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。     

水耕人为土磁性矿物的生成转化机制研究回顾与展望

随着环境问题的日益突出,人为活动对土壤的影响越来越深刻,需加强对\"人为作用\"的研究以便解释现代土壤磁性的过程和变化。水耕人为土在发育过程中人为作用的方式多种多样,明确其磁性矿物的生成和转化机制及其影响因素有利于理解人为活动对现代土壤磁性的作用。但目前水耕人为土磁学研究还比较零散,缺乏系统性,已有研究结果有待深入梳理。本文对已有的相关研究报道,包括水耕人为土磁性参数的演变特征、磁性矿物的生成转化机制以及对成土因素的响应等进行综合评述。最后,对当前研究的不足和存在问题进行总结,并对研究方向进行了展望,以期有助于环境磁学的发展。     

闽浙两省水耕人为土的优势类型及其分布特点研究

调查采样分析了福建和浙江两省92个典型水耕人为土剖面,探讨了两省水耕人为土的优势类型及其分布规律。结果表明,铁聚水耕人为土和简育水耕人为土是主要类型,潜育水耕人为土和铁渗水耕人为土分布相对较少。调查共检出9个水耕人为土亚类,主要属于"普通"、"铁聚"、"漂白"和"底潜"类别的亚类。潜育水耕人为土主要分布在山垅、水网平原和河谷平原;铁渗水耕人为土集中分布在河谷平原和丘陵山地;铁聚水耕人为土主要分布在河谷平原和丘陵山地;简育水耕人为土在丘陵山地分布较多,在水网平原、滨海平原和河谷平原也均有分布。各类水耕人为土的"漂白"亚类则主要分布在丘陵坡地或河谷与丘陵的过渡区域。     

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。     

东北黑土耕层土壤黏粒矿物组成的区域差异及其演化

在东北黑土耕层土壤小于2μm黏粒的化学组成和X衍射分析基础上,对不同纬度的15个黑土的黏粒矿物组成和空间差异进行研究,并探讨了其影响因素及演化机制。结果表明:东北黑土耕层土壤黏粒矿物属伊利石—蒙伊混层矿物类型,但其组合因区域不同有所差异,高纬度黑土为伊利石—蒙伊混层型,低纬度黑土则为蒙伊混层—伊利石—蛭石型。影响黏粒矿物空间差异的主要因素有降水、温度、作物类型。由于这些因素在空间上的显著差异,使黑土黏粒矿物演化序列处于伊利石向蒙伊混层或蛭石的不同阶段,导致东北黑土黏粒矿物组成在纬度上形成显著区域差异。     

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。     

不同母质黑钙土黏粒矿物组成研究

以黄土母质和红土母质发育的黑钙土为研究对象,采用化学分析及X射线分析,对同一气候和地理位置条件下的2种母质黑钙土的黏粒矿物组成及其差异进行研究,并探讨其演化机制.结果表明:2种母质黑钙土的黏粒矿物均以2:1型矿物为主,黏粒矿物组成一致性高,均含有蒙脱石、伊利石、蛭石、高岭石和石英.但各层次间衍射峰的强度以及部分衍射峰位置略有变化,红土母质黑钙土底层不存在蒙脱石,表层以绿泥石为主,而黄土母质黑钙土在底层存在绿泥石,在成土中后期可能转化为蛭石.红土母质黑钙土与黄土母质黑钙土相比,高岭石衍射峰强度更强,伊利石强度减弱,且随着土层深度的增加,减弱趋势更为显著,说明红土母质在成土早期,气候湿热,土壤风化较为强烈.     

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。     

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。     

海南岛土壤粘粒矿物特征与土壤系统分类

研究了海南岛不同母质土壤的粘粒矿物特征:都含有较多的高岭石,其中玄武岩发育土壤粘粒中高岭石最多,但其结晶最差。片岩和紫色砂岩发育土壤含相当多的水云母,粘粒部分水云母含量高达40％～45％,石灰岩发育土壤水云母含量亦较高,达20％～37％,此类水云母属二八面体型的水化白云母。玄武岩和花岗岩发育的“湿润”土壤粘粒中针铁矿与赤铁矿的含量之比为（3～4）:1,而花岗岩发育的“常湿”土壤粘粒中只有针铁矿,不见赤铁矿存在,证明土壤中氧化铁矿物的类型是土壤湿润状况的反应,在中国土壤系统分类中可以用来区分“湿润”和“常湿”土壤的一个指标。     

