亚热带花岗岩坡地富铁土铁氧化物相分配对团聚体稳定性的影响

铁氧化物是环境敏感矿物,也是土壤团聚体的重要胶结物。自然铁氧化物相存在多尺度分异现象,可能影响团聚体的形成与稳定。本文以闽中丘陵区花岗岩坡地上发育的富铁土序列为研究对象,通过湿筛法和吸管法分离团聚体;运用土壤化学和漫反射光谱（Diffuse reflectance spectroscopy,DRS）方法测定了全铁（Fet）、游离铁（Fed）、无定形铁（Feo）、赤铁矿（Hm）和针铁矿（Gt）含量,并系统探讨了坡地、剖面和团聚体尺度铁氧化物相分异特征及其对团聚体稳定性的影响。研究表明,坡地尺度上,沿坡面向下,全样Fed与游离度（Fed/Fet）减小,Feo与活化度（Feo/Fed）增加,Hm与Hm/(Hm+Gt)明显降低,Gt变化不明显;剖面尺度上,上层土壤的Fed、Gt多高于下部,Feo和Hm则多低于下部;团聚体尺度上,Fed、Feo和Gt趋向微团聚体中富集,Hm在微团聚体和大团聚体中含量相当,Hm/(Hm+Gt)则随粒级增长而增大。坡地土壤团聚体粒级组成以微团聚体为主,但团聚体稳定性由> 0.25 mm大团聚体主导。Feo、Feo/Fed和Hm（Hm/(Hm+Gt)）分别与0.5 ~ 0.25 mm、1 ~ 0.5 mm和2 ~ 1 mm大团聚体显著正相关。不同尺度上铁氧化物存在明显分异,其中坡地尺度铁氧化物相的强烈分配导致Hm和Feo分别在坡顶和坡底相对富集,使得坡地两端团聚体稳定性高于坡中过渡区。     

珠江三角洲平原不同种植年限土壤铁氧化物特征研究

珠江三角洲平原具有上千年的围垦历史,其土壤发生演变过程深受人为作用影响,开展此区域不同种植年限土壤中铁氧化物形态特征和分布规律的研究,能够揭示人为耕种下土壤发生演变过程。以珠江三角洲平原不同种植年限的土壤剖面为对象,研究了滨海沉积物、河流冲积物和三角洲沉积物发育的土壤及黏粒中全铁、游离铁含量变化及其影响因素。结果表明:随着种植年限的增加,河流冲积物、三角洲沉积物发育土壤中游离铁(Fe_d)向土体下部淀积深度逐渐增加,黏粒中游离铁(Fe_(d(clay)))含量在水耕氧化还原层中呈减小趋势,而滨海沉积物发育的土壤Fe_d含量及淀积深度均有所减小。随着种植年限的增加,滨海沉积物发育的土壤全铁(Fe_t)和游离铁(Fe_d)在黏粒中的富集程度呈增大趋势,而河流冲积物、三角洲沉积物发育的土壤Fe_t和Fe_d富集程度逐渐减小。土壤Fe_d与Fe_t、黏粒游离铁(Fe_(d(clay)))与黏粒全铁(Fe_(t(clay)))均呈极显著正相关;全铁富集率(Fe_(t(clay))/Fe_t)、游离铁富集率(Fe_(d(clay))/Fe_d)均与Fe_(t(clay))、Fe_(d(clay))、黏粒铁游离度(Fe_(d(clay))/Fe_(t(clay)))呈极显著正相关,与Fe_t、Fe_d、土壤铁游离度(Fe_d/Fe_t)、黏粒含量呈极显著负相关,且Fe_(t(clay))/Fe_t与Fe_(d(clay))/Fe_d呈极显著正相关,表明土壤铁氧化物在黏粒中的富集以Fe_d为主,且铁氧化物的富集程度受土壤黏粒含量的影响。     

