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土壤团聚体作为径流搬运过程中的基本结构单元,其在径流运移中的剥蚀破坏影响着坡面径流入渗状况、泥沙含量及地表侵蚀过程的强度。利用变坡试验水槽,在不同流量(0.4~1.2 L/s)和坡度(8.8%~46.6%)范围内,详细分析了流量、坡度、径流水深和阻力系数对鄂南两种典型母质发育红壤团聚体剥蚀破坏的定量影响。研究结果表明,流量和坡度对两种母质发育红壤团聚体的剥蚀影响都是极显著的,坡度对两种红壤团聚体的剥蚀破坏影响均大于流量;不同流量和坡度组合下的团聚体剥蚀破坏变化规律不同,利用流量和坡度的幂函数可以准确地预测团聚体剥蚀程度;在两种水力学参数之间,团聚体剥蚀程度随着径流水深的增加而降低,随着阻力系数的变大剥蚀程度增加。 相似文献
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随着我国经济社会的快速发展,土壤重金属的超标问题越来越突出,尤其是Cd。土壤Cd活动性受到各种因素的影响,但成土母质对土壤Cd活动性影响的研究成果还鲜有报道。以珠江三角洲为研究区,系统采集了由第四纪沉积物、酸性侵入岩和陆源碎屑岩3种不同成土母质发育形成的水稻土样品235件,查明了土壤理化特征,探讨了Cd全量及其活动态的影响因素。结果表明：不同成土母质发育形成的水稻土理化性质、Cd全量及其活动态的影响因素存在差异。第四纪沉积物发育形成的水稻土CaO、K2O、Na2O、TFe2O3、阳离子交换量(CEC)、pH、有机质、黏粒平均含量显著高于酸性侵入岩和陆源碎屑岩,Cd超标最为严重,不同方法提取的Cd活动态含量也最高;陆源碎屑岩发育形成的水稻土中Cd全量与土壤理化指标的相关性均强于其他两类成土母质;酸性侵入岩发育形成的水稻土中Cd全量与土壤理化指标的相关性较弱。Cd全量对其活动态含量有重要影响,此外,第四纪沉积物发育的水稻土中Cd活动态含量与pH、有机质和TFe2O3 相似文献
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土壤元素背景值是土壤环境现状研究的重要内容,查清土壤中元素的含量及分布特征,可为区域环境质量评价、土壤环境标准制定、土地资源优化以及地方性疾病的防治提供科学依据。对广东韶关地区3 969件表层土壤样品中54项元素(指标)进行了研究,并与中国土壤A层背景值及广东土壤A层背景值进行对比。结果表明：韶关地区土壤中聚集了与成矿作用密切相关的元素,并形成高背景场,Mo、I、Br、Ag等元素相对贫乏;成土母质是土壤环境背景值最重要的影响因素,不同母质的土壤元素背景值差异较大;土壤类型及土壤有机质含量对土壤环境背景值有一定的影响,总体来看,黄壤、黄红壤、石灰土为区内大部分元素高背景值土壤类型,红壤与潴育性水稻土的环境背景值大致与全区的背景值相当;赤红壤、紫色土中大部分元素背景值较低,有机质含量与土壤元素背景值呈正相关关系。 相似文献
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广西武鸣县典型土壤剖面Se的地球化学特征及其影响因素研究 总被引：2，自引：0，他引：2
以广西武鸣县典型的碳酸盐岩成土剖面和陆源碎屑岩成土剖面为研究对象,研究了不同成土母质在成土过程中Se元素与其形态在垂向上的迁移变化规律及其影响因素。结果表明：碳酸盐岩和陆源碎屑岩在成土过程中,土壤Se含量均继承了成土母质的特点,且前者在表层明显富集,而后者相对较稳定,算术平均值分别为0.55 mg/kg和1.43 mg/kg。前者的水溶性总硒含量高于后者,平均含量分别为3.48 μg/kg和1.81 μg/kg,但均以硒酸态硒为主,其次是亚硒酸态硒和腐殖酸结合态硒。成土剖面上,土壤Se含量及其形态影响因素研究表明,碳酸盐岩成土剖面上,Se的含量与形态主要受土壤TOC含量和pH值影响;陆源碎屑岩成土剖面上,影响Se的含量及其形态的因素较多,土壤pH值、TOC、Al2O3和Fe2O3含量以及土壤质地等均对其有不同程度的影响。 相似文献
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中国南方广泛分布的发育在红土和红色风化壳上的红壤和砖红壤的特征主要是古环境长期作用的结果,与现代土壤发生过程关系不大,因为现代生物-气候条件并不适于红壤化过程的进行。第四纪以来红壤和砖红壤在不同时期所获得的地球化学特征(高三氧化二物和低硅)都是由红土和红色风化壳继承而来。红土和红色风化壳约在第四纪前干热与温湿不断交替的气温条件下形成,第三纪以来华南气候逐渐凉爽,富铝化作用也逐渐变弱,都可从第三纪以来所形成的不同红壤和砖红壤中获得启示。何况当前生物富硅化作用又很明显。 相似文献