南极半岛海洋气候区的土壤Ⅶ. 矿物学特性

南极海洋气候区岩石风化和土壤形成过程中有明显的原生矿物蚀变作用和自生矿物成矿作用。本文以粗骨寒冻灰化土和石灰性扰动冻土两种有代表性的土壤类型为例,阐述了本区土壤矿物学特征。指出铝氧化物、绿泥石、碳酸盐是本区玄武岩类风化物质上发育土壤中的主要自生矿物类型,蒙脱石、特别是绿泥-蒙脱石混层矿物是南极海洋气候区土壤粘粒部分的特征矿物。不同土壤由于成土环境、成土过程、成土历史的差异,其土壤物质的矿物学组成、含量、形态、分布具有明显不同。土壤发生性铁氧化物与成土作用和土壤过程密切相关,其矿物类型、含量、形态特征、分布模式在不同的土壤中明显不同,是表征土壤发育程度与剖面形态表达的有效指标。     

电解质种类和浓度影响磷酸根解吸的机理研究

本文研究了吸附性阳离子、电解质浓度和组成影响几种矿物和土壤吸附态磷的解吸的机理。结果表明,吸附性阳离子影响磷酸根解吸与离子桥有关。桥接静电场愈强,被束缚磷的释放就愈困难。电解质阳离子对磷酸根解吸的影响则取决于其对表面负电荷的屏蔽效应。阳离子电价高,屏蔽作用大,磷解吸就少。电解质浓度影响吸附态磷的解吸主要与表面电位的变化有关。当pH>PZC值时,提高电解质浓度降低表面负电位,从而减少磷的吸附;当pH<PZC时,提高电解质浓度则降低表面正电位,促进磷的解吸。磷酸根解吸盐效应零点(P_PZSE)值一般都介于土壤或矿物样品吸附磷酸根前后测得的两个PZC值之间。不同浓度电解质溶液中磷解吸量之差与吸附层电位变化量(△ψ_x)呈正相关。     

长期肥料定位试验中土壤钾素肥力的演变

利用18个长期定位试验的不施钾和施钾处理土壤,探讨了土壤含钾矿物、Q/I关系和对外源钾固定能力的变化。结果表明:(1)施钾处理的速效钾和缓效钾含量均高于不施钾的,以水云母、蒙皂石为主的土壤,缓效钾含量年均可高7·67mgkg-1;(2)长期不施钾,由于作物吸收消耗了土壤钾,可使水云母→蛭石转化,施用足量的钾可延缓或阻止水云母→蛭石转化;(3)长期不施钾土壤的-ΔK°和ARek降低,PBCk值提高,即土壤易释放钾库变小,土壤对钾的吸附能力增强,土壤供钾能力降低,若要提高土壤溶液中钾素的浓度需要施用较大量的钾;(4)长期不施钾,土壤钾素被消耗,可提高土壤对外源钾的固定能力,不过,一旦土壤中有大量NH4 -N积累时,可降低土壤对外源钾的固定能力。     

不同树龄橡胶林黏土矿物组成及钾素形态特征

研究热带地区橡胶林土壤中黏土矿物组成和不同形态钾含量随树龄增长的演变规律以及影响因素,为我国热区橡胶林的钾素科学管理和持续健康生产提供科学依据。在海南岛西部橡胶主产区选择4片不同树龄（10 a、20 a、30 a和40 a）的橡胶人工林,采集0 ~ 20 cm、20 ~ 40 cm、40 ~ 60 cm、60 ~ 80 cm和80 ~ 100 cm土壤剖面样品,分析土壤理化性质、不同形态钾含量,利用X射线衍射（XRD）分析黏土矿物组成。水溶性钾（WSK）和交换性钾（EK）均受树龄和土层深度以及二者交互作用的影响,其中0 ~ 20 cm土层的WSK随树龄的增长呈增加的趋势,EK随土层深度的增加呈降低趋势;缓效钾（SAK）和全钾（TK）仅受树龄因素的显著影响,其中,10 a树龄的橡胶林土壤中TK显著低于20 ~ 40 a树龄。随树龄的增长,高岭石相对含量减少,而水云母相对含量增加,二者存在此消彼长的关系。相关性分析表明,EK与土壤有机碳（SOC）含量、全氮（TN）含量以及碳氮比（C/N）呈极显著正相关,而TK与pH和C/N间呈极显著正相关;WSK、SAK以及TK含量与高岭石含量呈显著负相关,而与水云母含量呈显著正相关。综上所述,橡胶树龄显著影响土壤不同形态钾素含量及黏土矿物组成,随树龄增长,高岭石向水云母转化,进而提高了土壤不同形态钾素含量;土壤有机碳含量的增加对交换性钾具有正向调控作用。因此,在橡胶生产中可通过有机质培肥来促进土壤钾素有效性提升。研究结果对橡胶林钾素的科学管理具有指导意义。     

