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。     

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。     

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.     

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。     

Runoff and soil loss under different tillage methods on Stagnic Luvisols in central Croatia

Owing to humid climate and unfavourable relief, the problem of extensive soil erosion in central Croatia is of prime importance. The main objective of this research was to determine how soil erosion is influenced by deep (30 cm) soil tillage practised for deep-rooted row crops in comparison with other tillage methods, on Stagnic Luvisols. Soil loss quantity was recorded during the 4-year investigation cycle (1994–1998), under common field crops grown under six tillage methods. Appreciably higher rates of soil erosion were recorded in low-density row spring crops than in high-density winter crops under the same tillage methods. The time immediately following the sowing of spring crops was the most critical period, i.e. the period when highest soil loss occurs. The results showed that erosion processes cannot be completely stopped; however, they can be reduced to an acceptable level by an appropriate tillage method. Efficient soil conservation on Stagnic Luvisols was achieved by no-tillage and all across the slope tillage methods.     

西藏拉屋和扎西康矿区土壤的黏粒矿物组成研究

采集西藏拉屋和扎西康两矿区代表性土壤样品,测定了土壤基本性状、黏土矿物和氧化铁含量。结果表明:拉屋矿区土壤呈酸性,扎西康矿区土壤呈碱性。拉屋矿区土壤有机质含量和CEC明显高于扎西康矿区的;两矿区的主要黏土矿物有水云母、高岭石、绿泥石、蛭石、1.4 nm过渡矿物和少量的混层矿物。拉屋矿区主要矿物是水云母和高岭石,扎西康矿区主要矿物是水云母;两矿区土壤的游离氧化铁均以晶形氧化铁为主,非晶形氧化铁所占比例很少。     

紫云英与化肥减施对土壤颗粒中黏粒矿物组成与转化的影响

为了探讨紫云英与不同比例化肥减施下,土壤纳米颗粒中黏粒矿物的组成与转化,以湖南省南县长期紫云英还田(MV)与100%、80%、60% 和40%(F100、F80、F60和F40)4个比例化肥配施的长期定位试验为对象,将土壤分为4个粒级(>2 000、2 000 ~ 450、450 ~ 100、100 ~ 25 nm)的颗粒,研究黏粒矿物在不同粒级颗粒中的分布特征和转化规律。结果表明,①土壤颗粒由>2 000 nm减小至100 ~ 25 nm,2 000 ~ 450和450 ~ 100 nm颗粒中伊利石的相对含量降低8% ~ 11%,100 ~ 25 nm颗粒中1.4 nm过渡矿物和蛭石极少甚至消失,游离铁和非晶质氧化铁的含量增加,在100~ 25 nm颗粒中最高。②紫云英与化肥减施下,化肥配施量80% 前后矿物的转化出现明显差异。化肥从100% 降至80%,高岭石的相对含量增加,增幅为14.1% ~ 51.2%,而伊利石的相对含量降低,降幅为3.6% ~ 11.7%;继续降低化肥配施量,高岭石的相对含量却降低,降幅为13.7% ~ 28.8%,而伊利石的相对含量增加,增幅为2.6% ~ 18.5%。③紫云英还田下随着化肥配施量的降低,游离铁的含量无明显变化规律,而非晶质铁的含量在所有粒径中均先显著提高后降低,在MV+F80处理100~ 25 nm颗粒中达到最高为9.45 g/kg。综上,紫云英配施减量化肥与土壤颗粒中高岭石、伊利石和非晶质铁转化有明显关系,以化肥减施20% 处理影响效果最显著。     

准噶尔和塔里木盆地盐渍化土壤黏土矿物组成特征及成因

新疆是中国盐渍化土壤主要分布区,本研究在新疆准噶尔盆地和塔里木盆地采集不同盐化程度土壤,利用X-射线衍射仪、透射电镜、X射线荧光光谱技术,研究两个盆地内盐渍化土壤中黏土矿物的分布特点。结果表明:受干旱气候的影响,两大盆地盐渍化土壤中黏土矿物主要包括伊利石、蒙脱石、绿泥石和高岭石,其中塔里木盆地盐渍化土壤中蒙脱石含量极少。土壤次生碳酸盐δ13C和δ18O及黏土矿物D和δ18O测定结果显示,塔里木盆地采样点土壤形成期气候相对准噶尔盆地更干旱,这种干旱气候导致伊利石中K+不易脱去,从而影响蒙脱石形成。在相对湿润的准噶尔盆地,采样点盐渍化土壤中蒙脱石含量较高,且蒙脱石含量随着伊利石含量减少而增加,两者之间达到极显著负相关关系(r=0.81,n=30,P0.01),表明土壤中存在伊利石向蒙脱石的转化过程。准噶尔盆地盐渍化土壤具备伊利石向蒙脱石转化所需要的水分条件和化学组分:①相对湿润气候条件下伊利石发生脱K+;②盐渍化土壤pH8.5,使长石中的Si4+溶解,参与矿物转化过程;③盐渍化土壤溶液中大量Ca2+、Na+和Mg2+可进入伊利石层间占据K+空位,形成蒙脱石。同时,研究结果还显示10 cm以下土层土壤盐分含量与伊利石含量存在极显著负相关关系(r=0.76,n=22,P0.01),表明10 cm以下土体中,盐分的存在利于准噶尔盆地盐渍化土壤中伊利石向蒙脱石转换。因此,气候和盐分含量是新疆两大盆地盐渍化土壤中黏土矿物形成和转化的主要影响因素。     

水耕人为土时间序列的植硅体及其闭留碳演变特征

以浙江慈溪滨海沉积物上发育的5个具有不同植稻年龄的水耕人为土剖面为研究对象,系统分析了土壤中的植硅体及其闭留碳的演变特征。结果表明,水耕人为土时间序列土壤中植硅体的含量变幅为3.67~17.51 g kg-1。水耕人为土中植硅体的剖面分布特征与有机碳相似,呈现出随着土壤深度的增加含量逐渐降低的趋势。其剖面分布特征表明植硅体在水耕人为土中不易移动。与起源土相比,水耕人为土表层植硅体含量有较大程度的增加,说明植稻有利于植硅体在土壤表层富集。而植硅体随植稻年龄的增加没有表现出有规律的增加或减少趋势。统计分析表明植硅体和总硅之间呈极显著正相关,说明植硅体对土壤发生中的硅循环起着重要作用。水稻产生的植硅体其体内闭留的碳量较高,但由于土体内植硅体总量较低,植硅体闭留碳仅占总有机碳的0.93%~1.68%。现有数据表明,仅通过根系与残茬返还土壤,种植富硅植物水稻并不能显著增强土壤的长期固碳能力。由于植硅体固定的碳在土壤环境中比较稳定,如果能强化秸秆还田,植稻对于土壤长期固碳具有意义。     

内蒙古土壤pH值、粘粒和有机质含量的空间结构特征

采用半方差函数和普通克里格方法分析了内蒙古地区土壤 pH、粘粒和有机质含量的空间结构特征 .结果表明 ,内蒙古土壤 pH、粘粒和有机质含量的空间结构特征可以用线性半方差函数模型加以描述 ,且具有明显的各向异性 .插值结果显示 ,它们的空间变异尺度与土类分布具有较好的一致性 .内蒙古地区土壤 pH值表现为自东向西逐渐升高的趋势 ,而粘粒和有机质含量测沿同一方向逐渐降低 .表生地球化学作用的空间变异是决定内蒙古土壤上述参数分布特征与尺度的主要因素 .