土壤中铁铝氧化物与黏土矿物交互作用的研究进展

铁铝氧化物与黏土矿物是土壤中最重要、最活跃的固相组分之一,一般占土壤质量的90%以上,它们之间的交互作用直接影响土壤界面活性、理化性质和肥力状况.本文以铁铝氧化物和黏土矿物胶结过程中的一些表观特征变化为出发点,重点阐述了交互作用前后对土壤理化性质的影响,以及宏观表现到微观交互作用的机理,并提出了宜加强二者交互作用的界面特性、非晶形向晶形转化过程等的研究,以期揭示土壤退化、团聚体形成、元素的保蓄与释放、土壤污染物的调控等土壤的基本属性问题.     

稻田土壤微生物磷变化对土壤有机碳和磷素的响应

 研究了湖南省5个典型稻田长期定位监测点的土壤微生物磷（MB-P）对土壤有机碳和磷素变化的响应。结果表明，各监测点土壤MB-P含量对施肥的反应存在较大差异。大多数监测点的土壤MB-P对化肥的反应不敏感，而施有机肥（物）有利于土壤MB-P的增加。土壤MB-P对土壤有机碳和全磷的变化虽有响应，而其关系并不确定，但土壤MB-P与土壤微生物碳和Olsen法提取磷（Olsen-P）的关系却极为密切。土壤MB-P占土壤全磷的1.16%～3.19%，与Olsen-P占全磷的比例较为接近。在土壤Olsen-P含量低于8 mg·kg-1 的较低水平下，不论施肥与否，土壤MB-P含量均高于Olsen-P，较高的土壤MB-P有利于补充土壤Olsen-P。在不同形态的无机磷中，土壤MB-P与Al-P和Fe-P的相关性最好，Ca-P次之，但与闭蓄态磷（O-P）无显著相关性。微生物对土壤Al-P、Fe-P和Ca-P的利用可能是促进其向Olsen-P方向转化的关键途径。     

神农架自然保护区土壤的研究 Ⅲ.神农架垂直带土壤粘粒矿物组合及其特点

在神农架北坡不同海拔垂直带谱的五个土壤类型中,粘土矿物以2:1型为主,1:1型高岭含量轻少,硅铝率多在3.0—3.4之间。黄棕壤,山地黄棕壤粘土矿物以水云母为主,其次是蛭石,高岭和少量1.4nm过矿物;山地棕壤,山地暗棕壤和山地棕色针叶林土以1.4nm过渡矿物为主,其次是水云母,绿泥石,高岭和很少量蛭石。土壤粘粒的各种活性铁、铝氯化物含量及其活化度均随海拔升高而明显提高,并且各种氧化铝增加的幅度比氧化铁的更大。根据该区土壤的粘粒矿物组成和气候特点,分析讨论了神农架土壤粘粒矿物的风化和成土作用特点。     

幕阜山土壤粘粒复合体的吸磷特性

以幕阜山5个海拔高度的土壤粘粒复合体为对象,用等温平衡吸附法研究了磷吸附量随加入磷浓度和平衡时间改变的变化规律。结果表明;①随着海拔高度增加,土壤粘粒的最大吸磷量由2.48 mg·g~(-1)依次增大到9.38 mg·g~(-1),达到饱和吸附所需加入的磷浓度增高,最大解吸磷量却逐渐降低,磷的解吸率减小。②根据土壤粘粒吸附磷速率的不同可将供试样品的吸磷过程划分为3个阶段,在24小时内的吸磷量占480小时吸磷量的72%～85%。海拔越高的土壤粘粒,快反应速率越高,缓慢吸附的时间越长。同一样品经不同时间吸附的磷解吸率变幅不大。③供试粘粒吸磷量随平衡液浓度和平衡时间的变化特征可用Langmuir,Temkin,Freundlich,Elovich等方程描述,相关系数在0.94～0.99之间,达极显著水准。④不同海拔土壤在磷吸附量、吸附速率和吸附强度等方面的不同,主要与土壤粘粒复合体中吸磷载体的含量差异有关。     

武汉市三种土壤的性质及其分类归属

本研究分析了武汉市三种类型土壤的形成条件、剖面形态特征,并测定了粘粒部分的矿物组成与化学组成,土壤的交换吸附特性,以及一般物理、化学性质。测定结果表明石质丘陵泥盆纪砂岩残积物、坡积物上发育的土壤,粘粒部分以高岭石、水云母为主,有一定量的14A过渡矿物,少量的蛭石。平缓丘陵地晚更新统粘土母质(Q_3)上发育的土壤,粘粒部分以水云母、蛭石、高岭石为主,少量14埃过渡矿物。近代河流沉积物上发育的土壤,粘粒部分以水云母为主,其次为蛭石与高岭石,有少量蒙皂石和绿泥石。它们的硅铁铝率相应地为小于2,2.1-2.2,2.4-2.5;pH值、盐基饱和度分别依次为4.62-4.98、5.43-5.97、7.05-7.60和16.50-35.97%、52-94%、接近100%。近代河流沉积物上发育的灰潮土的粘化现象不明显,晚更新统粘土母质上发育的土壤表层下有粘化层,志留纪砂岩残积、坡积物上发育的土壤粘化层更为明显;其粉砂粒与粘粒含量比之比值,塑性指数与粘粒的物理活性相应地依次减小,同样地表明它们的发育程度不同。所以,根据土壤形成条件、形成过程和土壤属性相结合的分类原则,考虑到武汉市地处中亚热带与北亚热带之间的过渡地带,拟将石质丘陵志留纪砂岩残积、坡积物上发育的土壤定为红壤;平缓丘岗晚更新统粘土母质(Q_3)上发育的土壤定为黄棕壤;近代河流沉积物上发育的土壤定为灰潮土。     