Factors and processes of gibbsite formation in Northern Thailand

Gibbsite is usually considered as end product of weathering in tropical environments with potentially high leaching rates. However, there are also hints towards gibbsite formation in initial stages of weathering in different climates. This study reports on a systematic approach based on soil forming factors in order to research the conditions of gibbsite formation in northern Thailand highlands. Therefore, three major study sites were chosen, which differ with respect to parent rock, relief, climate and vegetation. The results show that gibbsite is common in soils of the area. Reasons for its occurrence in soils are manifold. It can be a heritage of the parent rock, a result of initial weathering under free draining conditions or an accumulation under intense chemical weathering caused by high rainfall. Especially the investigation in granite and gneiss areas with a high share of primary minerals indicates that gibbsite can be an early and direct transformation without intermediates from micas and feldspars if free drainage is assured. With progressing soil genesis clay formation reduces drainage and favours kaolinite formation. Only sites with extremely high rainfall and low evaporation (high elevations in northern Thailand) show again a dominance of gibbsite in the clay fraction throughout the whole soil profile.     

海拔与岩性变异对石灰岩发育土壤黏土矿物组成的影响

用X射线衍射法研究了中亚热带区海拔、岩性变异对石灰岩发育土壤黏土矿物组成的影响。结果表明:在海拔约2 000 m的重庆金佛山山顶区,灰黑色钙质页岩石灰岩发育的黑色石灰土,矿物组成复杂,除伊利石为主外,还有少量蛭石、绿泥石、高岭石和蒙脱石,有一定量的母质残留矿物(滑石和滑间皂石);由砂页岩和灰岩互层母质发育的山地黄棕壤,以蛭石为主,伊利石和高岭石其次,有三水铝石和弱结晶针铁矿。在金佛山中下部(600~1 200 m),石灰岩发育的黄色石灰土以蛭石或伊利石为主,有一定量的高岭石,普遍出现针铁矿。湖南怀化盆地海拔200多米,纯灰岩发育的红色石灰土为伊利石、蛭石和高岭石(含埃洛石)组合型,有结晶好的针铁矿和少量赤铁矿。海拔显著影响高岭石含量、针铁矿结晶度,海拔降低时高岭石含量增加,针铁矿结晶度提高。在金佛山山顶区,石灰岩母质岩性和微地形变异对土壤成土过程和黏土矿物组成影响显著。     

辽宁地区古红土粘土矿物特征及其环境学意义

采用x射线衍射分析方法,对辽宁地区发育于不同母质上的古红土的粘土矿物特性进行了研究,结果表明:辽宁各种母质发育的古红土的粘土矿物中都含有伊利石、1.4nm过渡矿物和高岭石,片麻岩和千枚岩发育古红土中还含有较多量的蛭石,第四纪水成沉积物发育的古红土中含有少量的蒙脱石。辽宁古红土粘土矿物的组成反映了不同于现代成土环境的古环境特征,现代的环境条件对古红土的某些性质已经产生了影响。在辽宁各种母质发育的古红土的粘土矿物组成中,1.4nm过渡矿物的地位比较突出,片麻岩发育的古红土的蛭石含量也很突出,有着不同于南方和黄土高原的特点。从土壤发育程度上讲,相似母质发育的辽宁古红土低于南方红壤,同黄土高原古土壤的发育程度基本相当。