不同景观部位土壤铁锰新生体的形态、组成及形成环境研究

发布时间：2020-04-29 02:48

【摘要】：土壤铁锰新生体作为土壤的重要组成部分,其形态、结构、组成成分等是成土过程的产物,也是成土时间和环境变迁的反映。目前,对铁锰结核、铁锰胶膜的研究较多,研究认为铁锰结核是在地下水位变化条件下形成的,主要出现在低平原、洼地、河流两岸、湖泊周围。而在沈阳高平地上也存在铁锰结核,对于其形成原因目前说法不一。本文以不同景观部位的土壤剖面为研究对象,在辽宁省沈阳市东陵天柱山、秀水河以及营口市水源等地采集3个不同景观部位的序列样品,综合运用土壤形态学、土壤地球化学、土壤矿物学的方法和技术手段,研究土壤铁锰新生体的分布、形态和地球化学元素等特征,探讨土壤铁锰新生体的形成环境与形成机制,为深入认识土壤铁锰新生体的分布规律、形成机制和环境学意义提供科学依据。研究结果表明:(1)不同景观部位出现不同类型的土壤铁锰新生体。管状铁锰新生体出现在河流边缘、湖泊边缘的地势低洼部位,该地区地下水位浅,甚至有季节性水面存在,生长有芦苇菖蒲等水生植物。随着地势的升高,植被类型的变化,无管状铁锰新生体,但出现铁锰结核。结核状铁锰新生体出现在低平地、高平地及其它们之间的坡面等不同景观部位,低平地地下水位较浅,生长着湿生植被,坡面及高平地地下水位较深,植被以中生植物为主,目前多开垦为农田。研究结果进一步表明,高平地景观部位下土壤铁锰结核出现的数量最多,为42.34g/kg;其次是坡脚,而坡中部铁锰结核数量最少,为13.69g/kg。(2)水源和秀水河序列土壤中大量元素的含量顺序为SiO_2Al_2O_3K_2OFe_2O_3CaONa_2OMgOTiO_2MnOP_2O_5,随着地势的升高,SiO_2的含量增加,Fe_2O_3和Al_2O_3的含量降低,MnO无明显变化;两个序列的管状铁锰新生体的形状规则,全量化学元素组成与铁锰结核相似,以SiO_2、Al_2O_3和Fe_2O_3为主符合风化壳组成的基本规律;矿物以石英和长石为主;游离铁主要以晶质铁为主,不同形态铁氧化物含量均高于土壤;锰氧化物主要以游离锰为主,游离锰主要以晶质氧化物形式存在,锰的游离度大于铁的游离度,锰的活化度小于土壤。(3)不同形态铁锰新生体的形成均受制于土壤的水分状况(营造不同的土壤中的氧化还原条件)。沈阳地区的高平地地下水位较深,早春的冻融交替在土体中形成不透水层(上层滞水层),为土壤铁锰结核的形成创造了氧化还原交替的环境。低平地土壤除受早春冻融交替影响外,还有地下水的作用,受不同季节地下水位升降变化的影响,土壤氧化还原交替进行,有利于铁锰结核的形成。低洼景观下地表积水,土壤处于渍水还原条件,然而,生长的水生植物根系泌氧作用使根系周围形成氧化环境,大量的铁锰氧化物淀积在根系周围的石英、长石等矿物表面,根系死亡后腐烂消失,而在其周围形成中空的棕色管状铁锰新生体保留在土体之中。管状铁锰新生体可以反映环境变化,能够用于解译古环境。
【图文】：

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天柱山,序列,海拔,沈阳农业大学

沈阳农业大学硕士学位论文2.2.1 天柱山序列剖面如图 2-2 天柱山序列剖面位置分布图，该序列采自沈阳农业大学后山（天柱山），土地利用类型均为耕地，母质为黄土状物质，植被类型为玉米。GD-01，123°34′08″N，41°50′25″E，海拔 80m，，位于坡顶（高平地）。GD-02，123°34′32″N，41°50′16″E，海拔 73m，位于坡上。GD-03，123°34′08″N，41°50′14″E，海拔 69m，位于坡中。GD-04，123°34′00″N，41°50′27″E，海拔 64m，位于坡下。GD-05，123°34′25″N，41°50′38″E，海拔 59m，位于坡脚（低平地）。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S153

【参考文献】