不同母质红壤的酸化特征及趋势

发布时间：2017-09-13 10:19

  本文关键词：不同母质红壤的酸化特征及趋势

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【摘要】：成土母质和植被类型是影响土壤酸化的2个重要因素,研究不同母质和植被类型下土壤pH、交换性酸含量、阳离子交换量、交换性盐基总量和盐基饱和度等酸性指标的剖面变化特征,为科学防治土壤酸化提供依据。本研究选取4种植被类型(白茅草地、马尾松林、湿地松林、阔叶林)下7种母质(第四纪红土、红砂岩、板页岩、花岗岩、石灰岩、紫色页岩和河流冲积物)发育的土壤,通过测定不同层次(0-20、20-40、40-60、60-80和80-100 cm)土壤的酸性指标,分析不同母质红壤酸化的剖面特征,并进行酸化趋势预测。主要研究结果如下:(1)4种植被类型下的土壤剖面,花岗岩红壤、第四纪红土红壤、红砂岩红壤和板页岩红壤呈酸性(pH6),石灰岩土壤(pH 8.46-8.72)呈强碱性,而河流冲积物土壤(pH 7.37-7.87)和紫色页岩土壤(pH 7.41-8.00)呈碱性。随着剖面土层深度增加,不同母质土壤的pH均呈增加趋势。在白茅草地植被下,花岗岩红壤、紫色页岩土壤和河流冲积物土壤pH的增加幅度显著大于其它母质土壤;在林地植被下,第四纪红土红壤和红砂岩红壤pH的增加幅度最大;板页岩红壤并未出现明显的变化趋势。红壤的交换性酸含量则均呈现相反的变化趋势,在白茅草地植被下第四纪红土红壤的交换性酸含量最高,显著大于其它母质红壤;在林地植被下,第四纪红土红壤交换性酸含量随土层深度的增加,其降低幅度最大;板页岩红壤并未出现明显的变化趋势。白茅草地植被下,60-80 cm和80-100 cm土层间的pH、交换性酸含量差异性均不显著,林地植被类型下,土壤剖面的pH和交换性酸含量的变异主要发生在0-40 cm土层,60-100 cm土层pH和交换性酸含量的变化较小。故可比较表层土壤(白茅草地0-20 cm、林地0-40 cm)与深层土壤(60-100 cm)的pH,根据其差异大小即可判断表层土壤是否酸化及酸化程度大小。(2)土壤剖面的表层(白茅草地0-20 cm、林地0-40 cm),在除了阔叶林植被外的其它3种植被类型下,花岗岩红壤的交换性盐基总量和盐基饱和度均显著高于其它母质红壤;在白茅草地和湿地松林植被下,花岗岩红壤的阳离子交换量也显著高于其它母质红壤;而在马尾松林植被下,红砂岩红壤的阳离子交换量显著高于其它母质红壤。在阔叶林植被下,板页岩红壤的交换性盐基总量、阳离子交换量和盐基饱和度均显著高于其它母质红壤。随着剖面土层深度增加,不同母质红壤的阳离子交换量、交换性盐基离子及盐基饱和度均呈现减小趋势。(3)利用湖南祁阳红壤肥力长期试验确定了初始pH,认为撂荒处理pH的变化较小,受外界干扰少,可用来分析不同植被类型下第四纪红土红壤的酸化速率。4中植被类型下,第四纪红土红壤的平均酸化速率为1.02 kmolH+/hm2/a,以在湿地松林植被下的酸化速率(1.65kmolH+/hm2/a)最大,故湿地松植被下更用加强第四纪红土红壤酸化的防治。由于试验条件限制,其它母质土壤以深层土壤(60-100 cm)的pH代替初始pH,认为表层土壤pH受到人类活动和植被类型的影响显著,而深层土壤受到的影响很小,可用来分析不同母质土壤的酸化速率大小。其中白茅草地植被下的不同母质土壤,酸化速率以花岗岩红壤(1.30 kmolH+/hm2/a)最大,15年内土壤pH即可下降到4.0,红砂岩红壤的酸化速率仅为0.40 kmolH+/hm2/a,但由于其初始pH(4.31)较低,不到10年土壤pH即可下降到4.0,酸化时间远短于其他母质土壤,故在白茅草地植被下更用加强红砂岩红壤和花岗岩红壤酸化的防治。林地植被下的4种母质红壤,以花岗岩红壤(平均酸化速率为1.01 kmolH+/hm2/a)的酸化速率最大,其次为红砂岩红壤(平均酸化速率为0.35kmolH+/hm2/a),而板页岩红壤并未出现明显的酸化现象;3种林地植被类型下,湿地松林土壤的酸化速率最大(平均酸化速率为0.79 kmolH+/hm2/a),在土地利用上更应加强土壤酸化的防治。
【关键词】：红壤 酸化 成土母质 植被类型
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S156.6
【目录】：