酸性土壤上磷矿粉释磷机理与农学效应

在3种酸性土壤上,进行了直接施用磷矿粉的高粱幼苗试验和培养实验,结果表明:供试土壤严重缺磷,不施磷肥的对照处理,高粱幼苗表现出严重的缺磷症状。若以施磷(P)量为50mg/kg的过磷酸钙为参照,除JX-PR外,其它磷矿粉的肥效高于过磷酸钙的处理;四种磷矿粉的肥效一般顺序为:NPR>MPR>HJP-PR>JX-PR,与2%柠檬酸浸提的枸溶性磷和土壤速效磷(P)的增加量相一致;从幼苗的实验结果看,土壤速效磷(P)含量与高粱幼苗干物质量有良好的线性关系。磷矿粉中SiO2和CaO含量的高低影响磷矿粉直接施用的效果。     

鄂、湘两省土地土壤粘粒矿物的研究——Ⅱ.莽山北坡土壤中的粘粒矿物

对莽山北坡不同海拔高度的5个土壤剖面15个土样的粘粒矿物进行了X射线衍射分析和粘粒氧化物的化学选择溶提测试,结果表明:(1)莽山土壤中粘粒矿物组合的垂直变化明显。海拔500m以下的红壤、黄红壤的粘土矿物以1:1型高岭为主,粘粒氧化物中有较多的晶质氧化铁和热碱溶性氧化硅。海拔850m以上的黄壤、暗黄棕壤和山地灌丛草甸土的粘土矿物以2:1型的14×10^-10m过渡矿物和水云母为主,粘粒氧化物中有较多的无定形氧化铁、铝和三水铝石。(2)随海拔升高,土壤粘粒的硅铝率、氧化铁的游离度变幅不大,而氧化铁的活化度和各种氧化铝的富集明显提高。根据这些结果,结合莽山土壤的风化威土的条件与过程,讨论了莽山垂直带土壤中粘土矿物和氧化物的分布与演化过程的特点。     

中南地区几种地带性土壤的胶体表面性质与14×10-10m矿物

本文研究了中南地区不同纬度带花岗岩母质发育的黄棕壤、红壤、砖红壤的胶体表面性质与粘土矿物组合、14×10^-10m矿物、氧化物的关系。结果表明:(1)黄棕壤、红壤、砖红壤粘粒的阳离子交换量、比表面和内表面占总表面的比例依次减小,这与其高岭石、粘粒氧化物含量依次增加,14×10^-10m矿物含量依次减少有关,且也与14×10^-10m矿物在黄棕壤中主要是蛭石,在红壤中主要是14×10^-10m过渡矿物,砖红壤不含14×10^-10m矿物的结论相符合。(2)在其他矿物类型和含量相近下,14×l0^-10m矿物是蛭石的土壤与14×10^-10m矿物是14×10^-10m过渡矿物的土壤相比,前者的阳离子交换量、比表面、内表面占总表面的比例比后者高些,但土壤的活性酸度弱些,交换性铝含量比后者低些。     

几种土壤中铁锰结核的重金属离子吸附与锰矿物类型

土壤与水体中的锰氧化物对某些重金属离子有强烈的富集作用 ,本研究表明我国几种土壤铁锰结核中锰氧化物的重金属离子 (Pb、Cu、Zn、Co、Ni和Cd)吸附量占结核吸附这些离子总量的 60 %～ 1 0 0 %。结核中所含锰矿物类型不同 ,对重金属离子吸附的能力不一样。山东砂姜黑土中含钙锰矿和锂硬锰矿 ,其锰氧化物的重金属离子吸附量最高 ;其次是湖北黄棕壤和黄褐土中铁锰结核的锰氧化物 ,它们为锂硬锰矿与水钠锰矿组合 ;吸附量最低的是湖南红壤中铁锰结核的锰氧化物 ,它们仅为锂硬锰矿。上述几种锰矿物构造上的差异和结晶程度不同是导致不同土壤铁锰结核中锰氧化物吸附重金属离子量不一样的重要原因。Co2 在吸附过程中被氧化及试样中氧化锰含量和Mn(Ⅳ )百分率不同也是影响其铁锰结核中Co吸附量变化的原因。