条件下ri/re的比值与r^*/re比值之间呈极显著正相关关系，晴天时：ri/re=1.207(r^*/re)-0.326(n=328，r=0.8055)，阴天时：ri/re=0.169(r^*/re)+0.278(n=222，r=0.8076)。根据此拟合方程，以r^*/re代替ri/re代入修正后的P-M公式中计算温室黄瓜的蒸腾速率，与直接代入ri值的计算结果比较，结果晴天与阴天条件下的相对误差均<10%，一致性指数达0.96以上，说明利用拟合方程建立的模型模拟效果很好。此模型能够直接利用气象数据计算温室作物气孔阻力并进而计算蒸腾速率，使温室作物蒸腾速率的计算更简单方便，该文结果对同类温室和作物有参考价值。     

典型耕作土壤团聚体力稳性的区域分异特点及其影响因素

土壤团聚体力稳性直接影响根系生长和农业耕作等过程。为探究不同类型土壤团聚体力稳性的区域分异规律，自北向南选取典型农业种植区耕作土壤（黑土、褐土、红壤和砖红壤），通过抗压试验测定不同粒径团聚体（1～2、3～5、>5～8、>8～10 mm）的抗张强度、破碎能量和易碎性指数，分析其与土壤理化性质和气候因子间关系。结果表明：抗张强度和破碎能量自北向南逐渐减小，并随团聚体粒径增大而减小，但具体变化特征因土壤类型而异。易碎性指数自北向南先增大后减小，其中红壤最大（0.87），黑土最小（0.47）；相比温带地区黑土和褐土，亚热带和热带的红壤和砖红壤易碎性指数的粒径分异更为明显，表现为其小粒径团聚体易碎性指数（1.10和0.76）显著高于大粒径团聚体（0.65和0.58）。抗张强度和破碎能量与蛭石呈极显著正相关关系（r=0.73和0.70，P<0.01），与年均降水量呈极显著负相关关系（r=-0.72和-0.72，P<0.01）；易碎性指数与年均降水量呈极显著正相关关系（r=0.66，P<0.01），与蛭石、碳氮比、非晶形氧化锰呈极显著负相关关系（r=-0.75～-0.66，P<0.01），表明在区域尺度上气候因子通过黏土矿物控制团聚体力稳性的空间分异。研究结果为不同区域农业土壤质量的评估与改良提供了理论依据。     

中性水稻土中的铁解及其影响

我们曾发现,苏州地区的某些水稻土的耕层土壤,pH值可低至5.0-5.5,有些土壤的交换性Ca/Mg比值亦明显下降^[2,3]。黄棕壤在添加有机物质并淹水培育后,使其交换性镁含量增加和交换性钙含量下降^[1],而试样的pH值与交换性钙镁总量之间,出现显著的正相关(r=0.837,n=10)。     

胡敏酸对土壤和矿物粘粒分散的影响

研究了土壤胡敏酸(Humic acid)对红壤和黄棕壤以及高岭矿和蒙脱矿粘粒分散的影响。研究结果表明：土壤HA对Na⁺饱和的土壤及矿物粘粒分散作用很大。用H₂O₂除去土壤有机质后,粘粒分散明显下降。然而,添加少量HA后,又能显著地提高粘粒的分散性。这种现象在两种土壤中,红壤表现更为突出。Na⁺饱和的高岭矿粘粒分散性很差,而蒙脱矿粘粒分散性很强,这与它们所带电荷量有关。但是,添加少量HA后,高岭矿粘粒分散性急剧提高,而蒙脱矿的变化却很小。试验结果进一步表明：有机质HA对土壤和矿物粘粒分散作用受矿物类型的影响。     

缓丘坡耕地模拟降雨及土壤通透性研究

利用模拟降雨试验,对发育于红砂岩、千枚岩、第四纪红色粘土母质的赣北丘陵旱作红壤和下蜀黄土母质的宁镇丘陵区旱作黄棕壤,进行了水土流失量、土壤水分特征曲线、室内外土壤通透性等测定,并建立了相应的关系方程。结果表明,耕种黄棕壤较耕种红壤,水土流失更为严重,而且亚表层土壤性质对水土流失有重要影响。在类似的模拟降雨条件下,耕种黄棕壤产生的地表径流1525 l,径流含沙量23.4g/l土壤流失量291.7 t/km²,耕种红壤相应值为621.41,1.6g/l和10.8t/km²。亚表层容重、总孔隙度、有效水含量和透水速度,前者分别为1.4,44%,20%,1.4mm/h,后者分别为1.2,52%,21.7%,25mm/h。根据结果还提出了有关耕地夏季灌溉的建议。     