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生态-地质作用关系模式诠释的重要内容之一是将基岩风化成土过程及对生态特征的影响进行形象化表达,包括基岩类型、风化过程中成土元素特征和迁移规律、土壤结构,以及与之相对应的生态特征等,重点突出基岩风化成土过程等表生地质过程对生态特征的影响作用。选择内蒙古阴山北麓、张北坝上、西南典型岩溶区等地区,分别研究、分析了不同表生地质条件下土壤垂向结构特征与物质组成、成壤过程中元素迁移特征、生态支撑层的元素富集与亏损等基岩风化成土过程与特征及其对生态分布特征的影响作用,建立了植被分布与风蚀作用基岩风化成土模式、凹陷盆地人工林退化与风化冲洪积土壤栗钙化模式、成土母岩对石漠化发育程度的影响模式等3种生态-地质作用模式,揭示了成土过程对植被分布特征与不同类型生态问题的影响,以期为国土空间生态保护修复提供科学依据。 相似文献
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基于安徽省江淮流域多目标区域地球化学调查数据资料,统计获得了表层和深层土壤地球化学基准值、背景值及相应的地球化学参数,为研究区生态环境评价及相关学科研究提供了基础。研究表明,成土母质类型对土壤元素地球化学基准值影响显著,表层土壤化学组成表现出既对深层土壤具有一定的继承性,又在表生作用下发生某些变化:表层土壤中迁移活动性强的元素和人为扰动污染的元素明显不同于深层土壤;随着地理空间位置的变化,同类成土母质形成环境、成因来源的差异导致其化学组成的空间变异,造成不同地区同类成土母质地球化学基准值有所不同。因此,土壤地球化学基准值研究应更多地考虑地质背景、物质来源等因素的影响。 相似文献
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《矿物学报》2013,(3)
东北黑土的成土母质主要是第四纪沉积物,在对红土母质和黄土母质上发育的两种东北黑土剖面土壤进行小于2μm粘粒的化学组成和XRD衍射分析基础上,研究这两种母质上发育的东北黑土的粘粒矿物组成。结果表明红土母质上发育的东北黑土风化脱硅作用较强,以1—1型或2—1型粘粒矿物为主,主要含有伊利石、蛭石、高岭石,上层土壤粘粒中含有少量绿泥石,母质层含有大量的蒙脱石,不含有绿泥石。在成土过程中,伊利石大量存在,少量绿泥石逐渐形成,蒙脱石向蛭石转化;黄土母质上发育的东北黑土以2—1型粘粒矿物为主,主要含有伊利石、蛭石、高岭石、少量的绿泥石,母质层粘粒中含有长石,经过脱硅作用逐渐消失,有些土壤的母质层粘粒中也含有蒙脱石,粘粒矿物分布相对均匀,矿物间的转化和演化相对简单。 相似文献
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长江三角洲古土壤发育与晚更新世末海平面变化的耦合关系 总被引：21，自引：15，他引：6
文章运用沉积学、元素地球化学和稳定碳同位素等方法,研究长江三角洲古土壤记录的古环境和古气候特征。古土壤与下伏漫滩沉积在粒度组成和化学风化程度等方面有继承性和延续性。不同剖面母质粒度组成受局部地形起伏控制,具有泛滥平原沉积特征。结合沉积学特征及古生物研究分析表明,古土壤成土母质应为洪泛平原沉积物。有机稳定碳同位素分析显示,古土壤形成过程中气候有逐渐变干的趋势。各剖面粒度向上变细可能反映母质沉积时泛滥平原淹没能力降低、河流水位不断下降。古土壤底部化学风化程度最低,反映早期以母质堆积为主间或有成土作用;向上化学风化程度增强,指示暴露成土作用加强,而沉积作用减弱;顶部风化程度又逐渐减弱,可能是降雨量持续减少以及气候的变干变冷造成的。古土壤母质堆积过程中河流水位下降及化学风化程度的变化,是晚更新世末海平面降低过程中古河谷下切、气候变干变冷的结果。 相似文献
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红壤、黄棕壤是我国亚热带的主要土壤,是我国农业开发治理的主要对象。土壤中粘粒层状硅酸盐矿物和粘粒氧化物的类型、含量及其表面化学特性,不仅是成土过程的反映,而且对土壤理化物性、养分和肥力状况起着决定性影响。14A过渡矿物是20世纪50年代发现的一类矿物,我国在70年代末期才初见报道。我国亚热带地区的土壤中普遍含有14A矿物,它们究竟是蛭石、绿泥石还是14A过渡矿物,在80年代中期以前的报道中,大多未加区分,常统称为蛭石(在山地土壤中多称之为绿泥石)。本研究在国家自然科学基金资助(编号:3850303)下,运用X射线衍射、化学选择溶提技术与土壤表面特性分析相结合,对中南地区不同纬度、不同海拔和不同母质发育的205个土壤样品研究,它们的粘性矿物组成及其分布规律,并着重研究了 相似文献
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华南红土主元素表生地球化学特征 总被引：1，自引：0，他引：1
华南红土从其母岩到表土,普遍表现为主元素SiO2、K2O、Na2O淋失,Fe2O3、Al2O3、N、S富集。红土饱和水含量最高的是D2型红土,最低的是老红沙型红土。在岩石与上层红土风化特征中,风化强度以γ型红土最强,而灰岩型红土最弱;淋溶系数最大的是灰岩型红土,最小的为γ型红土;变异系数最大的为灰岩型红土,最小的为Q2型红土。从空间上看,红土的表生地球化学特征、红土成分的变异系数、红土的淋溶系数、红土的风化率和风化强度、红土湿度和温度等均受母岩、气候纬度效应制约。相关分析表明,华南红土中的水含量和土温与Fe2O3含量呈正相关关系。初步研究表明,华南红土的表生地球化学特征是长期和多种环境变化的真实记录。 相似文献
