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。

陕西关中土垫旱耕人为土样区的基层分类研究

选择陕西关中土垫旱耕人为土地区为样区,以该地区代表性土壤土垫旱耕人为土((土娄)土)为研究对象,在野外调查、室内分析及查阅大量有关剖面资料的基础上,根据中国土壤系统分类体系,对土垫旱耕人为土((土娄)土)的基层分类进行了研究.研究表明,应用土壤颗粒大小级别、矿物学型和土壤温度状况等3项指标对土族进行划分,在0～160 cm的控制层段中小于2 mm的土壤平均质地,多数剖面为粘壤土,少数为壤土或砂质壤土,矿物学型属伊利石型、伊利石混合型或蛭石型,土壤温度属温性或温热土壤温度状况.土垫旱耕人为土((土娄)土)土系的控制层段拟定为从表土层上界向下160 cm,对于诊断层的底部在160 cm以下的,则从表土层至诊断层的下部边界,特征土层有肥熟表层、土垫表层、暗沃表层、耕作淀积层、粘化层、粘质层、CaCO3高度淀积层、CaCO3中度淀积层、CaCO3低度淀积层、氧化还原层和稚育层.根据样区9个典型剖面,结合关中地区土垫旱耕人为土((土娄)土)的有关研究资料,划分了土族和土系,并描述了各土系的典型特征及土系间的变异情况.

苏南设施栽培中旱作人为土养分与盐分状况的研究

通过对苏州、无锡、常州、镇江和南京 19个具有代表性的设施栽培条件下土壤及对照菜园土壤的有机质、全氮、速效氮磷钾含量、电导率、水溶性盐总量及各离子含量的调查和研究 ,认为该地区部分设施栽培土壤有严重养分富集和次生盐渍化的现象 ,这种现象主要是由化肥和含速效养分过高的有机肥施用造成的 ,在季节性大棚为主的条件下 ,这一现象与棚龄没有必然联系 ,适宜的管理、合理调整有机肥与无机肥的比例及有机肥品种结构 。

长江上游典型区水耕人为土的电导率与肥力评价探讨

土壤电导率 (EC)是土壤电化学性。在非盐渍化地区 ,该特性与土壤营养成分含量密切有关 ,因此可以用于评价土壤肥力水平。本研究探索长江上游典型区的非盐渍化的水耕人为土的电导率特征 ,并以层次分析法 (AHP)和Fuzzy模糊数学方法计算了研究区的土壤肥力综合指标值 (IFI) ,分析其与土壤的电导率间的相关性及定量关系。结果表明 ,该区的肥力综合指数与土壤电导率有显著的相关性 ,并且它们之间存在定量的函数关系。

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。

半湿润地区土垫旱耕人为土不同土层氮矿化的水温效应研究

本论文以半湿润地区土垫旱耕人为土(褐土)为供试土样,应用长期通气培养法,研究了湿度和温度对0—90cm土壤剖面不同土层(每30 cm为1土层)氮素矿化的影响。每层土壤设11.0、15.0、19.0、23.0、27.0%5个土壤水分等级和8.0、16.0、24.03、2.0、40.0℃5个温度等级,共25个处理,在恒温培养箱中进行培养。培养期间分别在7、14、21、354、9、63和84 d取样测定矿化氮累积量。结果表明,不同土层土壤有机氮的矿化累积量均随温度、水分含量升高而增加,各土层增幅的大小顺序为0—30 cm>30—60 cm>60—90 cm。0—30 cm土层矿化氮是0—90 cm土层可矿化氮的主体,其矿化氮占67.9%。不同土层土壤氮素矿化过程不同:在培养期间0—30 cm土层氮素矿化量与培养时间符合线性关系,而30—60 cm和60—90 cm土层符合对数函数;不同土层氮素矿化速率k与含水量w间为直线关系,相关系数r在0.93以上,0—30 cm土层的k值对温度反应最为敏感,其次为30—60 cm土层,以60—90cm土层反应最小。总体上看,在较高温度培养条件下,随温度增加,土层越深,矿化速率增加越慢;温度和水分对不同土层土壤氮素矿化具有明显的正交互作用。对0—30 cm土层,在高温情况下水分效果更加突出;而对30—60cm和60—90 cm土层,温度效应比水分效果更加突出。

成都平原水耕人为土诊断层的微形态特征与土壤基层分类

对成都平原地区广泛分布的水耕人为土中 ,就同一亚类的几种典型土系 ,对其诊断层的土壤微形态特征进行研究 ,提出了划分不同土系及其所属土族的土壤属性如 :土壤颗粒、土壤矿物、土壤结构、土壤形成物等的特征的微形态证据。研究表明 :土壤诊断层的微形态特征能够综合地、直观地、准确地反映土壤这些分类属性 ,同时还能提供土壤生产性方面的信息。所以本研究结果在土壤系统分类的基层分类以及应用于生产上 。

