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红壤酸化过程中铁铝氧化物矿物形态变化及其环境意义 总被引：10，自引：0，他引：10
铁铝矿物对土壤中有机质的稳定保持具有十分重要的作用。酸化作用的研究表明,随着浸泡时间的增加,红壤中铁铝总量降低,铝溶蚀较严重;红壤中铁铝氧化物的矿物形态变化表现为:游离态晶质铁铝氧化物大量溶出,而无定形和络合态变化不大。酸性条件下有机质溶出显著,说明除了可能发生水解作用外,游离态铁铝的溶出也起着关键性作用。此外,SEM观察也表明酸化作用引起了土壤团聚体结构的破坏。 相似文献
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四川盆地紫色土矿质元素的含量与分布 总被引：3，自引：1，他引：3
紫色土是我国的一种独特土壤类型,矿质元素的含量与分布异于间一地区地带性土壤。铝、钙、镁、钾、钠、磷和锰高于我国土壤平均值,其中铝、钙、钾、钠和镁还高于世界土壤平均值;硅、铁和钛低于我国土壤平均值。紫色土矿质元素分布受成土母岩,元素自身迁移能力和成土条件影响。镁、钾、铁、钛的迁移能力较弱,分布较均一。含量主要受成土条件影响的有钙、钠、铝、磷、锰,在土壤中变化较大。紫色土硅的含量和分布基本上取决于沉积相。四川盆地镁、钾、锰、硅的区域分异比钙、钠、铝、磷、钛、铁要小。 相似文献
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石灰膨胀土团聚体微结构的扫描电镜分析 总被引：2，自引：1，他引：2
石灰改良土为团聚体骨架结构,骨架是由团聚体构成,孔隙是由团聚体间的孔隙和团聚体内部微孔隙组成,粒间孔包括胶结物孔隙和压实时团聚体之间形成的孔隙。实验证明团聚体越小越有利于石灰与土的结合,微结构为链状结构;石灰掺量主要影响团聚体的表面微结构。在饱和状态时,钙离子浸入团聚体的内部,团聚体的内层也出现与外层类似结构。相同石灰掺量的样品,饱和状态和非饱和状态时钙的重量相对含量的分布有不同,非饱和状态时表面的钙相对较多,越往内部越少,内外差异很大;而饱和状态时,外层的钙比内层稍多,内外差异较小,团聚体内部形成较大的微集聚体。 相似文献
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为探究喀斯特地区不同植被条件下碳酸盐岩石发育土壤属性的分布特征及其影响因素,以贵阳市花溪区范围内的碳酸盐岩石（石灰岩、灰质白云岩和白云岩）发育土壤为研究对象,采集不同植被类型下0～40 cm土壤,分析不同植被类型、基岩类型、土层层次对土壤性质分布特征的影响。结果表明：基岩和植被类型是影响碳酸盐岩石发育成为土壤的主要影响因素,其次是土壤层次。在0～20 cm和20～40 cm土层中,石灰岩、灰质白云岩和白云岩发育土壤的肥力和颗粒均差异显著,而0～20 cm与20～40 cm土层间,除石灰岩发育土壤石砾含量（SLC）和细颗粒比（<0.002 mm）,白云岩发育土壤速效磷（AP）和有机质（SOM）含量外,同类基岩发育土壤性质无显著差异;在0～40 cm土层,基岩类型显著影响土壤pH、AP、SLC、速效氮（AN）、全氮（TN）、SOM、0.2～0.25 mm和0.002～0.02 mm颗粒的分布;植被类型显著影响石灰岩发育土壤pH、AP、TN含量,白云岩形成土壤的pH、SLC、粗颗粒（0.25～2 mm）和细颗粒,灰质白云岩形成土壤的AN、SOM、粗颗粒和细颗粒;土壤层次显著影响石灰岩发... 相似文献
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碳酸盐胶结物是东营凹陷中央隆起带砂岩储层中重要的自生矿物,但其形成机制目前尚无深入研究.首先在岩相观察下针对东营凹陷中央隆起带沙河街组的碳酸盐胶结物进行期次划分并归纳其发育特征,再依据各期碳酸盐胶结物的共生矿物、碳氧同位素组成、流体包裹体温度、元素化学成分等信息对其形成机制进行研究.研究结果表明:研究区碳酸盐胶结物的碳不仅受到有机质成熟过程中排放的有机酸的影响,还受到沙四段沉积的湖相碳酸盐岩溶解的影响.研究区沙河街组主要发育四期碳酸盐胶结物:第一期碳酸盐胶结物以白云石为主,其形成过程与甲烷细菌对有机质的分解作用有关;第二期碳酸盐胶结物以方解石为主,与第一期碳酸盐胶结物之间夹有一层绿泥石薄膜,胶结物的形成与孔隙流体的浓缩导致的Ca、HCO3-过饱和现象相关;第三期碳酸盐胶结物主要为方解石、白云石和铁白云石,以充填长石溶孔和原生孔隙为特征,其物质来源于长石的溶蚀及泥岩的脱水作用;第四期碳酸盐胶结物多为铁方解石和铁白云石,以充填早期碳酸盐溶蚀后形成的次生孔隙为特征,物质来源于粘土矿物的转化,多与黄铁矿颗粒共生,其形成过程受到烃类流体活动的影响. 相似文献
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长期施肥对土壤颗粒粘粒矿物组成及其演变特征的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
在湖北省武穴市长期定位试验的基础上,取不同施肥处理(施氮磷钾处理/NPK,氮磷钾-秸秆配施处理/NPKS)和荒地(HD)的土样,分离其耕层土壤(0～20 cm)不同粒级(2000 nm与450～2000、100～450和25～100 nm三个粒级)的土壤颗粒,并分析各粒级颗粒中粘粒矿物组合和氧化物的差异,揭示不同施肥措施下农田土壤颗粒中粘粒矿物的变化特征。结果表明,不同施肥处理土壤粘粒矿物的组成一致,均以高岭石为主,并都含有蛭石、HIV(1.4 nm过渡矿物)和伊利石,且随颗粒粒径减小矿物从2:1型向1:1型过渡;与荒地土壤相比,施氮磷钾处理中伊利石和蛭石减少,HIV增加,而氮磷钾-秸秆配施处理中则是伊利石减少,蛭石和HIV增加。随粒径减小,3种土壤颗粒中SiO_2和Fe_2O_3含量逐渐降低,Al_2O_3含量逐渐增加,其中各粒级颗粒的硅铝率和硅铁铝率也逐渐降低;与荒地土壤比,施氮磷钾和氮磷钾-秸秆配施处理各粒级颗粒的元素组成无明显变化,而硅铝率和硅铁铝率却有明显提高。3种土壤颗粒中游离态铁、铝含量的顺序为HDNPKSNPK,与铁游离度的变化规律一致,但非晶形铁、铝含量和铁的活化度变化不明显。各形态铁、铝氧化物的含量均随粒径减小而逐渐增大,与铁的游离度和活化度的变化规律一致。 相似文献
