宁南宽谷丘陵区土壤矿质元素与氧化铁的特征

以宁夏固原县上黄村和云雾山自然保护区为研究对象,通过大量的室内分析,研究其土壤中矿质元素的剖面分布状况及其氧化铁的分布特征.结果表明供试土壤土体中矿质元素的含量顺序依次为SiO2>Al2O3>CaO>Fe2O3>K2O≈MgO>TiO2>MnO2.其中硅、铝、铁的在剖面上分布较均匀,钙、镁、钾变异较大,空间分布不均;钛、锰空间变化较小,说明供试土壤处于物理风化阶段,土壤的化学风化程度较弱.氧化铁全量含量变化不大,其剖面各层的游离铁、活性铁和络合铁含量均不高,且空间变化幅度小,表明供试土壤的铁的淋溶状况不明显,土壤风化发育不好,释放出的氧化铁少.     

贵州典型喀斯特流域土壤氧化铁特征分异及其影响因素

探究亚热带喀斯特流域土壤氧化铁特征及其分异,对认识这类特殊地域综合体上土壤的发生发育及类型演化等具有重要意义。以贵州省普定县后寨河流域内53个典型剖面土壤为研究对象,测定诊断表层和诊断表下层不同形态氧化铁含量并计算其风化度指标,分析土壤氧化铁特征及其分异情况,探讨成土环境和土壤属性对氧化铁特征分异的影响。结果表明：由诊断表层至诊断表下层,全铁、游离铁呈增加趋势,平均增幅分别为25.54%和39.63%,铁氧化物具有在诊断表下层富集的特征;诊断表层铁活化度高于诊断表下层,而铁游离度和铁晶胶率与之相反。大部分诊断表下层土壤游离铁在30 g·kg?1以上,铁游离度≥50%,铁活化度< 30%,土壤处于中期脱硅富铝化阶段。母岩、土地利用、流域部位、有机质、pH、黏粒阳离子交换量和质地等对不同形态土壤氧化铁含量及其风化度指标分异均有显著影响（P<0.05）;地理探测器分析表明,母岩与有机质对各氧化铁特征（除铁游离度）分异的解释力较大,二者交互作用下的q值最大（全铁41.9%、游离铁39.8%、非晶质铁40.1%、铁活化度41%、铁晶胶率52.5%）,因此母岩和有机质为亚热带喀斯特流域土壤氧化铁特征分异的主控因子。     

论紫色岩性土的发生与分类

用土壤、母质、岩石分析对比进行研究,结果表明,高速的物理风化,微弱的元素损失或富集,偏低的铁游离度、粘化系数,较高的粉粘比以及土体、母质、母岩间硅铝率相似性等,标志着紫色岩性土的发生过程.紫色岩性土的土类,应以土壤、岩石(或母质)的游离铁、粘粒硅铝率比值近于1划分;以风化度大小划分亚类;以母质的机械组成、化学组成和矿物组成组合类型划分土属;以土层厚度、夹砾量、土壤侵蚀程度和水分状况差异划分土种.     

我国热带、亚热带干热地区土壤发生特性的研究

本文对我国四川渡口、云南元谋和元江、广西田林以及海南岛西部等几个干热地区土壤的形成条件和发生学特征及发育程度进行了对比研究,同时对该类土壤发生上的共性及差异性进行了对比研究.结果表明,干热地区土壤与相应湿润地区土壤相比,具有淋溶特征不明显及土壤发育程度较轻等共同特征.不同干热地区因干热程度及水热配置上的不同,土壤在发育强度上也表现出明显差异,其顺序是:粤11号>滇5号>桂7号>滇1号>滇4号,分别处于铁铝化、弱铁铝化、准铁铝化、铁硅铝化及硅铝化阶段.     