重金属复合污染下红壤微生物活性及其群落结构的变化

在室内培养条件下,应用4因素5水平二次正交回归旋转组合设计方案,对重金属复合污染红壤的微生物活性及群落功能多样性进行了研究。结果表明,在Cu、Zn、Pb、Cd复合污染生境中重金属的微生物毒性效应发挥主要由Cd、Cu两元素决定,其生物毒性顺序表现为:Cd>Cu>Zn>Ph,红砂泥中表现较为突出。与单一镉、单一铅污染处理相比,重金属复合污染对供试红壤微生物生物活性及其群落功能多样性的影响并非仅仅表现出简单的加和作用,同时还存在协同作用和拮抗作用。典型相关分析显示,红壤微生物活性与重金属含量之间关系密切,第一对典型变量的相关系数r达0.885 8、0.932 8,均达极显著水平(p<0.001), 说明重金属复合污染与红壤微生物间存在较为稳定的数量反馈机制,红壤总体微生物活性指标能较好地反映供试红壤重金属复合污染状况,可作为重金属污染红壤环境质量评价及量化分类的有效指标。     

红壤的不同物理条件对磷素扩散的影响

溶质在土壤中的移动涉及土壤中物理、化学和生物学过程.就物理学而论主要与孔隙几何特征及容积含水量密切相关.因此,这一问题是土壤物理学中重要的研究课题之一^[13].     

A comparison of some red and yellow earths in tropical queensland and northeast Brazil

Red and yellow earths are kaolinitic and generally sesquioxidic soils having massive B horizons with porous, earthy fabrics and weak profile differentiation but usually displaying a gradual increase in clay content with depth. They are widespread in tropical Queensland and northeast Brazil where comparable climates prevail although the vegetation is markedly different. Their parent materials are mostly quartzitic sedimentary rocks or unconsolidated sediments and the soils occur in a wide variety of topographic and geomorphic situations. In both regions it is probable that many of the soils have not formed under the present climatic conditions.Profile morphology, drainage, silt and clay contents, clay mineralogy, and soil chemistry have been compared and contrasted between the red and yellow earths within and between the two regions. Canonical variate analysis has shown that, on the basis of surface soil chemical attributes, the red earths can be separated from the yellow earths within each region and that the Queensland soils can be separated from the Brazilian soils.     

两广地区不同植被类型与土壤性质的关系

我国热带和亚热带地区幅员辽阔,自然地理条件较为复杂;在热带和亚热带所特有的生物气候因子影响下,土壤向着富铝化的方向进行,造成大面积的红壤、黄壤和砖红壤,后者在广东的南部分布尤广。尽管这些土壤占据着华南相当大的面积,但对其生成发育、特别是发生学上的生物化学过程、植被对土壤性质的影响等方面的研究工作,虽然近年已有论著涉及^[1]。     

苏南和赣东北低山区的森林土壤

在江苏省宁镇、宜溧和江西省东北部三个低山区,以20个代表性土壤剖面作典范变量分析,结果表明,在典范变量1、2构成的直角坐标平面上,按这三个低山区划分的4类土壤(基性岩发育的黄棕壤、普通黄棕壤、红黄壤、红壤),置信区间交叠,土壤个体之间的性质为连续变化、逐渐过渡。从中可见,各区内土壤个体都包括不同发育阶段的产物。参照中国土壤系统分类方案(1987),可把这三个低山区的土壤划归4纲7类中的8个亚类,土壤类型在总体上仍表现出从北向南逐渐由硅铝土过渡到铁铝土,以及每一地区由初育土逐渐过渡到成熟土的总趋势,但各亚类界线与三个地区的地理分界线并不完全重合。根据南京附近低山丘陵地区70个土壤剖面的数据,以及相应标准地上的林木生长状况,将上述各亚类再划分为共计10个土壤生态型。     

亚热带和热带土壤的磁化率

亚热带和热带土壤的磁化率X变化大,高的达2000—6000单位(昆明玄武岩红壤),低的只几个单位(沼泽土、强还原性水稻土、磷质石灰土)。大体上是:自型土>潮土>水稻土>沼泽土。在自型土中,砖红壤、红壤的X值大于石灰岩土和紫色土。红壤的磁性受母岩和发育度的影响大。各地的玄武岩红壤的X值为3×10²—6×10³单位,其他红壤多为100—40单位(中性和酸性岩浆岩,多数沉积岩),或40—10单位(一部分石灰岩、凝灰岩)。灼烧土壤而得到的X-t曲线和“转化率”E,可粗略地反映磁赤铁矿生成的相对程度,进而估计红壤化的程度,似可在红壤的诊断、鉴定中试用。     

稀土对土壤的生态效应研究进展

稀土对土壤的生态效应直接影响到土壤生产力和生态平衡,是农用稀土环境效应评价的基础和前沿之一。本文从稀土在土壤中的地球化学特征、稀土对土壤性状的影响、稀土在土壤中的生态风险评价等几方面的国内外研究进展出发,就稀土对土壤的生态效应进行了综述,同时对今后应注意和加强研究的问题提出了建议。     

中国土壤中粘粒矿物的分布规律

土壤粘粒部分的组成和性质在土壤发生学及土壤肥力特性的研究中都占很重要的位置。过去认为土壤粘粒中的无机物都是非晶形的,自从伦琴射线衍射应用到土壤学研究中后,大家都公认土壤粘粒部分含有晶形结构的矿物。