西南典型水耕人为土诊断层黏土矿物特征

选择我国西南地区代表性水耕人为土剖面,对其主要诊断层黏土矿物组成特征进行研究。采用沉降吸管法提取土壤黏粒,将其进行Mg2+饱和、Mg2+饱和加甘油处理、K+饱和加热550℃三种处理后,分别在X-射线衍射仪扫描,对所获图谱进行黏土矿物组成鉴定。实验结果显示西南地区代表性水耕人为土其诊断层黏粒黏土矿物组成特征主要为蛭石,高岭石,伊利石,混层矿物等。含少量其它黏土矿物如三水铝石,蒙脱石等。与旱地土壤比较,水耕人为土的黏土矿物组成有明显的不同。不同发育时间和水耕熟化的水耕人为土,其黏土矿物组成和数量上也有明显差异,研究结果对黏土矿物在水耕人为土系统分类上的应用具有一定的理论意义。     

地表水影响下的水耕人为土形成速率初步研究

在区域土壤调查和排水采集器定位观测的基础上,结合模型方法,初步定量地研究了野外可辨别的氧化还原形态特征形成时间大约为１５￣２５年左右,根据铁的淋失速率确定了铁的分异程度与时间的关系,并对发育于第四纪红壤（普通简育湿润富铁土）的一个水耕人为土系列的相对水耕时间进行了定位。     

闽北地区水耕人为土的发生与系统分类研究

水耕人为土是在水耕条件下形成的具有人为诊断层的独特土壤类型。对采自福建省北部的13个水耕人为土典型剖面进行了土壤形成条件调查和土壤理化性状鉴定,明确了其发生学特性,并依据《中国土壤系统分类检索(第三版)》,鉴定了其诊断层和诊断特性,确定了研究土壤剖面在中国土壤系统分类中的归属。鉴定出的诊断层主要有水耕表层、水耕氧化还原层、漂白层、黏化层;诊断特性主要有人为滞水土壤水分状况、潜育特征、盐积现象、氧化还原特性。13个剖面可分别归属为弱盐潜育水耕人为土、普通潜育水耕人为土、漂白铁聚水耕人为土、普通铁聚水耕人为土、普通简育水耕人为土5个亚类。     

水耕人为土时间序列铁氧化物与磁化率演变特征

以我国亚热带地区不同母质起源的水耕人为土时间序列为研究对象,分析不同形态铁氧化物和磁化率随成土时间的动态演变特征及其影响因素。结果表明,石灰性母质起源的水耕人为土0~120 cm土体中全铁(Fet)、游离铁(Fed)和游离度(Fed/Fet)随时间序列演变均逐渐增加,0~50 a内Fet、Fed和Fed/Fet增加速率分别为3.2 t hm~(-2) a~(-1)、1.2 t hm~(-2) a~(-1)和0.04%a~(-1),50~1 000 a内Fet、Fed和Fed/Fet增加速率分别为0.1 t hm~(-2) a~(-1)、0.15 t hm~(-2) a~(-1)和0.01%a~(-1);而酸性母质起源的水耕人为土0~120 cm土体中Fet、Fed和Fed/Fet随时间序列演变均逐渐下降,0~60 a内Fet、Fed和Fed/Fet下降速率分别为0.2 t hm~(-2) a~(-1)、0.5 t hm~(-2) a~(-1)和0.03%a~(-1),60~300 a内Fet、Fed和Fed/Fet下降速率分别为0.9 t hm~(-2) a~(-1)、1.2 t hm~(-2) a~(-1)和0.06%a~(-1)。土壤pH、Eh、以及外源铁输入与土体内铁淋失的相对强度是控制不同母质水耕人为土中铁氧化物转化速率与途径的主要因素。石灰性母质起源的水耕人为土中不同磁学指标随时间演变分为三个阶段:0~50 a内表现为质量磁化率(MS)、饱和等温剩磁(SIRM)和软剩磁(IRMs)的急剧降低;50~300 a内表现为MS、SIRM和IRMs的持续、缓慢降低以及硬剩磁(IRMh)的相对稳定发展;300~1 000 a内表现为MS、SIRM和IRMs的持续、缓慢降低以及IRMh的快速下降。酸性母质起源的水耕人为土0~20 cm和20~120 cm土壤中磁学指标演变呈现截然不同的两个阶段:0~60 a 0~20 cm内MS,SIRM和IRMs的急剧降低,IRMh具有明显增加;而20~120 cm内MS、SIRM和IRMs缓慢下降,IRMh明显降低。60~300 a 0~20 cm内不同磁学指标变化幅度均很小,而20~120 cm内IRMh相对比较稳定,MS、SIRM和IRMs在种稻150 a后快速下降。淹水还原条件下亚铁磁性矿物的破坏是不同母质水耕人为土演变过程中磁性衰减的主要机制。     