茶多酚浓度对土壤pH、酚酸及铁铝形态转化的影响

选取雅安市名山区茶园集中分布区的紫色土、黄壤和水稻土为研究对象,向土壤中加入不同浓度的茶多酚,培养3个月后,测定土壤pH值、总酚、水溶性酚、活性铁、络合铁、活性铝、络合铝的含量,分析其变化情况,探讨茶多酚浓度对土壤pH、酚酸及铁铝形态转化的影响,为茶园土壤管理提供科学依据。结果表明:添加茶多酚后,3种土壤均发生酸化现象,其中的紫色土和水稻土添加低浓度茶多酚便可显著酸化,而黄壤只有在添加高浓度茶多酚的条件下才显著酸化。添加高浓度的茶多酚可显著提高3种土壤总酚和水溶性酚含量;添加低浓度茶多酚时,紫色土总酚含量也显著升高,黄壤总酚含量却显著下降,水稻土总酚含量变化不显著。添加茶多酚对黄壤和水稻土活性铁含量无显著影响,但添加高浓度茶多酚可显著降低紫色土活性铁含量;添加茶多酚可显著提高黄壤络合铁含量,但对紫色土和水稻土络合铁含量无显著影响。添加茶多酚可显著降低水稻土的活性铝含量,但对紫色土和黄壤活性铝含量无显著影响,对3种土壤络合铝均无显著影响。土壤酚酸形态和含量可影响土壤酸化及铁铝形态转化。     

小兴安岭山地暗棕色森林土粘土矿物学特性

本文研究了温凉湿润地区不同地形条件下花岗岩母质上的山地暗棕色森林土土壤链的矿物风化.结果表明,由阳坡岗顶、中部到阴坡下部,酸性淋溶由强变弱.原生铝硅酸盐矿物蚀变为次生的粘土矿物:黑云母酸-弱酸性→二八面体Al(层间)蛭石弱酸-中性→Al绿泥石;微斜长石→蒙皂石;斜长石弱酸性→高岭石或蒙皂石一高岭石类矿物的混层物.在针阔混交林作用下,A层腐殖酸与铝、铁络合,铝蛭石化过程弱.AB和B层黑云母和长石蚀变强,矿物晶层间羟基铝积累,阳坡岗顶Al(层间)蛭石和蒙皂石化,形成了较高的土壤潜在酸度;阴坡下部除Al蛭石外,并有成土Al绿泥石形成,潜在酸度低.含有蒙皂石的C层,层间铝有积累.矿物蚀变和晶层Al转移,是山地暗棕色森林土酸度的主要来源.红松林类型和林木生长情况与土壤粘土矿物学特性及其化学环境条件密切有关.     

关于土壤系统分类中一些诊断层的鉴别

本文对中国土壤系统分类中的黏化层、雏形层、铁铝层和低活性富铁层的鉴别作进一步讨论。     

消落带土壤铁的形态变化及其对有效磷的影响

Fe3+还原为Fe2+的过程中会增加磷酸铁的溶解,影响磷的化学行为及有效性。本文采用室内模拟试验研究了三峡库区消落带土壤铁的形态变化及其对有效磷的影响。消落带旱地和水田土壤经淹水和落水处理后,活性铁、水溶性铁增加,其他各形态铁变化较小。旱地土壤在不同的有机质和淹水落水处理下,其活化铁、游离铁、络合铁、水溶性亚铁、和交换性亚铁均为淹水处理高于落水处理,其中活性铁在各处理间呈现出显著性差异,其他则各处理间差异均未达到显著性水平;水田下层活性铁高于上层,且落水处理间呈显著差异。氧化铁及亚铁之间总处于不断的相互转化中,活性铁、络合铁和有机质正相关。旱地土壤中的有效磷各处理间差异显著,水田有效磷淹水处理高于落水处理。     

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(P<0.01);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(P<0.01),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。     

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。     

模拟硝田土壤铁和硫的形态转化特征及其影响因素

采用室内培养试验,在确定模拟硝田土壤硫酸钠含量的基础上,观测并探讨落干/淹水状况、有机物质种类与数量对模拟硝田土壤铁和硫形态转化特征的影响。结果表明:全铁(Fet)和游离铁(Fed)受落干/淹水状态和有机物质种类与数量的影响均不显著,而活性铁(Feo)、络合铁(Fep)、亚铁离子(Fe(II))及有效铁(Fea)受淹水及有机物质数量的显著影响,Fe(II)、Fea还受有机物质种类的显著影响;硫形态转化同时受淹水及有机物质种类与数量的影响;土壤铁、硫形态转化一方面通过有机物质与铁、硫的直接作用实现,一方面通过改变土壤氧化还原电位(Eh)及还原性物质总量(TARM)等氧化还原状况实现;铁与硫的形态转化也表现出一定的耦合关系。     