长期紫云英还田与化肥配施下水稻土团聚体中铁氧化物的演变规律

铁氧化物是土壤团聚体重要的胶结物质,其主要存在于土壤黏粒中。为探索紫云英还田并配施化肥下土壤团聚体中铁氧化物的变化规律及其在不同粒级黏粒组分中的富集特点,以湖南省南县长期紫云英还田的水稻土为研究对象,选择单施紫云英（MV）、单施化肥（F100）、紫云英配施全量化肥（MV+F100）和紫云英配施80%化肥（MV+F80）4个处理,通过湿筛和离心分离土壤团聚体（>250、53~250 和2~53 μm）和黏粒（<2 μm）,测定不同处理土壤团聚体及其黏粒中铁氧化物的含量,并分析它们与团聚体稳定性的关系。结果表明：（1）与MV和F100相比,紫云英与全量化肥配施增加了>250 μm粒级团聚体的含量,降低了53~250 μm粒级团聚体含量,团聚体平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）分别提高了8.2%~20.5%和4.1%~8.5%。（2）与MV相比,紫云英与化肥配施显著提高了各粒级团聚体、2~53 μm团聚体黏粒和自由态黏粒非晶质铁的含量（12.7%~55.6%,52.4%~54.9%和45.9%~48.6%）,降低了>250和53~250 μm团聚体非晶质铁的富集率（32.8%~36.8%和17.2%~28.4%）。而与F100相比,2~53 μm团聚体和团聚体黏粒非晶质铁的含量以及富集率均显著降低（3.5%~21.3%、29.2%~30.4%和10.9%~26.9%）。（3）>250 μm团聚体含量与团聚体黏粒的非晶质铁含量、铁的活化度呈极显著正相关,与团聚体黏粒的游离铁含量、非晶质铁的富集率呈显著正相关。团聚体的MWD和GMD与>250μm团聚体含量呈极显著正相关,而与<2 μm团聚体含量呈极显著负相关。>250、2~53 μm团聚体黏粒和自由态黏粒的游离铁是团聚体MWD和GMD最重要的影响因子。紫云英与化肥配施,能够提高团聚体黏粒铁氧化物的含量,促进>250 μm团聚体的形成,从而增强团聚体的稳定性。     

土壤磁性矿物的多元成因——成土作用成因与人为污染成因磁性的区分

对黄土高原古土壤和上海市城市土壤磁性特征进行比较,研究和区分土壤磁性的多元成因。结果表明,黄土高原古土壤磁化率(χlf)平均值为108×10-8m3kg-1;频率磁化率(χfd%)平均值为11·4%,且χlf与χfd%呈极显著正相关性,表明风化成土作用形成超细顺磁颗粒(SP)是其磁性增强的主要原因。χlf与游离态铁(Fed)、铁游离度(Fed/Fet)和黏粒含量相关性达极显著水平,也说明古土壤磁性增强与风化成土作用有关。上海城市土壤χlf异常增强,变化范围为127～1959×10-8m3kg-1,χfd%2·0%,表明其不含SP,磁性增强并非由于风化成土作用,应与人为污染有关。非滞后剩磁(χarm)、非滞后剩磁/饱和等温剩磁(χarm/SIRM)、非滞后剩磁/磁化率(χarm/χlf)和饱和等温剩磁/磁化率(SIRM/χlf)等参数及组合的研究表明,城市土壤磁性矿物占主导的是多畴(MD)和稳定单畴(SSD)颗粒;而古土壤磁性矿物中占主导的是SP颗粒。软等温剩磁(SOFT)、硬等温剩磁(HIRM)、软磁百分含量(SOFT%)、硬磁百分含量(HARD%)、IRM300mT/SIRM(F300mT)等磁性参数的研究表明,城市土壤矫顽力低,软磁组分高,以铁磁性矿物为主导;黄土高原古土壤也以铁磁性矿物为主导,但HARD%通常高于城市土壤。用磁学参数及组合,能较有效分辨土壤磁性的风化成土作用成因或人为污染成因。     

梵净山垂直带土壤的发生学特性与系统分类研究

为了解贵州东北部山地土壤的发生学特性及土壤分布,选择梵净山地区采集了不同海拔高度的13个代表性土壤剖面,分析了其成土环境、土壤风化强度的垂直变化,鉴定了区内土壤的主要诊断层、诊断特性,并根据中国土壤系统分类对研究区土壤类型进行了分类。结果表明,随着海拔的增加,区内土壤温度状况由热性转变为温性,水分状况逐渐由湿润向常湿润转变。梵净山地区土壤风化较弱,土壤中存在较多的2∶1型矿物,土壤脱硅富铁铝化处于中下水平。土体厚度、土壤黏粒、全铁、游离氧化铁含量、铁游离度随海拔增加而下降,砾石含量、黏粒CEC、土壤ba值、黏粒Sa值随海拔增加而上升,部分土壤出现明显的黏化。区内土壤酸化明显,多数土壤的pH在5.5以下,部分土壤的铝饱和度超过了60%,土壤的平均铝饱和度随海拔增加而下降。研究区土壤黄化非常明显,土壤色调主要为10YR。共检出淋溶土、雏形土和新成土3个土纲,5个亚纲、8个土类和12个亚类,土壤类型主要由淋溶土和雏形土组成。亚纲在海拔高度变化上有一定的分布规律,随着海拔的上升,由湿润淋溶土、湿润雏形土向常湿淋溶土、常湿雏形土转变。     