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依据2003-2008年松辽平原中南部地区多目标区域地球化学调查成果,选择黑土类型土壤样本6553件,研究典型黑土中有机质及养分元素碳、氮、硫、磷、钙、钾、铁、镁、锌、铜、钼、锰、硼的变化特征.发现典型黑土中有机质结构性元素碳、氮、硫、磷以及铜、镁、铁、钙元素的含量变化与有机质的变化具有正相关性.养分元素含量的变化与成土母质和土壤类型关系密切,如锰在黑土中含量普遍偏高.中国土壤以及松辽平原土壤的宏观背景是典型黑土中钾偏高和钼、硼偏低.生物气候带是影响有机质和某些养分元素变化的重要因素.温带-寒温带的气候条件影响着土壤的物理性质和化学性质,如粒级、黏粒性、酸碱性,进而影响元素含量的变化. 相似文献
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喀斯特山地土地利用方式对土壤团粒的影响——以重庆黔江为例 总被引：3，自引：1，他引：2
土壤结构恶化是土壤侵蚀性退化的普遍现象和结果,在喀斯特地区表现尤为突出。本文以重庆黔江区为例,分析了四种不同的土地利用方式下,土壤团聚体的组成、稳定性及其影响因素。结果表明:研究区土壤颗粒组成主要集中在<0.05mm的范围内,土壤粘粒(<0.001mm)含量普遍较高;土壤经人为开垦利用转变为耕地后,表层土壤颗粒砂化明显;土地利用方式不同,风干团聚体含量相差不大,而水稳性团聚体组成和稳定性差异较大,＞5mm和＞1mm水稳性团聚体含量由大到小为:灌草坡＞林地＞退耕地＞耕地,＞0.25mm团聚体含量由大到小为:灌草坡＞退耕地＞林地＞耕地。灌草坡的水稳性团聚体含量最大,稳定性最强,耕地最差。有机质是影响水稳性团聚体的主要因素,因此,增加有机质的含量是恢复和改良喀斯特山地土壤结构状况的关键 相似文献
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通过间隔为11h的二次人工模拟降雨和冲蚀槽试验研究了10种土壤的侵蚀过程,发现在第2次降雨中大多数土壤出现了细沟侵蚀形式。采样微形态观察发现,在第1次降雨中形成结皮的土壤在第2次降雨中出现了细沟侵蚀;产流产沙观测发现所有出现细沟侵蚀的土壤在第1次降雨中径流含沙量逐渐减少,而第2次降雨中有一个先剧增后减少的过程。土壤理化分析及多元逐步回归分析结果表明,土壤颗粒组成、有机质含量、铁铝含量等因素对细沟侵蚀的影响表现不明显,而与土壤团聚体有关结构指标、细沟侵蚀、产流产沙速率及总量呈显著相关关系。分析表明,团聚体分散度、崩解速率与渗透系数之比两个指标能较好地预测细沟侵蚀发生的可能性,同时也能很好地预测侵蚀产沙量。 相似文献
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灰岩样品的主要成分为碳酸钙,而镁、钾、钠、铝、钛、铁、锰的含量非常低,测试的灵敏度要求很高。该文采用一次溶矿电感耦合等离子体法直接测试灰岩中的镁、钾、钠、铝、钛、铁、锰。实验表明：在5％的盐酸介质中测试镁、钾、钠、铝、钛、铁、锰能取得很好的效果。通过测试国家标准样品,与国家标准值相比较,分析结果基本一致,准确度和精密度均令人满意,镁、钾、钠、铝、钛、铁、锰元素的相对标准偏差≤0．07％。钙元素的标准偏差≤0．15％。 相似文献
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钙、铁、铝形态对岩溶石灰土磷有效性的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
为揭示钙、铁、铝形态与岩溶地区土壤磷有效性关系,通过改进的BCR元素形态连续提取法获取石灰土不同发育阶段土壤矿质元素赋存形态,并分析与总磷及速效磷含量之间的相关关系。初步研究表明:石灰土壤中全磷和速效磷在石灰土发育过程呈降低趋势,从黑色石灰土到黄色石灰土,总磷降低了76.7%,速效磷减少了84.7%。石灰土总磷与速效磷同酸溶态、可还原态及残渣态钙,可氧化态铁、铝和可还原态铝显著正相关,而同总铁、总铝以及残渣态铝显著负相关,相关系数绝对值均达到0.9以上。随着石灰土发育进行,钙总量及其形态均降低,而铝、铁总量和形态呈增加趋势,可能导致岩溶地区石灰土磷及其有效性缺乏越发突出。 相似文献
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Carsten W. Mueller Angelika KölblCarmen Hoeschen François HillionKatja Heister Anke M. HerrmannIngrid Kögel-Knabner 《Organic Geochemistry》2012,42(12):1476-1488
