侵蚀红壤团聚体稳定性及其与铁铝氧化物的关系

摘要

本文以湖北咸宁、赤壁和湖南长沙三地第四纪成土母质发育的不同侵蚀程度的9个红壤样品为供试材料，应用干筛法和湿筛法获得不同粒径(>4mm，2mm-4mm，1mm-2mm，0.5mm-1mm，0.25mm-0.5mm)的水稳性团聚体，分析红壤团聚体的粒径组成及稳定性，并结合测定其中铁铝氧化物及粘土矿物类型和含量，探讨不同形态铁铝氧化物及粘土矿物对不同侵蚀程度红壤团聚体稳定性的影响。结果表明： 1．供试红壤团聚体的pH值在4.41-4.92之间，随侵蚀程度增加，变化规律不明显。随土壤剖面层次的加深，pH值呈递减趋势。有机质含量随侵蚀层度和剖面层次的加深呈递减趋势。阳离子交换量(CEC)变化范围为15.53 cmol·kg<'-1> -66.96cmol·kg<'-1>，粘粒含量(Clay％)变化范围为16.91％-1-56.58％。随侵蚀程度增加他们的含量变化均无明显的规律，但却随红壤剖面层次的加深而递增。 2．利用方式为茶园和灌木的红壤其侵蚀层度主要为轻度侵蚀，杂草和竹林则多位中度侵蚀，无或少植被覆盖的红壤大都侵蚀严重。茶园和灌木利用方式中的红壤具有较高的有机质和粘粒含量，CEC值也相对较高，竹林和杂草利用方式的红壤次之，裸地红壤中有机质，粘粒含量以及CEC均相对较低。 3．红壤微团聚体粒径分布以0.002mm-0.05mm范围居多，其含量达50％以上。随侵蚀程度的增加，此粒径微团聚体含量由23.25％降到20.49％。随侵蚀程度的增加，红壤微团聚体的稳定性降低，分散率(DR)由35.11增至54.80，粘粒分散度(CDI)则由20.09增加到43.74。 4．红壤大团聚体(>0.5mm)粒径分布主要集中于>4mm，2mm-4mm和1mm-2mm三个范围，其含量均占70％以上。湿筛后，水稳性团聚体含量(WSA％)也主要分布于1mm-4mm范围。随侵蚀程度的增加，>4mm和2mm-4mm粒径范围的水稳性团聚体含量减少，0.25mm-0.5mm和<0.25mm粒径范围的水稳性团聚体增加。随侵蚀程度的增加，红壤团聚体破坏率降低。随剖面层次的加深，水稳性团聚体的平均直径(MWD)增加，且>1mm团聚体的分散率(DR)降低，稳定性增强。 5．络合铁(Fep)及游离铁(Fed)与侵蚀红壤团聚体的含量有一定的相关性。随侵蚀程度的增加，络合铁含量由0.25g·kg<'-1>降到0.10g·kg<'-1>，然后再降到0.08g·kg<'-1>；游离铁含量则随之呈递增趋势，由63,69g·kg<'-1>降至47.94g·kg<'-1>，然后再增至93.58于孟生2007年5月g·kg<'-1>。随红壤剖面层次的加深，络合铁和游离铁的含量均呈递减趋势。络合铝的含量总高于络合铁，这表明，在形成络合态氧化物过程中铝的竞争优势大于铁。随侵蚀程度的增加，>4mm，2mm-4mm及1mm-2mm，这三个粒径范围团聚体中的络合铁和游离铁的含量与其中水稳性团聚体含量(WSA％)呈极显著相关；络合铁和游离铁的含量均与红壤团聚体的分散率(DR)呈显著负相关关系，而与粘粒絮凝指数(CFI)和粘粒含量呈显著正相关关系。 6．供试红壤团聚体中粘土矿物主要为1.4nm过渡矿物，水云母和高岭石。随侵蚀程度增加，高岭石含量与水稳性团聚体及游离铁含量相关。高岭石对维持红壤团聚体稳定具有一定的贡献作用，而其余两种粘土矿物对红壤团聚体稳定性的影响不明显。

目录

声明

摘要

1前言

1.1研究背景和意义

1.2国内外研究进展

1.2.1土壤结构与土壤团聚体稳定性

1.2.2土壤团聚体稳定性及影响因素

1.3研究内容和目的

1.3.1红壤团聚体稳定性

1.3.2铁铝氧化物与侵蚀红壤团聚体稳定性之间的关系

1.3.3粘土矿与侵蚀红壤团聚体稳定性之间的关系

2材料与方法

2.1供试土壤

2.2实验仪器

2.3实验方法

2.3.1基本理化性质的测定

2.3.2团聚体稳定性的测定

2.3.3铁铝氧化物含量的测定

2.3.4粘土矿物类型的鉴定

3结果与分析

3.1侵蚀红壤基本理化性质

3.2侵蚀红壤团聚体分布及其稳定性

3.2.1微团聚体粒径分布及稳定性

3.2.2大团聚体粒径分布及稳定性分析

3.3铁铝氧化物含量和分布与侵蚀红壤团聚体稳定性的关系

3.3.1红壤团聚体中铁铝氧化物含量变化

3.3.2铁铝氧化物与团聚体稳定性之间的关系

3.3.3铁铝氧化物与红壤抗蚀性指标间的关系

3.4粘土矿物与侵蚀红壤团聚体稳定性的关系

4结论

参考文献

致 谢