贵州喀斯特山区典型土壤氧化铁特征及其与土壤类型分异关系

以贵州省喀斯特山区30个典型土壤剖面为研究对象,采集土样,测定不同形态的氧化铁含量、计算相应的风化度指标,通过分析不同形态氧化铁含量、风化度指标与土壤类型分异的关系,探讨了氧化铁特征对喀斯特山区典型土壤类型分异的指示作用。结果表明:游离氧化铁是区内土壤氧化铁的主要存在形态（26.62 ~ 75.99 g kg?1）;绝大部分土壤的铁活化度 < 30%,游离度 ≥ 50%,游离氧化铁 ≥ 30 g kg?1,均处于中期脱硅富铝化阶段;土壤络合态氧化铁及络合度具有较强的空间异质性。按中国土壤发生学分类土壤（亚类）的氧化铁特征,各石灰土亚类不同形态氧化铁含量及其风化度指标（除非晶质氧化铁和络合度外）均存在显著性差异（P < 0.05）;随着晶质态氧化铁含量及游离度、晶化度增加和活化度减少,土壤风化程度逐渐增加,土壤类型有由棕色石灰土到黄色石灰土再到红色石灰土的演化趋势。按中国土壤系统分类土壤（土纲、土类）的氧化铁特征,各土纲、土类不同形态氧化铁含量及其风化度指标（除晶化度外）均有较大差异;随着晶质态氧化铁含量及游离度、晶胶率增加和活化度减少,土壤风化发育程度逐渐加深,存在由淋溶土土纲向富铁土土纲转变、由钙质湿润淋溶土土类到铁质湿润淋溶土土类的演变趋势。     

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。     

雷州半岛玄武岩母质土壤剖面稀土元素分布及其与常量元素、粒度的关系

对雷州半岛玄武岩母质土壤剖面稀土元素地球化学特征进行了研究,结果表明:土壤剖面中稀土元素的分布既受母岩的控制,又叠加了风化成壤作用的影响,∑REE和δEu对母岩有明显的继承性,风化成壤作用则导致REE在剖面上部富集以及土壤中Ce的显著正异常,并造成轻、重稀土之间发生一定的分馏(以轻稀土富集为主要特征),但轻稀土或重稀土内部未出现明显的分异;∑REE与Fe2O3含量呈极显著负相关,可能与风化成土过程中铁氧化物结晶程度提高,富含REE的无定形铁含量降低有关;∑REE与P2O5、MnO则呈极显著正相关,应当是由于剖面中含有较多的赋存REE的磷酸盐矿物和锰氧化物矿物所致;∑REE与黏粒组分(尤其是<1μm的组分)呈极显著正相关,表明风化成壤过程中黏土矿物含量增加所导致的对REE的吸附效应是造成该区REE富集的重要原因,其中黏粒对轻稀土元素的吸附更为明显。     

紫色水稻土有机无机复合与土粒团聚的关系

紫色水稻土的原土复合量（重组腐殖质）为中性土〉钙质土〉酸性土，同一土壤剖面中其含量是随土层深度下降；而有机无机复合度为钙质土〉中性、酸性土，在土壤剖面中是随土层深度增加。〈０．０１ｍｍ土粒团聚量和〈０．０１ｍｍ土粒团聚度为钙质土〉中性土〉酸性土。原土复合量和有机质含量，物理性粘粒含量、铁氧化物含量与〈０．０１ｍｍ土粒团聚量呈显著正相关；而有机无机复合度与有机质含量呈显著负相关，与腐殖质结合状态，物     