• 摘要6-7
• abstract7-12
• 英文缩略表12-13
• 第一章 引言13-18
• 1.1 研究目的和意义13
• 1.2 国内外研究现状13-18
• 1.2.1 土壤酸化13-14
• 1.2.2 影响土壤酸化的因素14-15
• 1.2.3 土壤酸化的趋势预测15-18
• 第二章 研究内容与方法18-22
• 2.1 研究内容18
• 2.1.1 草地及林地植被下红壤的酸化特征18
• 2.1.2 红壤酸化速率及趋势18
• 2.2 技术路线18-19
• 2.3 材料与方法19-22
• 2.3.1 试验时间、地点19
• 2.3.2 试验材料19-20
• 2.3.3 测定项目与方法20-21
• 2.3.4 数据处理及分析21-22
• 第三章 草地植被下不同母质红壤酸化研究22-31
• 3.1 不同母质红壤的酸化特征22-25
• 3.1.1 不同母质红壤pH的剖面特征22
• 3.1.2 不同母质红壤交换性酸含量的剖面特征22-23
• 3.1.3 不同母质土壤阳离子交换量的剖面特征23-24
• 3.1.4 不同母质红壤交换性盐基总量的剖面特征24-25
• 3.1.5 不同母质红壤盐基饱和度的剖面特征25
• 3.2 影响不同母质红壤剖面酸化的因素25-29
• 3.2.1 红壤的有机质含量25-26
• 3.2.2 红壤的酸碱缓冲容量26
• 3.2.3 红壤的比表面积及颗粒组成26-27
• 3.2.4 影响不同母质红壤酸化的主要因素分析27-29
• 3.3 讨论29-30
• 3.4 小结30-31
• 第四章 林地植被下不同母质红壤酸化研究31-40
• 4.1 林地植被下不同母质红壤的酸化特征31-38
• 4.1.1 不同母质红壤pH的剖面特征31-32
• 4.1.2 不同母质红壤交换性酸含量的剖面特征32-33
• 4.1.3 不同母质红壤阳离子交换量的剖面特征33-35
• 4.1.4 不同母质红壤交换性盐基总量的剖面特征35-36
• 4.1.5 不同母质红壤盐基饱和度的剖面特征36-38
• 4.2 讨论38
• 4.3 小结38-40
• 第五章 不同母质和植被类型下红壤剖面酸化研究40-45
• 5.1 不同母质和植被类型下红壤剖面酸化分析40-43
• 5.1.1 不同母质和植被类型下红壤剖面pH40-41
• 5.1.2 不同母质和植被类型下红壤剖面交换性酸含量41-42
• 5.1.3 不同母质和植被类型下红壤剖面阳离子交换量42
• 5.1.4 不同母质和植被类型下红壤剖面交换性盐基总量42-43
• 5.1.5 不同母质和植被类型下红壤剖面盐基饱和度43
• 5.2 红壤剖面酸化指标间的相互关系43-44
• 5.3 讨论44
• 5.4 小结44-45
• 第六章 不同母质红壤的酸化速率及趋势45-50
• 6.1 土壤酸化速率的表征方法45-46
• 6.2 不同母质红壤的酸化速率及趋势46-48
• 6.2.1 不同母质红壤的酸碱缓冲容量46
• 6.2.2 第四纪红土红壤的酸化速率及趋势46-47
• 6.2.3 其它母质红壤的酸化速率及趋势47-48
• 6.3 讨论48-49
• 6.4 小结49-50
• 第七章 全文结论与研究展望50-52
• 7.1 主要结果与结论50
• 7.2 研究特色50
• 7.3 研究展望50-52
• 参考文献52-57
• 致谢57-58
• 作者简历58

【参考文献】

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本文编号：843129