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浙江省农业地质环境调查发现,浙北、浙东、浙中地区富硒土壤呈大面积分布。不同类型土壤中,以石灰岩土硒含量最高,黄壤和红壤硒含量次之;不同类型成土母质中,以残坡积物硒含量相对较高;不同类型岩石中,以石英砂岩、硅质岩和中深变质岩硒含量较高,高于中国东部地壳丰度值。富硒土壤主要分布于富硒岩石和煤系地层区。硒多富集在土壤表层,由地表向深部含量迅速下降。根据土壤背景值和硒生态景观分级标准,建立了富硒土壤评价标准,划分硒含量等级区,圈定了浙江省富硒土壤分布。 相似文献
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洛川黄土-红粘土序列铁氧化物组成及其古气候指示 总被引：2，自引：0，他引：2
对洛川黄土、古土壤和红粘土中磁性矿物组成、成因和相关系进行了研究。结果表明:黄土磁性矿物以风尘磁铁矿为主,少量的成土赤铁矿和成土磁赤铁矿;古土壤磁性矿物以成土磁赤铁矿为主,成土赤铁矿次之,少量的风尘磁铁矿和赤铁矿;红粘土磁性矿物以成土赤铁矿为主,风尘磁铁矿和成土磁赤铁矿次之,少量风尘赤铁矿。黄土、古土壤和红粘土磁性矿物组成差异,反映了其形成期不同的古气候特性以及不同气候条件下生物地球化学作用强度的差异。干冷的冰期,黄土弱成土作用形成了以粗颗粒的风尘磁铁矿核 赤铁矿边的磁化率载体。间冰期的温暖湿润的古气候最有利于生物活动,强烈生物活动导致古土壤中大量纳米超细磁赤铁矿/磁铁矿产生,形成以磁赤铁矿为主,风尘磁铁矿核 赤铁矿边为辅的磁化率载体。红粘土成壤期,强降雨强蒸发的长干短湿的高温炎热的古气候使得红粘土化学风化强烈,生物地球化学活动较弱,形成以磁铁矿核 赤铁矿边和磁赤铁矿核 赤铁矿边的磁化率载体。黄土、古土壤和红粘土磁性矿物组成、磁性矿物相关系是其形成期独特的古气候指示。 相似文献
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Cenozoic atmospheric circulation, climatic changes, sedimentation and weathering over the Indian sub-continent were mainly influenced by the northward drift of the Indian Plate, the shrinking Paratethys, India-Asia collision and the rise of the Himalayas. This study is aimed at exploring the fluvial sedimentary record of the north-west part of the Himalayan Foreland Basin to interpret weathering and pedogenesis during early Oligocene to Mid-Miocene time. Palaeopedological investigation of a 3.1 km thick succession from Kangra sub-basin of the Himalayan Foreland Basin shows that the lower 2 km part of the succession is characterized by the red (10R hue) and the upper 1.1 km part of the succession by the yellow (2.5Y hue) palaeosols with varying intensity of weathering and pedogenesis. The association of sedimentary rocks and pedogenic expression in palaeosols indicate four (Type-A to Type-D) pedofacies in the entire Oligocene–Miocene succession. The pedofacies are defined by a decrease in the intensity of palaeopedogenic development from strongly-developed palaeopedofeatures in Type-A, moderately-developed palaeopedofeatures in Type-B, weakly-developed palaeopedofeatures in Type-C and to the only incipient stage of palaeopedogenesis in Type-D pedofacies. The palaeolatitudinal shift during the convergence of the Indian Plate played a major role in