黃土高原不同水熱條件下黃土母質(zhì)土壤礦物演化特征.pdf

1、鐵氧化物和粘土礦物是土壤的重要組成成分，它們的形成與轉(zhuǎn)化易受土壤溫度和濕度等環(huán)境條件的影響。因此，土壤中氧化鐵的形態(tài)和含量以及粘土礦物的組成特征可用于指示土壤的演化過程和成壤環(huán)境。本研究以黃土高原不同氣候帶的12個土壤剖面（植被覆蓋類型分別為草叢、灌叢、喬木），從西北至東南方向依次選取甘肅靖遠、寧夏固原、甘肅崇信、陜西白水及陜西渭南五個地點的土壤為研究對象，采用化學(xué)選擇性溶提、X-射線衍射等技術(shù)分析不同氣候帶下土壤氧化鐵的空間分布特征及

2、其影響因素，結(jié)合粘土礦物組合特征初步探討土壤演化過程，揭示成壤環(huán)境的變化特征，取得以下主要結(jié)果：
　　 ⑴黃土高原不同氣候帶土壤剖面中氧化鐵含量存在顯著差異。從西北至東南方向，隨著水熱條件的改善，土壤發(fā)育程度增強，其游離鐵(Fed)含量極顯著增加(P＜0.01)、而非晶質(zhì)鐵(Fed)含量極顯著減小(P＜0.01)。土壤晶形鐵(Fed-Feo)含量和鐵活化度(w(Feo)/w(Fed))的變化趨勢在不同氣候帶也存在顯著的差異。

3、r>　　 ⑵土壤有機質(zhì)、碳酸鈣及pH值對氧化鐵的含量分布影響顯著。其中，土壤有機質(zhì)含量與游離鐵(Fed)呈極顯著負相關(guān)，與非品質(zhì)鐵(Feo)呈極顯著正相關(guān)(P＜0.01);土壤碳酸鈣和pH值與游離鐵(Fed)和非晶質(zhì)鐵(Feo)含量皆呈極顯著負相關(guān)(P＜0.01)。土壤有機質(zhì)的積累有利于非晶質(zhì)鐵(Feo)的形成和保存，碳酸鹽和土壤堿度的增加則不利于鐵氧化物的形成。不同植被類型下土壤氧化鐵含量存在極顯著差異(p＜0.01)，游離鐵(Fe

4、d)含量表現(xiàn)為草叢(16.21g/kg)＞灌叢(15.45 g kg-1)＞喬木（15.38 gkg-1）;非晶質(zhì)鐵(Feo)含量表現(xiàn)為灌叢（1.43 gkg-1）＞草叢(1.38 g kg-1)＞喬木(1.08 g kg-1)。植被類型通過影響土壤的有機質(zhì)、含水量等因素間接影響土壤氧化鐵的形成與轉(zhuǎn)化。
　　 ⑶黃土高原不同氣候帶土壤剖面中粘土礦物組成相似，以伊利石為主，蛭石、高嶺石和綠泥石次之，還含有微量的蒙脫石;陜西渭南和白

5、水不含綠泥石;各粘土礦物的相對含量在不同氣候帶下存在顯著差異，由西北至東南方向蒙脫石相對含量變化不大，伊利石、綠泥石相對含量呈顯著減小的趨勢(P＜0.05);高嶺石和蛭石相對含量呈極顯著增大的趨勢(P＜0.01)。高嶺石和蛭石相對含量逐漸增加、伊利石和綠泥石相對含量減少，指示了黃土高原自西北向東南方向氣候由干冷轉(zhuǎn)變?yōu)榕瘽?，且化學(xué)風(fēng)化作用逐漸增強。
　　 ⑷伊利石的結(jié)晶度(HHW)、化學(xué)指數(shù)(ICI)和伊利石/綠泥石(I/C)隨氣