太湖地区水耕人为土中漂白层的成因探讨

采集太湖地区4个具有漂白层的水耕人为土剖面(E-A1、E-A2、E-A3、E-A4)及1个发育于相同母质上的一般水耕人为土剖面作为参照(Ref),描述了土壤剖面的形态特征,分析了土壤颗粒组成、黏粒矿物组成、铁氧化物以及大量和微量元素等,并探讨了漂白层成因。5个剖面土壤颗粒组成以粉粒为主,在60%~75%之间,且剖面中各层次变异系数较小,小于10%;大量元素和微量元素在剖面各层次间变异系数也小于10%,指示漂白层与上覆和下伏土层发育在相似物质来源的土壤母质上;而E-A1剖面漂白层中较高的粉粒含量(75.04%)、较大的中细粉粒和中细粉粒/粗粉粒比值的变异系数(38.05%、61.85%)表明该剖面母质具有不均一性。说明E-A2、E-A3、E-A4、Ref剖面土壤性质的变化主要是由于成土作用形成的,而E-A1剖面土壤的性质变化除受成土作用影响外,还受沉积环境的影响。E-A2、E-A3、E-A4剖面的漂白层中蒙脱石和蛭石、粉粒和粗粉粒、SiO2、CaO、Zr等含量高于上下土层,而水云母和绿泥石、游离铁、Al2O3、Rb、Li、Ba、稀土元素(Rare earth element,REE)等则相反;同时,参照剖面亦有与E-A2、E-A3、E-A4剖面类似的特点,只是漂白作用出现在耕作层,不能定义为漂白层;而E-A1剖面的部分性质则显示出空间上的不一致性,其粉粒含量并非漂白层最高,而是随剖面土层深度向下越来越大。这些变异表明,太湖地区水耕人为土漂白层的形成,可以由黄土性泻湖相沉积物经过水耕过程中水分的周期性淹水和排干,通过机械淋洗和活性铁的淋溶而形成(剖面E-A2、E-A3、E-A4),也可以是母质沉积的过程中受湖水水面升降,导致机械淋溶,然后水耕过程叠加活性铁的淋溶而形成(剖面E-A1)。     

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。     

pH,温度和水土比对酸性土壤溶液中铝离子形态分布的影响

溶液中Ａｌ＾３＋,Ａｌ－Ｆ有机络合态铝的浓度随ｐＨ降低而增加,Ａ＾３＋在总单核铝中所占比例随ｐＨ的降低而增加,而Ａｌ－Ｆ络合物呈相反的变化趋势。土壤中铝的溶解度与土壤中铝氧化物的结晶形态有关,处于较高纬度地区的土壤,由于铝氧化物的结晶形态较差,在相同ｐＨ下,其铝的溶解度较大。     

红壤结构的稳定性及其在土壤分类上的意义

良好发育的红壤,常有一种特殊的稳固结构,它与氧化铁、铝的胶结有关.这种结构经泡水后基本稳定;还原处理或络合处理能致使较多的破坏;还原与络合联合处理能达到最大程度的破坏.从试验中还说明红壤结构的破坏率都与铁、铝溶出量成正相关.铁、铝积聚是红壤化作用的基本特征,与铁、铝直接有关的结构状况,从理论上说,应可作为分类上的参考指标.又因结构状况还受到矿物类型、粘粒含量、酸度等因素的影响,所以还具综合性的意义.同时按田间观察,它在生产上的意义也较大.工作中看到红壤的结构状况,至少可对红壤的发育度、熟化度以及母质因素的影响等做出有规律的反映,这也表明了它在分类上的现实意义.     

不同开垦年限水稻土还原性物质含量及其分布

以辽宁省各地棕壤型、草甸土型水稻土为研究对象,探讨了不同开垦年限的棕壤型、草甸土型水稻土中还原性物质总量、活性还原性物质、络合态铁、水溶性亚铁、水溶性亚锰含量及其分布状况。结果表明,不同开垦年限供试水稻土随着开垦年限增加表层还原性物质总量、活性还原性物质、络合态铁、水溶性亚铁和水溶性亚锰含量明显增加,且均随土壤深度增加而减少,其积累主要集中在土壤上层。土壤络合态铁与还原性物质总量和活性还原性物质均呈极显著正相关,表层土壤有机质对铁、锰的络合减少了铁、锰元素向剖面下层的迁移数量。开垦10年以上,水稻土耕层中还原性物质就明显积累,直至60年,其积累量仍不断增加,因此生产上必须采取措施抑制水稻土中还原性物质的累积。     