模拟不同pH降雨和施氮对水耕铁渗人为土酸化的影响

室内模拟研究3个pH梯度降雨和3水平的施氮量对水耕铁渗人为土土壤酸化的影响。结果表明,不同pH降雨及施氮处理土壤的酸度累积量为4.73～15.57 mmol H+每柱,分别以pH 6.5降雨和不施氮处理、pH 2.5添加高氮量(N2)处理酸化速率为最低和最高,相同pH降雨处理下,致酸量随施氮量增加而上升;相同施氮下,不施氮处理土壤酸度累积随降雨pH降低而增加,但中施氮量(150 mg kg-1土)和高施氮量(300 mg kg-1土)下,pH 4.5处理土壤酸度累积量则小于pH 6.5处理;不同降雨及施氮处理NO3-淋溶致酸量为4.32～12.88 mmol每柱,NH+4淋溶消耗H+量为0.01～0.29 mmol每柱;正常酸沉降(pH 6.5)下,中施氮量和高施氮量处理致酸量都大于各梯度pH降雨的致酸量。以上结果表明,单施氮处理的致酸量大于单纯的酸沉降处理,而无论是降雨还是施氮,NO-3淋溶在加速土壤酸化进程中占主导作用。

降雨及施氮对水耕铁渗人为土土壤酸碱缓冲体系的影响

以太湖地区典型水稻土——水耕铁渗人为土为供试材料,通过添加CaCO3和H2SO4培养及滴定的方法,研究不同pH降雨和施氮对土壤酸碱缓冲体系的影响。结果显示,土壤在添加CaCO3和H2SO4培养后进行不同量酸碱滴定,土壤在pH 4.0~7.5的突跃范围内与酸碱加入量呈显著的线性相关,表明该测定方法对供试土壤适用。同时施氮和降雨对土壤的酸化都有加速作用,各处理0-40 cm层土壤酸碱缓冲容量为1.91~2.20 cmol/kg,增加施氮量、降低降雨pH都降低土壤的酸碱缓冲容量,且土壤酸碱缓冲容量与盐基淋出量呈显著负相关关系,但不同酸度降雨对土壤酸度变化及酸碱缓冲容量变化影响主要为0-20 cm层,而对20-40 cm层影响较小;而施氮除影响土壤pH及酸碱缓冲容量的0-20 cm层外,还影响到20-40 cm层。表明研究土壤处在以盐基离子为主的酸碱缓冲体系,在此体系下,施氮或氮沉降对土体的影响比酸沉降更为深入。

水耕人为土某些氧化还原形态特征的微结构和形成机理

结合微形态观察和特征微区化学成分的电子能谱测定，对水耕人为土几种典型的氧化还原形态特征的结构进行了解析，并在此基础上提出了它们的形成机理。结果表明，根孔／裂隙淀积铁质胶膜形成于还原亚铁离子在根孔或裂隙面的氧化富集，该过程是Fe2＋吸附于铝硅酸盐粘粒表面被氧化；根际铁质同心圆的形成涉及反应—转移—反馈的自组织过程，导致条带状富铁与贫铁区域的形成；淋失胶膜可分为铁锰淋失胶膜和粘粒淋失膜（淋余膜），二者在微结构和化学成分上有明显不同，后者不仅铁锰的淋失更甚，而且伴随铝硅酸盐粘粒的分解。

人为土研究的新趋势

人为耕作和其他扰动形式影响下的土壤性质（腐殖质、结构）及其演变趋势、人为土壤的分类问题，以及人为作用下土壤物理化学性质改变的定量研究，将是国际土壤学界在一段时间内人为土研究领域的主要研究内容之一。其新趋势反映在工业废弃地上人工造土的工作和对古人为土的研究。由于古人为活动在土壤中留下了许多痕迹．通过土壤学的研究可以指示当时人为活动的强度和广度。第15届国际土壤学会上土壤考古专题的设立也同样反映了这种趋势。我国在人为土分类方面的研究不论从研究的广度和深度无疑均处于国际领先行列。