weathering and palaeopedogenesis with the inception of seasonality during the early Oligocene, which is demonstrated by the formation of the red palaeosols with pedogenic CaCO3 and vertic features in tropical conditions. The transition to yellow palaeosols at about 20 Ma is marked by increased humidity, rapid aggradation, pronounced uplift and enhanced erosion of the hinterland. These yellow palaeosols are characterized by the abundance of weakly-developed Bw and Bss horizons, pure clay pedofeatures and absence of any pedogenic CaCO3 during short pedogenic intervals in subtropical conditions. 相似文献
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土壤是气候变化的长期记录者 总被引：10，自引：0，他引：10
气候是土壤形成的要素之一。反过来,从土壤及其风化壳可论证气候变迁。中国南方的红色风化壳是第四纪形成物。其上均质红色风化壳及红壤是晚更新世形成物,延续至今,而澳大利亚、非洲大陆红色风化壳是在第三纪的古陆上形成的,但现代土壤不少是气候变干旱后形成的。北欧、北美是12000a B.P.才从冰川下裸露成陆,形成了灰化土、泥炭土等。黄土层、火山灰下埋藏了多层古土壤,记录了第四纪气候的变迁。 相似文献
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土壤是植物生长的重要基质,是矿山生态修复成败的关键。针对大多数矿山生态修复所面临缺少土壤的现状和土壤漫长的地质成土过程的现实,试图在阐述自然地质成土原理的基础上,探讨矿山生态修复中的地质成土(简称矿山地质成土)的概念与方法。自然地质成土是地质大循环和生物小循环历经漫长时期将“岩石”变成“土壤”的过程,其中风化、黏化、有机质积聚以及元素的交换和迁移是重要的自然地质成土过程。矿山地质成土是指仿自然地质成土过程,通过筛选矿区可利用的成土母质或土壤材料,采用物理、化学和生物措施促进土壤快速发育和熟化并在短期内形成期望土壤功能、达到自我可持续发育状态的过程,其实质为人工造土。方法包含矿山地质成土的需求分析、成土材料的筛选、土壤材料的组配和生物熟化4步骤,还阐述了矿山地质成土与矿山复垦土壤重构的关系。以内蒙古某露天煤矿生态修复为例,详细讨论基于原始地层材料的露天矿表土的矿山地质成土过程,筛选出原始第3层土壤作为新表土的最优土壤材料组配与生物熟化方法;以矿山固体废弃物为土壤材料,介绍利用自然地质成土原理所构造的煤基生物土的方法;同时对黄河泥沙基矿山地质成土在西部矿区生态修复中的应用给予了展望。 相似文献
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矿物的溶解和分解是矿物风化的重要过程,因此探明矿物的溶解和分解过程将有助于揭示其风化机理。古玉在长期的埋藏过程中,处于土壤及土壤水的溶解反应体系中。本文初步模拟古玉埋藏的酸、碱性土壤环境,通过对不同材质玉料的粉末形态在酸、碱缓冲溶液中的浸泡实验,初步探讨了不同材质玉料在酸、碱环境下的风化机理。 相似文献
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Jan G. Wiederhold Nadya Teutsch Stephan M. Kraemer Alex N. Halliday Ruben Kretzschmar 《Geochimica et cosmochimica acta》2007,71(23):5821-5833
Stable iron isotope ratios in three soils (two Podzols and one Cambisol) were measured by MC-ICPMS to investigate iron isotope fractionation during pedogenic iron transformation and translocation processes under oxic conditions. Podzolization is a soil forming process in which iron oxides are dissolved and iron is translocated and enriched in the subsoil under the influence of organic ligands. The