鄂湘两省山地土壤粘粒矿物的研究──Ⅲ．神农架自然保护区北坡土壤的粘粒矿物与表面化学特性

本文研究结果表明：（１）神农架垂直带土壤矿物的风化脱硅作用较弱，粘土矿物以２：１型矿物为主，１：１型高岭含量很少。（２）随海拔升高，矿物的淋溶脱钾和层间羟基铝化作用增强，低海拔土壤的２：１型矿物以水云母为主，高海拔土壤以１．４ｎｍ矿物为主，其中１．４ｎｍ过渡矿物相对增多。（３）土壤的络合态铁、铝和非晶形铁，铝含量随海拔升高明显增大。（４）土壤的可变电荷量，阴离子交换量，交换性酸和铝饱和度等均随海拔     

聚合氨基酸对北方水稻土中氧化铁存在形态的影响

为了解不同类型水稻土中氧化铁含量特征,探明添加外源聚合氨基酸对水稻土中氧化铁形态变化的影响,本研究以中国北方不同类型水稻土(棕壤型、草甸土型和滨海盐渍型)为研究对象,设置添加占供试土壤干重0.05%的γ-聚谷氨酸和聚天冬氨酸处理,以不添加氨基酸作为对照。通过室内恒温厌氧培养30 d后,测定各水稻土全铁、游离氧化铁、无定形氧化铁和络合态铁含量及氧化铁的活化和络合程度。结果表明:供试的北方3种典型水稻土中,游离氧化铁含量为滨海盐渍型草甸土型≥棕壤型,络合态铁含量为棕壤型滨海盐渍型≥草甸土型,而无定形氧化铁含量为棕壤型滨海盐渍型草甸土型。两种外源聚合氨基酸对不同类型水稻土氧化铁形态转化能力影响存在差异,与不添加氨基酸的对照相比,添加γ-聚谷氨酸的棕壤型水稻土无定形氧化铁和络合态铁含量分别增加27.72%和32.25%,聚天冬氨酸对无定形氧化铁和络合态铁含量无显著促进作用;在草甸土型水稻土中,γ-聚谷氨酸和聚天冬氨酸均能显著增加无定形氧化铁含量,且与对照相比,络合态铁含量分别增加136.24%和12.00%;γ-聚谷氨酸能有效促进滨海盐渍型水稻土中无定形氧化铁和络合态铁的生成。总之,添加γ-聚谷氨酸和聚天冬氨酸对水稻土游离氧化铁的含量没有明显影响;而添加γ-聚谷氨酸能有效增加水稻土中无定形氧化铁和络合态铁含量,降低晶胶率,有利于提高土壤中有效铁含量,显著活化铁氧化物,抑制各类型水稻土中铁的结晶老化;而聚天冬氨酸对水稻土无定形氧化铁和络合态铁没有明显的激发效应。     

中国白浆土研究Ⅱ.无定形铁、锰、铝氧化物特性及其元素地球化学分异

本文主要研究了白浆土中无定形态铁、锰、铝氧化物特性及其元素的地球化学特征。结果表明：（１）游离态、活性态及络合态的铁、锰、铝氧化物都向着粘粒中富集。其中游离态及活性态中，Ａｌ２Ｏ３富集最强烈，Ｆｅ２ｏ３次之，ＭｎＯ最弱。（２）铁、锰、铝氧化物的活性是ＭｎＯ高于Ｆｅ２Ｏ３，而Ａｌ２Ｏ３主要取决于ＰＨ值，同时也受其它因素的影响。ＭｎＯ和Ｆｅ２Ｏ３在活性上的差异，不仅取决于两者在标准氧化还原电位的差异上     

桂西北果园土壤剖面的铝形态分级研究

对7个广西环江县果园土壤剖面的28个土样的铝形态空间变异特性进行分析;包括交换性铝、吸附态羟基铝、有机络合态铝三种形态;结果表明:该区土壤中铝形态具有显著空间结构性特点,明显受pH、成土母质、地形地势等自然因素的影响,同时受耕作管理措施等人为因素影响;建议在红壤果园上增施有机肥,控制化学肥料的施用,进行深耕土改,并且施用石灰石以升高pH。