几种地带性土壤有机质组成与结构稳定性的关系

发布时间：2018-03-24 20:23

本文选题：有机质　切入点：团聚体稳定性　出处：《华中农业大学》2017年硕士论文

【摘要】：有机质是土壤的重要组成部分,其成分复杂,受到很多因素的影响,是影响土壤结构的一个关键因素。土壤侵蚀是我国主要环境问题之一,可以用土壤可蚀性来衡量土壤结构的抗侵蚀能力。本文选择第四纪粘土母质或相似母质发育的地带性土壤(褐土、黄褐土、棕红壤、红壤、赤红壤和砖红壤)作为研究对象。分析地带性土壤不同粒级团聚体中有机质的分布规律,研究暖温带、热带、亚热带地区几种地带性土壤结构稳定性特征及其差异,揭示有机质组成的变化对团聚体水稳性的影响机制,研究有机质组成与土壤可蚀性之间的关系,为地带性土壤侵蚀预测提供理论上的支持。主要结果如下:(1)土壤的基本性质受土壤成土过程影响。由北至南,淋溶作用逐步增强,盐基离子淋失,土壤pH值和CEC逐渐减少。随着土壤风化程度逐步加深,脱硅富铝化作用增强,铁铝氧化物含量表现为富集状态。供试土壤的质地黏重,由北至南,水热条件逐渐丰富,淋溶作用增强,土壤中的粘粒含量逐渐增大。土壤容重从北至南大致上显现逐渐降低的态势,林地土壤的容重普遍小于荒地。供试土壤的毛管孔隙度较大,通气孔隙度低于毛管孔隙度。(2)小微团聚体(0.05 mm)中的总有机质含量相对最低。有机质各组分的含量均表现为表层大于表下层,多数组分含量在不同土壤类型中分布无明显规律,富里酸(FA)和不溶性胡敏素(HMr)含量由北至南有升高的趋势,FA、铁结合胡敏素(HMi)和HMr含量大致表现为荒地大于林地,胡敏酸(HA)含量微团聚体大于大团聚体,而FA、HMi和HMr则相反。由北至南,FA的相对含量升高,而HA、HMi、粘粒结合胡敏素(HMc)、HMr相对含量降低,有机质的复杂程度由北至南逐渐降低。多数组分(FA、HA、HMi、HMc)的相对含量都大致表现为微团聚体大于大团聚体,而大团聚体中含有更多活性有机质。FA的相对含量林地小于荒地,HMr的相对含量林地大于荒地,相较于荒地,林地土壤的有机质结构更加复杂。有机质各组分比例大小关系为HMiHMcHAFAHMr。总有机质和各组分的含量具有某些相似性。(3)土壤的腐殖化度(PQ)随着深度的增加而减小,微团聚体的PQ值大于大团聚体,并且自北向南呈现逐渐降低的趋势,地理位置靠近北方的土壤有利于HA的积累,并且表层和微团聚体也更有利于HA的保存。砖红壤的HMi/HMc(I/C比)高于其他土壤,其HMi和HMc的生成速率比值高于其他类型土壤。溶性胡敏素(HM)比例自北至南逐渐降低,表下层更有利于溶性HM的积累,微团聚体中溶性HM的生成速率更大。(4)褐土、黄褐土分布较多的微团聚体,大团聚体的水稳性较差;红壤、赤红壤、砖红壤等以大粒级团聚体作为主体,微团聚体较少。自北至南,土壤微团聚体以及大团聚体的稳定性逐渐升高,并且表层土壤的大团聚体水稳性均高于表下层。(5)土壤中尤其是微团聚体中总有机质的积累可以增强大团聚体的稳定性。FA在总有机质中的积累有助于微团聚体的稳定,全土中HMi和HMc和微团聚体中HMc在总有机质中的积累有助于提高微团聚体的稳定性,尤其是小微团聚体中的HMc。多数有机质组分含量和相对含量指标对于分散系数CDI有较强的直接负向作用,但是综合所有作用后只有FA相对含量的提高可以显著的降低微团聚体的分散系数。HA含量特别是微团聚体中HA含量的增加可以增强大团聚体稳定性。FA含量和相对含量的增加能够促进大团聚体稳定性的增强,其中大团聚体中的FA的作用更大。三种胡敏素含量的提高均可以增强大团聚体的稳定性,其中大团聚体中HMc含量和小微团聚体中HMr的作用更明显。(6)土壤可蚀性过程复杂多变,表层褐土的可蚀性最大,其次是红壤和赤红壤,砖红壤最小,由北至南表现出先减小再增大后减小的趋势。微团聚体中FA含量和相对含量的提高可以减小土壤可蚀性,同时微团聚体HA的含量提高和大团聚体HMi在总有机质中的积累可以在一定程度上降低土壤可蚀性。
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【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S157.1

【参考文献】