坡面侵蚀土壤化学性质对磁化率影响机理的研究

研究了不同侵蚀强度下土壤磁化率及其与土壤化学性质的关系,结果表明:土壤pH、有机质含量和各形态氧化铁含量均与磁化率呈正相关,且氧化铁含量与磁化率呈极显著正相关,表明土壤不同形态氧化铁含量的多少是影响坡面土壤磁化率变化的关键因素。土壤侵蚀导致坡面物质的再分布,从而使土壤pH、有机质、氧化铁含量等土壤化学性质随之发生变化,这些因素随着侵蚀的强弱而发生变化,是影响坡面侵蚀土壤磁性变化的根源。     

贵州碳酸盐岩发育土壤磁学性质及其发生机理

本文对贵州碳酸盐岩发育土壤的磁化率、磁化率频率系数和等温剩磁等磁学参数的系统测定以及磁性矿物研究表明，碳酸盐岩发育土壤磁学性质及其变化特征主要受成土地球化学作用和环境影响，具有十分重要的环境指示意义。本文在采用高梯度磁性分离土壤中氧化铁矿物基础上，综合运用Ｘ射线衍射分析、电子探针分析、透射电镜和穆斯堡尔谱等方法，讨论了碳酸盐岩发育土壤中磁性矿物的形成机理。     

第四纪红土的磁性与氧化铁矿物学特征及其古环境意义

应用矿物磁测,Ｘ－衍射和电镜技术对浙江省第四纪红土的磁性与氧化铁矿物学特征进行了研究。结果表明,均质层和网纹层的磁化率（χ）、频率磁化率（χｆｄ）、软剩磁（ＳｏｆｔＩＲＭ）、非滞后剩磁（ＡＲＭ）、饱和等温剩磁（ＳＩＲＭ）和剩磁矫顽力（（Ｂｏ）ｃｋ）等磁性参数存在明显差异,均质层的磁化率和饱和等温剩磁分别是网纹层的６倍和４倍;第四纪红土的磁化率主要由风化成土作用产生的超顺磁性颗粒（ＳＰ）和稳定单畴颗     

坡面侵蚀土壤磁化率及磁性示踪试验研究

通过在小流域坡面上进行的实地磁测、室内组分分离、组分磁测及坡面土壤侵蚀磁性示踪试验,对坡面不同空间部位土壤的磁化率特征和降雨后土壤磁化率变化的机理,以及利用磁性示踪法来研究坡面土壤侵蚀的可行性进行了探讨,结果表明,坡面土壤磁化率以上坡磁化率最低、中坡最高、下坡居中;土壤不同粒径组分磁化率与粒径大小存在密切联系,土壤不同粒径组分中以粒径在0.1～0.25mm的组分对土壤磁化率影响最大;在降雨后不同坡位土壤磁化率均发生变化,其机理是由于土壤遭到侵蚀后粒级组成发生变化,从而造成磁性矿物的含量发生变化,进而引起了土壤磁化率的改变;利用磁性示踪法来研究坡面土壤侵蚀是一个行之有效的方法。     

耕作侵蚀磁性示踪的影响因素

以钛铁矿粉作为磁性示踪剂,研究土壤磁化率背景值、操作方式、测定条件对耕作侵蚀磁性示踪的影响,确定耕作侵蚀磁性示踪技术的适宜测定条件。结果表明:紫色土研究样地的耕层土壤磁化率背景值和空间变异性都较小,对示踪剂磁性强度要求不高;土壤磁化率与示踪剂浓度可以利用线性方程拟合,示踪剂浓度在20~70g/kg时,拟合效果较好(R~2=0.999 6,P0.001);当土壤颗粒组成中粗颗粒(粒径5mm)占主导时,土壤磁化率与粒径2mm和2~5 mm含量呈显著正相关,与粒径5~10 mm和10~20mm含量呈显著负相关,然而当细颗粒(粒径5mm)占主导时,土壤磁化率与土壤颗粒组成无关;土壤磁化率与堆积厚度、土壤含水量和土壤紧实度呈正相关关系,与取样间距、示踪剂老化、土壤温度关系不明显。耕作侵蚀磁性示踪技术的适宜测定条件为:钛铁矿粉磁性示踪剂浓度为20~70g/kg,土壤磁化率测定时细颗粒占多数(50%),堆积厚度在5cm以上,土壤紧实度在50~150N/cm~2,保持耕作前后土壤磁化率测定中堆积厚度、土壤含水量和土壤紧实度等条件基本相似。试验和应用表明钛铁矿粉的性能较适合作为耕作侵蚀磁性示踪剂。     

