不同侵蝕度紅壤團聚體中粘粒礦物分布特征及其對團聚體穩(wěn)定性的影響.pdf

1、本文以第四紀粘土發(fā)育紅壤為研究對象，選用不同侵蝕程度的土壤團聚體，結合對土壤團聚體理化指標的變化，研究了不同侵蝕度紅壤團聚體中粘粒礦物組成特點，探討了粘粒礦物對于紅壤團聚體形成過程及穩(wěn)定性的影響。取得的主要結果有： 1、長沙、咸寧、赤壁三個地區(qū)供試樣品中層狀硅酸鹽礦物主要為高嶺石、水云母和1.4 nm過渡礦物。侵蝕度不同的土壤表現(xiàn)出不同性質特征，隨著侵蝕程度的增加，土壤粘粒含量增加、游離態(tài)鐵、鋁氧化物的含量增大、土壤的電荷零點、

2、比表面積和陽離子交換量也隨著變大。 2、強烈的侵蝕作用對團聚體內部形態(tài)影響較大。隨著土壤侵蝕程度的增加，團聚體內部的孔隙數(shù)量減少，孔隙百分含量減小。團聚體水穩(wěn)性隨著侵蝕度的增加而增強；團聚體穩(wěn)定性指標WSA和MWD與土壤中粘粒含量相關系數(shù)分別為0.79(p<0.01n=22)和0.73(p<0.01 n=22)，呈極顯著相關；WSA、MWD和游離態(tài)鐵氧化物含量的擬合曲線相關系數(shù)分別為0.73(p<0.01 n=22)和0.72(

3、p<0.01 n=22)，呈極顯著正相關：WSA、MWD和游離態(tài)鋁氧化物含量的擬合曲線相關系數(shù)分別為0.70(p<0.01n=22)和0.72(p<0.01.n=22)，呈極顯著正相關。WSA、MWD與非晶型和晶型的氧化鐵、鋁含量無顯著相關性。 3、供試土壤大團聚體外層中鐵、鋁氧化物含量高于內層，赤壁、咸寧和長沙土壤團聚體外層與內層游離態(tài)鐵含量差(Fe<,ex>-Fe<,in>)平均值分別為1.34mg/g、1.16mg/g和1

4、.55mg/g，游離態(tài)鋁含量差(Al<,ex>-Al<,in>)平均值分別為0.86mg/g、0.42mg/g和1.11mg/g。嚴重侵蝕團聚體中外層與內層游離態(tài)鐵、鋁含量差別較輕度侵蝕的團聚體高。其中，咸寧地區(qū)嚴重侵蝕的團聚體與輕度侵蝕的團聚體中游離態(tài)鐵Fe<,ex>-Fe<,in>平均值含量差別最大，赤壁地區(qū)嚴重侵蝕的團聚體與輕度侵蝕的團聚體中游離態(tài)鋁含量差別最大。鐵、鋁氧化物在團聚體中分布不均勻，可能是土壤表面受到較強烈淋溶作用，

5、鐵、鋁氧化物由結晶態(tài)向可溶態(tài)轉化，進入土壤溶液，吸附在團聚體上，由于團聚體內部缺乏供溶液流動的孔隙，鐵、鋁氧化物主要被吸附在團聚體外表面。 4、赤壁和咸寧(湖北地區(qū))大團聚體樣品中，除個別樣品外，1.4 nm過渡礦物、高嶺石相對含量外層大于內層，水云母相對含量內層大于外層。隨著侵蝕度的增加，內外層礦物相對含量差值增大。這可能是由于層狀硅酸鹽礦物在形成過程中受到母質、風化條件及環(huán)境因素的影響，礦物種類和相對含量有較大差異。另外，團

6、聚體形成以后，內外層受到的風化程度有差異，外層粘土礦物更易于向非膨脹型、更穩(wěn)定的高嶺石結構轉化；同時鋁離子在團聚體的外表面富集，使pH降低，有利于1.4nm過渡礦物的形成；較多的降雨使得外層水云母的形成和轉化受到影響，相對含量低于內層。 5、侵蝕度不同的微團聚體的形貌具有較大差異。侵蝕嚴重的土壤中，微團聚體主要為圓形或橢圓形，磨圓度高，棱角較少，這可能是由于微團聚體長期受到水蝕作用造成的。輕度侵蝕微團聚體形貌則相反。 6