旱改水对土壤铜含量及其有效性的影响研

旱改水对土壤Cu含量及其有效性的影响研究结果表明 ,代换态铜是土壤中Cu的强度因子 ,而晶形铁结合态铜和残留态铜为植物无效态铜且需经形态转化才有效 ,其他形态铜既是容量因子也是强度因子 ,其有效程度大致为无定形铁结合态铜 >有机结合态铜 >氧化锰结合态铜 >碳酸盐结合态铜。旱改水促进碳酸盐结合态铜、氧化锰结合态铜尤其是残留态铜向代换态铜、无定形铁结合态铜和有机态铜转化 ,提高土壤铜有效性和可移动性 ,并使Cu淋溶损失 ,导致水旱轮作土壤耕层全Cu贫化     

黄土与古土壤中重金属的存在形态及风化成土作用对其影响

本文采用了七步连续萃取方法，研究了洛川黄土剖面黄土与古土壤中Ｆｅ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｃｏ和Ｎｉ五种重金属的存在形态。结果表明：黄土与古土壤中上述元素主要存在于残余态和晶形，无定形氧化铁的结合态中，而且线性回归分析表明Ｃｕ，Ｚｎ，Ｎｉ与晶形氧化铁之间存在关；ｃＵ，ｃＯ，Ｎｉ与无定形氧化铁之间存在相关；黄土风化为古土壤后，碳酸盐结合态的重金属含量增加是古土壤相对于黄土重金属增加的主要原因。     

河北主要土壤中Cd和Pb的形态分布及其影响因素

采用网室盆栽试验和大田取样 ,运用连续提取方法 ,研究了河北平原潮土和潮褐土两种土壤中Cd、Pb的化学形态特征及与其影响因素的关系。结果表明 :随着Cd、Pb污染程度的增加 ,其交换态有增加趋势。当高浓度重金属污染土壤时 ,Cd(潮土 >1mgkg- 1、潮褐土 >5mgkg- 1)主要以交换态存在 ,并表现为 :交换态 >碳酸盐结合态 >铁锰氧化物结合态 >有机结合态 >残留态 ;Pb主要以碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态存在。在低浓度重金属污染的土壤中 ,Cd (潮土 <1mgkg- 1、潮褐土 <5mgkg- 1)的残留态、有机结合态成倍增加 ,甚至超过交换态 ,表现为 :残留态 >碳酸盐结合态 >有机结合态 >交换态 >铁锰氧化物结合态 ;Pb主要以铁锰氧化物结合态和残留态存在。Cd、Pb在土壤中的分布与土壤的pH值 ,有机质含量密切相关。     

泾河上游全新世黄土-古土壤序列微量元素分布特征及环境变化

在野外考察的基础上,对泾河上游赵家村全新世黄土-古土壤剖面进行系统采样,利用X-Ray荧光光谱仪测定了Ba、Zn、Cu、Pb、Cr、Rb、Sr、Co、Th、Zr等10个微量元素的含量及其变化,并与磁化率、粒度进行了相关性分析,研究表明大部分微量元素如Ba、Zn、Cu、Rb、Co、Th、Zr在古土壤层(S0)中富集,而在马兰黄土层(L1)中含量较低; 而Pb、Cr、Sr在古土壤层中含量低于马兰黄土层.同时,微量元素Ba、Zn、Cu、Rb、Co、Th、Zr与磁化率、黏粒(<0.005 mm)含量呈正相关,与粗粉沙(0.01～0.05 mm)含量呈负相关; 而元素Pb、Cr、Sr与黏粒、磁化率呈负相关,与粗粉沙呈正相关关系.在古土壤成壤改造过程中,由于有机质含量显著增加,络合-螯合作用增大,加之黏粒胶体的吸附作用,导致大多数微量元素在古土壤层的相对富集; 而元素Cr性质稳定,在整个剖面的波动较小; Sr含量在全新世黄土层(L0)和表土层(TS)中逐渐升高,主要是由于气候暖干化日趋严重,表土层碱性增强,CaCO3淋溶作用明显减弱; Pb元素在表土层含量较高的主要原因是工业"三废"排放、金属采矿和冶炼、煤炭和石油的燃烧以及汽车尾气排放等人类活动的干扰.     