雷州半岛玄武岩发育的时间序列土壤的发生演变

采集了广东省南部热带地区雷州半岛第四纪以来不同时代(0.58～6.12 Ma)喷发的玄武岩上发育时间序列土壤剖面样品,分析了一些理化性质的变化趋势。结果表明:(1)容重随深度增加而增大,与成土年龄有较好的相关性,说明容重在一定程度上可以指示土壤的发生层次和发育程度。(2)游离铁(Fed)、铁游离度(Fed/Fet)、活性氧化铝(Alo)和铝活化度(Alo/Ald)与成土年龄有着较好的相关性,可以指示土壤的发育程度和相对成土年龄;而无定形铁(Feo)、游离铝(Ald)和无定形硅(Sio)与成土年龄的关系不明显,尚难于指示土壤的发育程度。(3)常用的黏粒风化发育指标,如硅铝率Sa(SiO2/Al2O3)、硅铁铝率Saf(SiO2/(Al2O3+Fe2O3))、风化淋溶系数ba((Na2O+K2O+CaO)/Al2O3)、A指数((SiO2+CaO+K2O+Na2O)/(Al2O3+CaO+K2O+Na2O))、B指数((CaO+K2O+Na2O)/(Al2O3+SiO2+CaO+K2O+Na2O))、WI指数([(2Na2O/0.35)+(MgO/0.9)+(2K2O/0.25)+(CaO/0.7)]×100)、CIW指数([Al2O3/(Al2O3+CaO+Na2O)]×100)、CIA指数([Al2O3/(Al2O3+CaO+Na2O+K2O)]×100,与成土年龄之间相关性不显著,难以指示土壤的风化程度,但黏粒的Sa、Saf和元素Si迁移率的变化在一定程度上揭示了土壤中生物复硅的存在。     

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。     

黄土高原淋溶土黏粒、氧化铁与颜色的关系及发生学解释——以山西土系调查的31个黏化层为例

以黄土高原山西省14个淋溶土剖面的31个偏红的黏化层(Bt)为研究对象,分析了其全铁、游离氧化铁、无定形态氧化铁的含量与土壤颜色参数、黏粒含量之间的相关性,并建立了定量关系模型。结果表明:Bt的黏粒含量与氧化铁含量之间呈极显著正相关(P0.01);颜色的红度与全铁、游离氧化铁和无定形氧化铁含量之间均呈极显著正相关(P0.01),其中游离氧化铁是最直接的土壤红色"染色剂";其他色调、明度与彩度等颜色参数与土壤全铁、游离氧化铁含量之间亦呈现出显著的相关性,这也间接说明了黏粒含量与土壤颜色具有一定相关性。野外观测发现,某些黏化层结构体表面颜色较结构体内基质颜色更红,证实了在土壤结构体表面氧化铁随着黏粒在土壤空隙中的迁移淀积。黄土高原淋溶土偏红的黏化层多是来自由于土壤侵蚀而出露地表或接近地表的第三纪保德红土和第四纪红黏土,其黏粒含量、土壤颜色等指标均表明第三纪的古气候条件较第四纪更为湿热。     

北京地区红色黏土特性及成土过程和系统分类探讨

为研究北京地区红色黏土的成土过程及其系统分类,选取6个发育在石灰岩类和花岗岩类母岩上的红色黏土剖面,研究了土壤剖面形态、理化性质、黏土矿物组成等,并分析了其成土条件和发生过程。结果表明:所有土壤剖面的土壤结构体面上均有黏粒胶膜,通体无石灰反应,铁的游离度高,活化度低。石灰岩类发育的红色黏土质地更细,其土壤黏粒游离铁较多,颜色更红,结构体团聚程度更强。花岗岩发育的红色黏土因含有大量难以风化的石英,因而含有较多的砂粒,结构体团聚程度较低。这些土壤形成过程中发生了强烈的黏化和铁质化作用,可以推断其是在古湿热气候条件下形成的。而目前土壤的pH呈微碱或中性,交换性盐基离子以Ca2+为主,盐基饱和度较高,则是受现代黄土降尘的影响,发生了复盐基过程的结果。在此基础上,依据《中国土壤系统分类检索(第三版)》确定的原则和方法,确定研究剖面分属于淋溶土纲下的4个不同亚类。     