The specific features of the nano-scale secondary ion mass spectrometry (NanoSIMS) technology with the simultaneous analysis of up to seven ion species with high mass and lateral resolution enables us to perform multi-element and stable isotope measurements at the submicron scale. To elucidate the power of this technique, we performed an incubation experiment with soil particles of the fine silt and clay fractions (from an Albic Luvisol), with occluded particulate organic material and intact soil aggregates (from a Haplic Chernozem), using a 13C and 15N labelled amino acid mixture as tracer. Before and during 6-day incubation after the addition of the label, samples were consecutively prepared for NanoSIMS analysis. For this purpose, two different sample preparation techniques were developed: (i) wet deposition and (ii) the sectioning of epoxy resin embedded samples. Single soil particles (fine silt/clay fraction) showed an enrichment of 13C and 15N after label addition that decreased over time. On aggregates of particulate organic matter, re-aggregated during the 6-day incubation experiment, we could show a spatially heterogeneous enrichment of 13C and 15N on the particle surface. The enrichment in 15N demonstrated the diffusion of dissolved organic matter into intact soil aggregate interiors. The prospects of NanoSIMS for three dimensional studies of stable C and N isotopes in organo-mineral associations is demonstrated by the recorded depth profiles of the organic matter distribution on mineral particles. 相似文献
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《Organic Geochemistry》2011,42(12):1476-1488
The specific features of the nano-scale secondary ion mass spectrometry (NanoSIMS) technology with the simultaneous analysis of up to seven ion species with high mass and lateral resolution enables us to perform multi-element and stable isotope measurements at the submicron scale. To elucidate the power of this technique, we performed an incubation experiment with soil particles of the fine silt and clay fractions (from an Albic Luvisol), with occluded particulate organic material and intact soil aggregates (from a Haplic Chernozem), using a 13C and 15N labelled amino acid mixture as tracer. Before and during 6-day incubation after the addition of the label, samples were consecutively prepared for NanoSIMS analysis. For this purpose, two different sample preparation techniques were developed: (i) wet deposition and (ii) the sectioning of epoxy resin embedded samples. Single soil particles (fine silt/clay fraction) showed an enrichment of 13C and 15N after label addition that decreased over time. On aggregates of particulate organic matter, re-aggregated during the 6-day incubation experiment, we could show a spatially heterogeneous enrichment of 13C and 15N on the particle surface. The enrichment in 15N demonstrated the diffusion of dissolved organic matter into intact soil aggregate interiors. The prospects of NanoSIMS for three dimensional studies of stable C and N isotopes in organo-mineral associations is demonstrated by the recorded depth profiles of the organic matter distribution on mineral particles. 相似文献