土壤侵蚀磁性示踪剂两种布设方式下示踪效果的研究

利用自制的新型磁性示踪剂研究了不同示踪浓度、不同示踪深度对土壤磁性的影响,以及通过自然降雨,在段面、点穴两种布设方式下示踪小区的土壤侵蚀的空间变异特征.试验结果表明:随着示踪剂浓度的增加土壤的磁化率逐渐增大,当示踪剂浓度为5%时,土壤磁化率在240(SI)左右,用SHX-2型磁化率仪测定的结果精确;在0～6 cm范围内土壤磁性随着厚度的增加而增大,土壤厚度超过6 cm时磁化率达到稳定值,当示踪深度为5 cm时,土壤厚度的增加和减小会相应的引起土壤磁化率值的升高和降低;用段面和点穴两种布设方式来布设磁性示踪剂,降雨前后土壤磁化率的变化均能指示坡面不同空间部位土壤的剥蚀和沉积,但段面式布设方式比点穴式的示踪效果更精确.     

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。     

城市道路区土壤的磁学性质及其发生学意义

土壤磁学性质测定简便快捷,且具有特定的土壤发生学意义。本研究以南京市主城区11个道路土壤剖面共63个样品为研究对象,通过对低频磁化率和频率磁化率2个常用磁学性质以及土壤游离铁、活性铁、颗粒组成、有机碳、pH、碳酸钙相当物等土壤发生学特性的测定和相关性统计分析,结果表明:城市道路土壤磁性矿物来源和成土过程具有多样性;磁性矿物主要来源于燃煤飞灰、汽车尾气中的粗粒磁性矿物,其中可能伴生污染物质的输入;较高的pH和碳酸盐不利于细粒磁性矿物的形成。城市土壤磁学性质与其他发生学特性的系统研究,有利于阐明城市土壤的形成过程。     

有色金属矿区周边土壤磁化率与Pb、Zn、Cd的相关性研究

有色金属矿区周边土壤是典型的人为污染土壤,人为污染土壤具有特殊的磁化率特征。本文选取有色金属矿区表层土壤来研究土壤磁化率与Pb、Zn、Cd的关系,研究结果表明:兰坪与会泽土壤表现出不一样磁性特征,兰坪磁化率变异系数较大。兰坪和会泽均表现为Cd污染最为严重。兰坪土壤仅重金属Cd与磁化率χlf相关性显著;有效态Pb、Zn、Cd均与磁化率χlf的相关性显著;而会泽土壤仅Pb与磁化率χlf呈显著相关关系;有效态仅Zn与磁化率χlf的相关性达到显著水平。兰坪土壤pH、电导率与磁化率χlf相关性较好,有机质与磁化率χlf的相关性不显著;会泽土壤pH、电导率及有机质与磁化率的相关性均未达到显著水平。本研究为矿区土壤环境状况调查提供参考,同时也为找寻土壤磁化率χlf和重金属的关系、实现快速掌握土壤重金属污染状况提供理论基础。     

鲁中山区小流域坡面土壤侵蚀强度与磁化率的空间分异特征研究

研究选取泰安市和曲阜市典型小流域，系统地研究了小流域坡面土壤磁化率与土壤侵蚀状况的空间分异特征，明确了土壤磁性与土壤侵蚀强度的关系。结果表明：自山顶往下，坡面空间尺度上的土壤磁化率均呈波状变化，总的趋势是底部高于上部。坡面中部表土磁化率为林地〉草地〉农地，坡面不同空间部位的土壤侵蚀强度为上部〉底部，农地〉草地〉林地。从不同坡向的比较来看，阳坡的土壤磁化率低且变异幅度大，其土壤侵蚀强度大于阴坡。土壤磁化率与土壤侵蚀强度呈反相关关系．不同空间部位的土壤磁化率高低可直观地反映土壤侵蚀强度的空间分异特征。