水耕时间对低丘水田土壤发育的影响

  目的  了解水耕时间对亚热带低丘水田土壤性态的影响,对水耕土壤进行正确分类。  方法  在浙江省金衢盆地内选择坡麓和岗地二种地貌单元,观测不同水耕时间的第四纪红土发育水田土壤的剖面形态特征,分层采集土样分析土壤理化性状。  结果  随着水耕时间的增加,土壤颜色由红转黄,色调由2.5YR向7.5YR或10YR演变;表层土壤黏粒含量逐渐下降,有机质与全磷及有效磷积累,pH、阳离子交换量和活性铁逐渐增加,土壤游离氧化铁逐渐下移淀积;水耕时间对土壤性状的影响由表层向心土层发展。调查表明,由于水分条件的差异,水耕时间对坡麓地带水田土壤性状的影响大于岗地水田。  结论  由第四纪红土旱地改为水田,形成典型水耕人为土约15 a,形成铁聚水耕人为土约150 a以上,水耕时间低于150 a主要形成简育水耕人为土;随着水稻种植时间的增加,活性有机质占有机质的比例随有机质积累同步增加,水稻土心土层具有较强的固碳潜力。     

贵州雷公山土壤发生学性状的垂直变化特征研究

为了解我国亚热带山地土壤发生学性状随海拔的垂直变化特点,选择位于亚热带常湿润气候区的贵州省雷公山作为研究对象,调查与采样分析了不同海拔高度的17个土壤剖面的理化性状及其与海拔的关系。结果表明,雷公山土壤的众多发生学性状与海拔高度存在显著的相关,随着海拔的升高,呈现土壤矿物质风化减弱而有机质和养分积累增强的变化趋势。表土层厚度、砾石、有机质、全氮和全磷含量、腐殖质的H/F比,土壤粉砂含量、粉黏比、CEC、ba值、氧化铁活化度、黏粒Sa值、黏粒矿物中蛭石和云母相对比例均随海拔的升高而增加;而土体厚度、表土胡敏酸E4/E6比值、土壤黏粒含量、游离氧化铁含量、氧化铁游离度和黏粒矿物中高岭石相对比例则随海拔升高而下降。研究土壤酸化明显,pH和盐基饱和度普遍较低,随海拔升高的变化趋势不明显。研究认为,雷公山地区土壤发生学性状主要受现代成土环境影响,随海拔变化的温度可能是控制这一地区土壤空间变异的主要因素。区内土壤主要发生学性状随海拔升高呈波动状变化,多数发生学性状具有协同变化的特征;不同地理发生学分类土壤带间发生学性状存在一定的差异。根据中国土壤系统分类,研究区土壤类型主要为淋溶土和雏形土,二者也不存在海拔上的明显分界,而呈现复合分布。     

冻融作用对棕壤水溶性盐和土壤氧化物的影响

为了解沈阳棕壤水溶性盐和土壤氧化物在冻融条件下的变化规律,采用冻融模拟试验研究了冻融作用对棕壤水溶性盐和土壤氧化物的影响。结果表明,(1)冻融作用促进了土壤K+、Na+、Ca2+、Mg2+的释放,有机质和黏粒含量是影响其释放的重要因素。(2)冻融作用促使土壤中CO2含量增加,促进了HCO3-的形成。虽然SO42-、Cl-性质稳定,但冻融作用中水分和温度的变化,致使SO42-、Cl-随着冻融次数的增加呈先增加后稳定的趋势。(3)冻融作用促进土壤铁结晶老化形成氧化铁,且氧化铁含量随土壤深度增加逐渐增加;氧化锰主要受冻融条件下土壤pH影响,pH上升氧化锰含量增加。(4)土壤氧化硅和氧化铝受pH影响,pH降低其含量增加,pH增加其含量降低。此外,有机质含量较多的土层不易形成硅铝氧化物,土壤铁锰氧化物的增加不利于土壤硅铝氧化物的形成。     

鄂东南花岗岩崩岗剖面土体风化特征

崩岗是我国南方特殊的一种土壤侵蚀现象,危害严重;研究崩岗剖面土体风化特征有利于进一步了解崩岗发生机理,为崩岗防治提供理论依据。本试验通过采集通城县花岗岩崩岗土壤,测定其颗粒组成、阳离子交换量、黏聚力和各氧化物所占质量分数;定量分析不同层次氧化物质量分数;计算风化强度,分析其与土壤性质的相关性,探究花岗岩崩岗土体风化特征与崩岗形成机理的关系。结果表明:花岗岩风化壳经脱硅富铁铝化、盐基淋溶等成土过程,不同氧化物在土壤剖面不同层次所占比例有一定规律,随着土壤深度减小Al2O3、Fe2O3所占比例增多,Si O2比例减小。风化程度整体趋势随深度减小而增强,风化强度最大相差15.18%。风化程度与黏粒比例、阳离子交换量、黏聚力成正相关。上层风化程度大,黏粒比例高,黏聚力大,土体稳定;下层风化程度弱,黏粒比例低,黏聚力小更易被侵蚀,造成土体易崩塌,形成崩岗。     