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西北地区黑河中游盐渍化地区土壤盐分特征 总被引：5，自引：0，他引：5
土壤盐渍化是黑河中游可持续发展面临的主要问题之一,有必要深入分析该区盐渍化土壤的盐分含量以及各可溶性离子的相关性。通过野外考察和GPS定点等手段,在甘肃张掖市高台县境内黑河两侧盐渍化土壤进行了采样。采样方式为人工坑探分层取样法,地表5 cm内取样,如土壤剖面层位变化时取样,层位不变或者层位厚度超过50 cm时,平均30 cm取一次样;待水位静止后,采取地下水样品。一共坑探15个剖面,共采取90个土壤样品和15个地下水样品。样品的盐分以及各可溶性离子含量的测试结果表明:区内表层土壤属于重度盐渍土,土壤中盐类主要为硫酸盐,其次为氯化物,盐分聚集层的厚度在20~30 cm之间;在各层中,含盐量与SO24-、K++Na+、Cl-、Mg2+相关性较强,SO42-、Cl-与K++Na+的相关性较强,但在深度为90~100 cm的土层中各种相关性都减弱;土壤垂直剖面上,颗粒越细的层位其盐分含量越大,颗粒越粗的层位其盐分含量越小,而且颗粒粗大的层位越厚其表层盐渍化程度越低,颗粒细小的层位越厚则表层盐渍化程度增高。 相似文献
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The effect of grain size distribution on the unconfined compressive strength (UCS) of bio-cemented granular columns is examined. Fine and coarse aggregates were mixed in various percentages to obtain five different grain size distributions. A four-phase percolation strategy was adopted where a bacterial suspension and a cementation solution (urea and calcium chloride) were percolated sequentially. The results show that a gap-graded particle size distribution can improve the UCS of bio-cemented coarser granular materials. A maximum UCS of approximately 575 kPa was achieved with a particle size distribution containing 75% coarse aggregate and 25% fine aggregate. Furthermore, the minimum UCS obtained has applications where mitigation of excessive bulging of stone/sand columns, and possible slumping that might occur during their installation, is needed. The finding also implies that the amount of biochemical treatments can be reduced by adding fine aggregate to coarse aggregate resulting in effective bio-cementation within the pore matrix of the coarse aggregate column as it could substantially reduce the cost associated with bio-cementation process. Scanning electron microscopy results confirm that adding fine aggregate to coarse aggregate provides more bridging contacts (connected by calcium carbonate precipitation) between coarse aggregate particles, and hence, the maximum UCS achieved was not necessarily associated with the maximum calcium carbonate precipitation. 相似文献
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岩溶生态系统中的土壤 总被引：149，自引：2，他引：149