广西水耕人为土黏粒矿物组成及其空间分布特征

黏粒矿物影响着土壤理化性质,可指示成土因素特征和土壤发生发育过程/强度,也是中国土壤系统分类的基层单元土族矿物学类型划分的重要依据。本研究选择了广西不同纬度和成土母质的18个代表性水耕人为土的剖面,应用X射线衍射(XRD)方法分析了其典型水耕氧化还原层(Br层)的黏粒矿物组成及其空间分布特征,并确定了其中\"黏质\"剖面的土族控制层段矿物学类型。结果表明:①供试土壤的黏粒矿物主要包括高岭石、伊利石、三水铝石、1.42 nm过渡矿物、蒙脱石和蛭石等,依次分别出现在100%、88.9%、72.2%、61.1%、44.4%和38.9%的剖面中。②黏粒矿物组成在纬度空间分布上具有明显规律性特征。随着纬度降低,土壤黏粒中的高岭石增加,伊利石、蒙脱石、1.42nm过渡矿物逐渐减少;纬度>23°N区域内,成土母质对黏粒矿物组成影响明显。③纬度23°N是黏粒矿物组成和土族矿物学类型分界线,<23°N区域,黏粒矿物均以高岭石为主,是\"黏质\"剖面的土族控制层段的主要矿物学类型;>23°N区域,黏粒矿物组成以高岭石、蒙脱石、伊利石或1.42 nm过渡矿物为主,因成土母质不同而异,\"黏质\"剖面的...     

成都平原主要水耕人为土土系的划分研究

本文以成都平原主要水耕人为土为例,在中国土壤系统分类思想的指导下,通过典型采样、土壤详查、环境调查和室内理化分析,按照土系划分指标的稳定性、差异性、主导性及综合性等原则,对样区水耕人为土的土系进行了具体划分研究。     

西南地区川,滇,黔三省水耕人为土的形成环境特征

水耕人为土是西南地区川、滇、黔三省的重要土壤资源。本文通过对其气候、地形、植被、起源土壤、人为活动等成土因子的分析,反映川、滇、黔三省水耕人为土形成环境的独特性。     

水耕人为土长期改旱后土壤类型演变的探讨

由于城市的扩展和农业产业结构的调整,中国已有大面积的水耕人为土利用方式由水田永久性地转变为其他农业用地,相应地土壤发生学性状和土壤分类地位也随之发生变化。通过对中国长江三角洲和东南丘陵地区61对水耕人为土及其相应的返旱后形成的土壤进行观察与采样分析,系统地研究了水耕人为土返旱后土壤发生学特征的变化特点,探讨了水耕人为土返旱后土壤类型演变及分类归属。结果表明:水田长期改旱地后土壤失去了"人为滞水水分状况",土壤水分状况转变为潮湿土壤水分状况、滞水土壤水分状况或湿润土壤水分状况;水耕表层与水耕氧化还原层的特征发生退化。改旱后检索出的土壤类型涉及3个土纲、4个亚纲、9个土类和14个亚类,主要为雏形土(占87%),其次为淋溶土(占10%),少数为潜育土(占3%)。由水田长期改旱地后形成的部分土壤与现有的《中国土壤系统分类》检索确定的类型在形态特征上存在明显的不协调现象,为此,初步建议在《中国土壤系统分类》中增设"残余水耕现象"和"残余水耕氧化还原层"等诊断层/诊断特性与"斑纹铁质湿润雏形土"及"斑纹钙质湿润雏形土"等土壤类别。     

