水耕土潜育化作用对元素分布的影响

本文以平原区水耕土不同深度采样分析成果，研究了水耕土中元素的分布特征。在水耕土中，近地表的潜充育土元素明显富集，其原因与水耕土的潜育化作用有关。从而解释了我省地球化学图平原区微量元素背景偏高的主要原因，并给平原区地球化学异常的研究提供了新思路。

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。

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。

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 。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

紫色水耕人为土系统分类

总结了由紫色沉积岩(紫色土)发育成的紫色水耕人为土的属性特点.在对照参考文献[2]的基础上,拟订了紫色水耕人为土的诊断层和诊断特性,建立了土纲至亚类高级单元的分类体系及相应的检索系统.

杭嘉湖平原典型水耕人为土的碳库构成与^(13)C稳定性同位素分布特征

采集杭嘉湖平原的黄斑田、青紫泥田和烂青紫泥田3种代表性水耕人为土分层土样,测定土壤有机碳、颗粒态有机碳和黑碳在土壤剖面中的分布,不同粒径团聚体与土壤颗粒中有机碳和黑碳的差异及13C稳定性同位素的剖面分异.结果表明:黄斑田土壤有机碳库低于青紫泥田和烂青紫泥田;颗粒态有机碳占土壤有机碳总量的10.6%～29.3%,并随剖面深度的增加而下降;黑碳占有机碳总量的4.2%～24.6%,在黄斑田和青紫泥田中随深度降低,而在烂青紫泥田中剖面上下差异不大;稳定性团聚体中有机碳和颗粒态有机碳含量随粒径增加而增加,而黑碳含量的高低与水稳定性团聚体颗粒大小无关;研究发现土壤中的黑碳颗粒较小,主要出现在粘粒"粒级中,随剖面深度增加黑碳颗粒趋向减小;同位素δ13C值:黑碳>总有机碳>颗粒态有机碳,随深度增加而增加.

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。

不同水热条件下水耕人为土诊断层特性的动态模拟

选取我国西南地区典型的水耕人为土剖面,模拟不同的水热条件,研究其诊断层土壤特性(pH、EC)的动态变化,并分析其与其他土壤理化性质的相关性。结果表明:(1)在不同的温度下,土壤的pH值有变化,但变化不显著。土壤的EC变化比较大,随着温度的升高,土壤的EC增大。(2)水耕熟化和发育程度较高的水耕人为土的电导率较高(土壤呈强碱性的除外),水耕表层的电导率比氧化还原层高。(3)土壤特性(pH、EC)与土壤粘粒含量呈正相关关系。(4)不同水热条件下水耕人为土土壤pH、电导率动态变化特征,可用动态变化函数方程进行拟合。研究结果对土壤系统分类定量指标建立有一定参考意义。

浙江省水耕人为土主要肥力指标状况及其演变

为全面了解浙江省水耕人为土的肥力现状及其变化趋势,对浙江全省水耕人为土耕作层的有机质、pH值、全氮、有效磷和有效钾状况进行统计分析。结果表明:全省水耕人为土的有机质和全N质量分数分别在20～40和1～2g·kg-1之间,以中量水平的为主,与第2次土壤普查时期相比,土壤有机质和全N含量平均分别下降了6.37%和6.32%;水耕人为土的pH值在3.02～9.80之间,相差达6.78个pH单位,以酸性为主,与第2次土壤普查时期相比,目前水耕人为土呈现明显的酸化,其中pH值在5.5以下的土壤比例明显地增加,而pH值在5.5～7.5之间的土壤比例明显地下降;土壤有效P的平均含量为第2次土壤普查期间的4～5倍,但仍有一定比例的水耕人为土有效P处于低级别状态;土壤有效K总体上趋于低水平和中水平,但比第2次土壤普查时略有增加。分析认为,施肥结构的变化和水田长期旱作是引起土壤肥力变化的主要原因。

贵州省水耕人为土的形成、分类与分布规律

为了解中国西南山区水耕人为土的分布特征,促进土壤分类的定量化,利用2015—2017年笔者在贵州省调查的代表性土壤剖面的分析结果,结合贵州省以往的土壤调查资料,应用中国土壤系统分类的诊断分类方法探讨了贵州省水耕人为土的形成、分类、分布及其与成土环境的关系。结果表明,贵州全省拥有潜育、铁渗、铁聚和简育等4类水耕人为土,共鉴出11个亚类。出现的诊断层有“水耕表层”、“铁渗淋亚层”、“铁聚水耕氧化还原层”、“漂白层”等4个,鉴出的诊断特性包括“潜育特征”和“复钙作用”等2个。该省水耕人为土具有明显的有机质积累、粘粒淋淀特点,土壤酸碱度变化较大。研究结果表明,影响贵州省水耕人为土土类分异的主要成土因素是地形,简育水耕人为土和铁聚水耕人为土是该省水耕人为土的主要类型。

地表水影响下的水耕人为土形成速率初步研究

在区域土壤调查和排水采集器定位观测的基础上，结合模型方法，初步定量地研究了野外可辨别的氧化还原形态特征形成时间大约为１５—２５年左右，根据铁的淋失速率确定了铁的分异程度与时间的关系。并对发育于第四纪红壤（普通简育湿润富铁土）的一个水耕人为土系列的相对水耕时间进行了定位。