南方丘陵区三种母质水耕人为土有机碳的累积特征与影响因素分析

本研究分析了南方丘陵区3种母质水耕人为土有机碳的累积特征与影响因素。结果表明:紫色砂页岩和第四纪红黏土母质的水耕人为土在发育过程中有机碳较易累积,在种稻初期土壤有机碳的增加主要集中在耕作层,到一定阶段后下层(耕作层以下)也明显增加;相比之下,红砂岩母质的水耕人为土在发育过程中有机碳较难累积。利用逐步回归方法得到的丘陵区水耕人为土耕作层有机碳动态变化模型表明丘陵区水耕人为土有机碳的动态变化主要受细颗粒(黏粒+细粉粒)的影响。

古水耕人为土诊断层的特征与形成过程--以广汉三星堆遗址水耕人为土为例

选定广汉三星堆遗址的典型古水耕人为土,研究剖面的诊断层特性与形成过程,取得了以下主要研究结果:形成时期长、发育程度高的古水耕人为土,在土壤剖面形态和特性上,表现出明显的层次分化。同时水耕表层结构发育,犁底层适度紧实和有一定结构发育;水耕氧化还原层表现出物质的水耕淋淀及其转化特征等。深化了水耕人为土诊断层及其形成过程的认识。对高肥力水耕人为土的培育,以及在水耕人为土系统分类研究上取得进展,都有一定意义。

西南地区水耕人为土诊断层土壤特性及SEM特征

对我国西南地区代表性水耕人为土诊断层土壤特性进行研究,并采用扫描电镜(SEM)进行土壤微形态研究,结果表明:不同母质和发育程度的水耕人为土,在土壤特性及在剖面上的变化特征都有明显差别。通过SEM观察研究表明:粗、细颗粒物质形态与矿物组成密切相关,如以薄片状、针条状等细粒物质为主的土壤,在水耕条件和外力作用下,易于定向、粘结聚合而引起土壤压实和板结。水耕人为土的微团聚体含量少而分散,对肥力的贡献有限。长期培肥的水耕人为土能够形成丰富的各类微孔隙和微结构类型,是调节土壤水、热、气和养分状况的主要机制。

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。

水耕人为土土系划分指标选取研究——以成都平原主要水耕人为土为例

在总结水耕人为土土系划分指标选取原则及依据的基础上,以成都平原10个典型土样为例,详细阐述了指标选取过程。研究结果表明:利用特征响应时间、经典统计分析、相关分析及定性分析等方法相结合,确定出土系划分的指标有土体构型、质地、粘砂比(表层),所选指标能很好地将水耕人为土划分开来,并符合实际情况。

人为土的工程分类与利用研究

为了系统地了解和掌握人为土的工程性质,更好地开发和利用人为土,本文对人为土进行了比较系统的研究,定义了人为土的内涵,分析了人为土的成因,确立了人为土的分类原则,建立了人为土的工程分类和利用体系。根据人为土的成因,将人为土分成二个大类,五个亚类和十一个种类,并对每一类土的内涵、基本原理、工程性质及其优缺点等进行了详细的分述,在此基础上,提出了各类人为土的工程利用方案和适用范围。研究成果为人为土的研究和工程利用提供了理论基础。

西南地区水耕人为土分形特征及与土壤属性的关系

通过分析水耕人为土颗粒分形维数与土壤质地、耕性、土壤有机质、全N、P、K、pH、CEC等的关系,探讨利用土壤颗粒分形维数作为水耕人为土分类指标的可能性。结果表明:西南地区26个水耕人为土的土壤颗粒分形维数介于2.6175～2.9109之间,平均值为2.8199,土壤颗粒分形维数可作为土壤质地与土壤表面积的综合性定量化指标。适宜耕作的10个土种(2号除外)分形维数介于2.7018～2.8116,不适宜耕作的16个土种(23号除外)分形维数介于2.8353～2.9109之间。土壤分形维数可表征水耕人为土的质地、成土母质、肥力特征、耕性等,土壤颗粒分形维数可作为水耕人为土分类,尤其是基层分类的一个重要指标。

人为土的概念、特征及其工程研究意义

本文提出了人为土的工程概念,从其成因的角度给出了人为土明确的科学定义,归纳和总结了人为土的基本特征,为人为土的工程分类体系建立、合理评价、工程利用和环境整治提供科学依据。

土垫旱耕人为土地球化学特征

研究了汾渭盆地的土垫旱耕人为土地球化学状态与有关影响因素。１．土垫旱耕人为土受施土粪堆垫作用改变了成土方向与过程，也改变了土壤地球化学特征，２．土垫旱耕人为土在成土过程受淋溶淀积、生物迁移富集，蒸发等作用，但被Ｃａ￣（＋＋）、Ｍｇ￣（＋＋）等离子饱和，使土壤呈偏碱性。３．土垫旱耕人为土不同亚类在成土过程中因生态环境的差异，其土壤地球化学特征稍有差异。