南方丘陵区不同母质水耕人为土发育速率的比较

如何度量水耕人为土的发育程度和发育速率是土壤发生学的一个难题。选择南方丘陵区3种常见母质(紫色砂页岩类坡积物PS、第四纪红黏土RC和红砂岩类坡积物RS)发育的水耕人为土时间序列作为研究对象,尝试利用属性距离和土壤发育指数来表征水耕人为土的发育程度,揭示母质对水耕人为土发育速率的影响。结果表明,水耕人为土剖面形态特征经定量后和属性距离一样能够表征水耕人为土发育的时间趋势,在指示水耕人为土的发育程度和估算发育速率上有重要意义。有机碳(SOC)、pH、黏粒含量和磁化率(MS)在计算发生层距离(HD)中贡献很大,而土壤颜色和湿结持性在计算发生层指数(HI)中起着重要作用。RC母质的土壤,土层较厚,颜色红,黏粒含量较高,保肥和保水状况好,土粒的黏结性和可塑性较好,SOC容易累积,发育速率最快。PS母质的土壤,土层较厚,细颗粒(黏粒+细粉粒,0.01mm)含量高,保肥和保水状况好,土粒有一定的黏结性和可塑性,SOC容易累积,发育速率次之。RS母质的土壤,黏粒和细颗粒含量均很低,土层薄,保肥和保水状况以及黏结性和可塑性差,SOC很难累积,发育速率最慢。母质对水耕人为土发育过程的影响可以通过影响其发育速率表现出来。研究同时显示,水耕人为土平均发育速率远较自然土壤快,并在人为培育下快速定向发育。但随着种稻年限的增加,水耕人为土的发育速率普遍下降,水耕人为土发育速率和成土年龄的关系大致符合对数关系。这种定量方法可以提高对水耕人为土形成过程的理解并能实现不同地区水耕人为发育速率的定量比较,有较好的使用前景。但此方法仍处于试验探讨阶段,有待更多的研究来验证和改进。     

新疆米泉的灌淤亚类水耕人为土

新疆米泉地区起源于原灰漠土或灌耕土的水稻土,成土过程中水耕熟化和灌淤、淋溶与淀积并行,形成独特的灌淤－水耕表层（耕作层＋犁底层）和灌淤－水耕氧化还原层,总厚度〉５０ｃｍ。基于研究,将供试土壤划分为铁聚水耕人为土和铁渗水耕人为土两个土类,并建议在水耕人为土系统分类中增设灌淤亚类。     

南方丘陵区三种母质水耕人为土有机碳的累积特征与影响因素分析

本研究分析了南方丘陵区3种母质水耕人为土有机碳的累积特征与影响因素。结果表明：紫色砂页岩和第四纪红黏土母质的水耕人为土在发育过程中有机碳较易累积,在种稻初期土壤有机碳的增加主要集中在耕作层,到一定阶段后下层(耕作层以下)也明显增加;相比之下,红砂岩母质的水耕人为土在发育过程中有机碳较难累积。利用逐步回归方法得到的丘陵区水耕人为土耕作层有机碳动态变化模型表明丘陵区水耕人为土有机碳的动态变化主要受细颗粒(黏粒+细粉粒)的影响。     