在偏碱富钙的岩溶生态系统中,其土壤具以下特征：①形成速率十分缓慢,形成1 m厚的土层需要250～7 880 ka,因而对岩溶区土壤侵蚀的评价应有新的认识;②高含量的钙离子使土壤腐殖质中胡敏酸的含量比例较高,且稳定性好,不易分解的腐殖质使石灰土供应营养元素具缓效性;③微量营养元素含量及有效态具有不平衡性,且随钙镁含量的降低,其有效率显著提高;④粘粒含量高,当有机质含量高时,具有良好的团粒结构,有较好的供水、供肥能力,反之其团粒结构就失去稳定性,使土壤有效水含量、抵御水土流失的能力降低;⑤岩溶地貌制约石灰土的类型及分布,并延缓其向地带性土壤演化。因此石灰土资源的有效利用应从岩溶学、土壤学与植物学相互协调的角度进行生态经济规划。 相似文献
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Nowadays, environmental problems related to soil pollution with heavy metals are numerous, therefore, it is important to understand metals behaviour in aquatic sediments and soils and to estimate their transfer. The fate of metals in the environment is closely related to their interactions with the major reactive compartments (organic matter, iron and manganese oxides, clays). The objective of this work is to develop an approach based on the combination of several models to study metal ion speciation in different environmental systems. Models used to describe the interactions of metals with the main reactive phases in the soil are CD-MUSIC (amorphous and crystallized iron oxides), NICA-Donnan (organic matter and manganese oxides) and cationic ion exchange model (clays). First, this work implies the definition of generic parameters to describe the interactions of the studied metals with iron and manganese oxides and part of this information is missing in the literature. Then, after a validation of the approach by comparison with analytical results, this multi-surface model is applied to test sites corresponding to one soil and two riverine environments.These new models give good predictions of the behaviour of major and trace metal ions even in heterogeneous systems characteristic of natural environment. The measured free metal concentrations in the solution are in agreement with those obtained from model calculations. In the case of the soil test site, the soil solution composition and speciation are predicted using the soil major constituents characteristics. 相似文献
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在贵阳市南明区河水环境综合整治项目二期工程施工中，针对软土地基砂袋围堰易变形失稳、承载能力差等问题，开展了软土地基砂袋围堰施工技术及变形失稳影响因素分析。本文基于实际施工工况条件，在考虑最不利荷载作用下，采用有限元法对软地基砂袋围堰进行了模拟分析，并以围堰倾角和围堰宽度作为影响因素，获得了相同水位条件下围堰变形情况，提出了最优的砂袋围堰堆砌方案，通过研究提高了砂袋围堰受力性能，降低了变形失稳破坏的风险，并将其理论模拟优化结果应用于实际挡水围堰施工承载力中，加快了施工进度，保证了工程质量，可为后续类似围堰施工提供理论支持。 相似文献
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防渗对堤坝等水利工程、地下工程和污染物迁移都具有重要意义。基于自然灰化土层形成过程中因金属离子和有机质络合反应形成不透水土层的过程，提出了利用六水合氯化铝（AlCl3·6H2O）和有机质（OM）相互反应生成Al-OM絮状物来降低渗透系数的方法。开展了系列的注入试验，探究了浆液浓度、注浆速度和砂土颗粒级配对渗透系数降低和形成屏障长度的影响。研究结果表明：该方法可以有效地降低砂土的渗透性；渗透系数降低的速度随着浆液中Al-OM絮状物浓度的增大而增加；由于絮状物浓度的增加，孔隙堵塞的速度增快，从而阻止了其继续扩散，形成的屏障长度随之减小；Al-OM絮状物的尺寸随注浆速度的增大而减小。当注浆速度较大时，Al-OM絮状物的尺寸较小，因此渗透系数降低慢而扩散距离远。砂土的颗粒级配对渗透系数降低有重要影响，粗颗粒含量越大，渗透系数降低越小。 相似文献