Cambisol was studied for comparison, representing a soil formed by chemical weathering without significant translocation of iron. A three-step sequential extraction procedure was used to separate operationally-defined iron mineral pools (i.e., poorly-crystalline iron oxides, crystalline iron oxides, silicate-bound iron) from the soil samples. Iron isotope ratios of total soil digests were compared with those of the separated iron mineral pools. Mass balance calculations demonstrated excellent agreement between results of sequential extractions and total soil digestions. Systematic variations in the iron isotope signature were found in the Podzol profiles. An enrichment of light iron isotopes of about 0.6‰ in δ57Fe was found in total soil digests of the illuvial Bh horizons which can be explained by preferential translocation of light iron isotopes. The separated iron mineral pools revealed a wide range of δ57Fe values spanning more than 3‰ in the Podzol profiles. Strong enrichments of heavy iron isotopes in silicate-bound iron constituting the residue of weathering processes, indicated the preferential transformation of light iron isotopes during weathering. Iron isotope fractionation during podzolization is probably linked to the ligand-controlled iron translocation processes. Comparison of iron isotope data from eluvial and illuvial horizons of the Podzol profiles revealed that some iron must have been leached out of the profile. However, uncertainties in the initial iron content and iron isotopic composition of the parent materials prevented thorough mass balance calculations of iron fluxes within the profiles. In contrast to the Podzol profiles, the Cambisol profile displayed uniform δ57Fe values across soil depth and showed only a small enrichment of light iron isotopes of about 0.4‰ in the poorly-crystalline iron oxide pool extracted by 0.5 M HCl. This work demonstrates that significant iron isotope fractionations can occur during pedogenesis in oxic environments under the influence of organic ligands. Our findings provide new insights into fractionation mechanisms of iron isotopes and will help in the development of stable iron isotopes as tracers for biogeochemical iron cycling in nature. 相似文献