滨海沉积物发育的水稻土时间序列母质均一性判定与特性演变

时间序列方法是研究土壤发生特性演变的重要途径,而比较土壤变化的重要前提之一是序列中的土壤具有相同的起源,即具有母质的相对均一性。本研究根据史料记载中浙江慈溪海塘修筑年代估计出水稻土的耕作年龄,选择了植稻年龄约为50、300、500、700、1000a以及一个未垦滩涂剖面组成的一个时间序列作为研究对象。利用各种土壤属性参数对该时间序列的母质不连续性(或母质均一性)以及水稻土相对年龄进行了判定和验证。结果表明,时间序列的6个剖面虽然具有微小的差异,但其剖面内与剖面间母质来源相同。在水稻土母质不连续性判定中,去除黏粒的粉粒与粉粒中稳定元素Ti/Zr比值具有较好的指示作用。相对易变的土壤属性参数如碳酸钙、磁化率以及游离铁的剖面分异程度在水稻土相对年龄的判定中具有较好的指示作用。综合这些参数在时间序列中的演化趋势,发现500a剖面与整个序列的变化趋势不相符合,可能是利用历史的差异所致,在相关的性质演变研究中应该从序列中剔除。     

水耕人为土有机碳和全氮对水分状况和耕作时间的响应

以我国南方地区数十年至千年尺度的水耕人为土时间序列为研究对象,分析水耕人为土有机碳(SOC)和全氮(TN)对水分状况和耕种时间的响应,阐明不同水分类型水耕人为土的固碳趋势。结果表明,水耕人为土SOC的演变特征和固碳能力受水分状况和起源土壤SOC含量的影响很大。进贤序列(地表水型)在种稻初期SOC的增加主要集中在耕作层,到一定阶段后下层也明显增加。慈溪序列(良水型)SOC只在耕作层累积,种稻50a内基本达到饱和。中山序列(地下水-良水型)SOC在种稻30a内达到饱和,之后随地下水位的下降而略有下降。相比之下,宝应序列(地下水-良水型)SOC在种稻5 a内相对稳定,之后在15a内地下水位明显下降,SOC显著降低。不同水分类型水耕人为土耕作层碳氮比(C/N)随耕种年限的增加均表现出明显的趋同性,高度熟化的水耕人为土耕作层可能存在相近的碳氮耦合平衡。地表水型水耕人为土在300 a内可一直作为相对稳定的农田有机碳汇,但固碳速率偏低。进贤、中山和宝应序列水耕人为土TN的演变特征和其SOC的演变特征基本一致。慈溪序列土壤含有较多的无机氮,TN的演变特征和其SOC的演变特征差异很大。要注意评估无机氮含量高的水耕人为土在长期耕种过程中土壤氮富集或亏损对环境的影响。     

母质对南方丘陵区水耕人为土理化性质演变的影响

基于时间序列系统分析了我国南方丘陵区三种母质起源的水耕人为土理化性质的演变,结果表明:成土母质可以决定黏粒与土壤有机碳(SOC)对人为水耕成土过程的敏感性,明显影响其演变特征。游离铁(Fed)对人为水耕的成土过程非常敏感,其迁移与转化主要受人为水耕成土过程影响,受成土母质影响很小;硅酸盐铁(Fet-Fed)对人为水耕的成土过程不敏感,但全铁(Fet)含量的分布主要受Fed的影响。黏粒的淋失会对土壤中元素的迁移与分布产生重要影响,造成SiO2相对富集和Al2O3相对亏损,在利用由Al和Si两种元素计算所得到的一些指标指示丘陵区水耕人为土的发育程度时一定要慎重;而TiO2在水耕人为土发育过程中相对稳定,可以作为稳定元素来指示水耕人为土演变过程中其他元素的迁移率。     