祁连山区成土过程驱动的土壤地形序列土壤有机碳固存特征

土壤有机碳（SOC）含量和动态是有机碳输入输出平衡和土壤固持能力共同作用的结果，前者主要受生物气候条件控制，而后者则主要受黏粒及无机矿物等土壤理化属性的影响。本研究通过沿海拔梯度选择表土地形序列作为“自然试验场”，探究祁连山区SOC含量及组分变化的控制因素。研究发现：该地形序列土壤母质主要来源于黄土沉积，土壤黏土矿物以绿泥石和水云母为主，指示该区域的整体弱风化特征。在巨大的水热梯度影响下，地形序列内土壤成土强度差异明显，低海拔地区土壤含有碳酸盐，随着海拔上升，碳酸盐物质逐渐淋失，SOC和铁铝氧化物含量增加。进一步分析发现，铁铝氧化物是SOC含量及组分方差的主要解释变量。偏相关分析显示，当控制铁铝氧化物后，气候对SOC含量及组分的影响不显著。这表明气候对SOC的影响可能主要通过影响土壤属性，造成铁铝氧化物等属性的差异，间接影响SOC的长期固存，且该机制主要作用于矿物结合态有机碳（MOC）组分。本研究对理解SOC固存及其对气候变化的动态响应有重要启示。     

基于高光谱的土壤游离铁随机森林模型估算研究

土壤游离铁反映了土壤成土过程的特点,常用作土壤风化发育程度的指标。本研究以陕西省西安市周边的21个干润淋溶土剖面的97个土壤样品为例,在测定土壤游离铁含量和采集350～2500 nm波段的反射光谱数据的基础上,对光谱数据进行反射率、反射率一阶微分和二阶微分以及连续统去除4种处理形式,分析了土壤游离铁含量与土壤光谱的关系,采用多元逐步线性回归(MLSR)和随机森林回归(RFR)算法建立了游离铁含量的估算模型,并分析不同形式光谱数据的建模估算效果。结果表明:原始光谱数据的二阶微分变化显著提高了土壤游离铁与土壤反射光谱的相关性,MLSR和RFR两种模型在游离铁含量估算中,RFR的估算精度相对较高;运用土壤反射光谱二阶微分变换的RFR模型可以较好地估算土壤游离铁含量。     

广东罗浮山土壤颗粒分形维数分布特征

  目的  揭示广东罗浮山不同海拔高度土壤颗粒组成分形维数特征的分布规律。  方法  在广东罗浮山不同海拔高度的10个土壤采样点挖掘剖面,采集各发生层土壤,测定了土壤颗粒组成、有机碳（SOC）、全铁（Fe_t）、游离铁（Fe_d）、无定形铁（Fe_o）、阳离子交换量（CEC）等理化性质,分析了土壤颗粒分形维数与海拔、土壤颗粒分布及化学性质之间的相关关系。  结果  随着土层深度的增加,土壤颗粒分形维数先增加后减小;随着海拔的升高,土壤黏粒含量、颗粒分形维数均呈减小趋势,且与海拔高度均呈极显著相关关系;随土壤质地的变细,分形维数平均值由2.7601上升到了2.8954,即分形维数随土壤质地的变细而增大;颗粒分形维数与砂粒呈极显著负相关关系,与黏粒呈极显著正相关关系;分形维数与SOC、Fe_o、Fe_o/Fe_d、CEC呈极显著或显著负相关关系,与Fe_t、Fe_d含量表现为极显著正相关关系;通径分析表明Fe_t、Fe_o/Fe_d是化学性质中影响颗粒分形维数的主要因素。  结论  土壤颗粒分形维数可以作为土壤质地的重要诊断指标,也可作为不同海拔高度土壤风化成土进程的参考表征指标。