水耕条件下两类富钙母岩发育土壤的系统分类归属及成因探讨

在重庆境内,遂宁组(J₃s)钙质泥岩发育水耕人为土的剖面分异多不明显,而石灰岩发育水耕人为土则不尽如此,其原因尚不明确。为此,以上述两类母岩在不同坡位发育的水耕人为土为研究对象,分析水耕条件下钙质泥岩和石灰岩发育土壤的发生特征及系统分类归属,并以有机碳矿化特性为切入点,探讨其成因。结果表明,从中坡至坡麓,钙质泥岩发育的水耕人为土(CS)结构面上均仅有少量锈斑且游离铁的垂直分异不明显,而石灰岩发育的水耕人为土(LS)结构面上有少量至多量锈斑且在不同坡位的分布状况不同,特别是下坡呈酸性的土体中游离铁的下层聚集显著,表明两类母岩发育水耕人为土铁的剖面迁移特征有明显差异。CS的有机碳累积矿化量(C₁₅)显著低于同坡位的LS(P<0.05),较低量的易矿化有机碳使得CS土体中高价铁难以发生还原,铁的剖面迁移不明显,导致不同坡位的CS典型个体均被归为简育水耕人为土;从中坡至坡麓,LS的C₁₅逐级增高,且坡麓的C₁₅显著高于其他坡位(P<0.05),加之受与坡位关联的土壤水分状况影响,其典型个体依次被...     

不同耕种年限红壤性水稻土理化性质的变化特征

以江西省余江县不同种植年限的红壤性水稻土为对象,研究了土壤有机质、pH、阳离子交换量(CEC)、游离氧化铁含量和氧化铁活化度随时间变化趋势;选择耕种7、22和80年的土壤剖面,研究了游离氧化铁和无定形氧化铁在剖面不同层次的分布。结果表明,耕层(0～20cm)土壤有机质含量随着水稻种植年限的增加而增加,淹水种稻导致土壤pH升高,但主要发生在种稻的前7年,7～80年间土壤pH变化不大。土壤CEC随着种植年限的增加而增加,在17年达到最大,然后随种稻时间的进一步增加而减小。土壤游离氧化铁含量随种稻时间呈下降趋势,但种稻后土壤氧化铁的活化度高于母土旱地红壤。对7年和80年水稻土,表层土壤游离氧化铁的含量低于底层土壤,说明铁在剖面中存在淋溶迁移。7年和22年水稻土表层土壤无定形氧化铁含量高于底层土壤,但对80年水稻土,土壤无定形氧化铁随采样深度的增加而增加。     

水耕人为土某些氧化还原形态特征的微结构和形成机理

结合微形态观察和特征微区化学成分的电子能谱测定,对水耕人为土几种典型的氧化还原形态特征的结构进行了解析,并在此基础上提出了它们的形成机理。结果表明,根孔／裂隙淀积铁质胶膜形成于还原亚铁离子在根孔或裂隙面的氧化富集,该过程是Fe2＋吸附于铝硅酸盐粘粒表面被氧化;根际铁质同心圆的形成涉及反应—转移—反馈的自组织过程,导致条带状富铁与贫铁区域的形成;淋失胶膜可分为铁锰淋失胶膜和粘粒淋失膜（淋余膜）,二者在微结构和化学成分上有明显不同,后者不仅铁锰的淋失更甚,而且伴随铝硅酸盐粘粒的分解。     

雷琼地区玄武岩发育时间序列土壤中植硅体特征及其发生学意义

对雷琼地区发育于玄武岩跨度为0.01~6.12 M a时间序列土壤中植硅体的含量和形态进行了研究。结果表明:(1)土壤中植硅体的含量为1.54~21.95 g kg-1,其随着土壤深度的增加而降低;从新成土到富铁土阶段急剧降低,从富铁土到铁铝土阶段降幅明显减少,进入铁铝土阶段则基本趋于稳定。(2)植硅体主要源于禾本科、棕榈科植物,大小在5~130μm之间,形态包括刺球型、哑铃型、扇型、长方型、方型、鞍型、帽型、棒型、尖型、齿型、圆型和其他12种植硅体类型。所有样品中的温暖指数值均大于0.5,说明6.12 M a以来研究区域基本以温暖气候为主。