豫中黄土地区全新世黄土剖面成壤作用与古气候研究

通过对河南豫中黄土地区黄土剖面化学元素的深入研究认为:在该地区全新世中期风化成壤过程中,Al、Fe、K、Ti、Rb、Ba等元素在古土壤中相对富集,表现出残留富集的特征;而Si、Ca、Na、Sr等元素则在风化剖面中淋失。而Al、Na在成壤过程中因具有不同的地球化学行为,从而产生显著的分异现象,并且随着成壤作用的增强分异加剧。因此,Al/Na值在黄土剖面中的变化反映了风尘堆积物成壤强度的变化,能够作为成壤作用、气候变化的替代指标。     

泉州走马埭典型土壤重金属的赋存形态分析

采用改进的Tessier连续萃取方法研究了泉州走马埭国家农田示范保护区典型土壤中重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb)的化学形态分布,通过土壤重金属的赋存形态分析比较了6种重金属的生物可利用性。研究结果表明,土壤中不同重金属元素化学形态分布具有不同的特点:Cr和Ni主要以残渣态存在,其余形态所占的比例很小;Cu以残渣态含量最高,碳酸盐结合态含量最低;Zn以残渣态为主,可交换态含量最低;Cd以可交换态和碳酸盐结合态为主,水溶态含量最低;Pb以残渣态和铁锰氧化物结合态为主,水溶态含量最低。土壤中除Cd外,Zn、Cu、Cr、Pb、Ni在正常自然条件下相对比较稳定。     

砂姜黑土中重金属Cu、Cd、Zn形态分布与土壤酶活性研究

采用小麦农田取样,对土壤中的重金属运用连续提取方法,研究了皖北砂姜黑土中Cu、Cd、Zn的化学形态特征及其与四种土壤酶(过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶)活性间的关系。结果表明:在砂姜黑土中,残留态Cu、Cd、Zn在总量中所占比例很高,交换态、有机态、碳酸盐结合态含量明显低于残留态。在三种元素中,Zn的化学形态变化趋势最为一致,表现为残留态>碳酸盐结合态>铁锰结合态>有机态>交换态;砂姜黑土中交换态Cu、Cd、Zn对脲酶活性有显著抑制作用,有机态Cu、Cd、Zn对过氧化氢酶表现为一定程度的促进作用。因此,在砂姜黑土壤中,把交换态Cu、Cd、Zn和脲酶以及中性磷酸酶的活性共同作为评价土壤Cu、Cd、Zn污染程度的主要生化指标是可行的。     

甘肃天水地区中新世古土壤的微形态特征及其古环境意义

通过对甘肃天水地区中新世古土壤(孙家剖面的第17～20层古土壤、下山剖面的第79～82层古土壤)微形态、粒度、碳酸钙含量、Rb/Sr、CIW、磁化率和色度指标的综合分析,揭示出该区中新世古土壤发育强度普遍高于当地现代土壤,其中早中新世中晚期古土壤发育程度相对较弱,古土壤类型为森林-森林草原型褐土-碳酸盐褐土,成壤时期气候为湿润-半湿润,指示亚洲季风可能在早中新世中晚期已经出现,强度较弱,但仍高于现代当地季风强度;中中新世古土壤发育程度强,古土壤类型为森林淋溶型褐土至棕壤,成壤时期气候温暖湿润,说明中中新世夏季风可能已很强盛,并且明显高于现在当地季风强度。     

土壤中硒的形态连续浸提方法的研究

通过改进的连续浸提实验,将富Se土壤中Se的赋存状态分成5种形态:水溶态、可交换态、酸溶态(碳酸盐及铁锰氧化物结合态)、有机物结合态、残渣态,并用HG-AFS法检测了各形态Se和总Se,结果表明,该提取方法的精密度和准确度好,简便﹑可靠易行。     

关中东部全新世黄土——古土壤序列微量元素分布特征及意义

X-荧光光谱仪、磁化率仪和激光粒度仪对尧禾村(YHC)全新世黄土-古土壤序列的微量元素、磁化率、粘粒(<5μm)含量进行了测量。将磁化率曲线、粘粒曲线、Rb/Sr变化曲线和Ba/Sr变化曲线进行了对比分析发现:YHC剖面的磁化率曲线、粘粒曲线、Rb/Sr曲线和Ba/Sr曲线具有高度的同步同向变化趋势,可很好的指示研究区域内全新世的气候变化。而元素的含量变化是该区域气候变化的结果,其中Pb元素在黄土中的含量明显高于古土壤层,属于淋失性元素。Mn、Cr、Cu、Zn、Co、Ti元素在古土壤含量高于黄土层,属于富集性元素。     

从古土壤看北京环境变迁

古土壤是在古自然环境条件下形的土壤,西胡林黄土剖面位于北京低山丘陵区,埋藏有七层古土壤,根据形态和微形态特征,可以划分出碳酸盐型古土壤、普通褐土型古土壤,淋溶褐土型古土壤和棕壤型古土壤。其地球化学特征和土壤学特性的研究表明,各古土壤类型之间和发生层之间存在着显著差异,通过古城磁测年和地层对比,确定古土壤的年龄。在研究古土壤性状的基础上,配合孢粉分析,可以勾画出北京低山丘陵区的环境变迁,北京地区自50万年前至1万前,交替经历了14次温湿、冷干的气候变化。     

Geochemical characterization of loess-soil complexes on the Terek-Kuma Plain and the Azov-Kuban’ Lowland

The changes in the material composition of the buried soils and loesses in relation to the dynamics of the climate and sediment accumulation were studied for revealing the pedogenetic features and assessing the natural conditions in the steppe zone of the southern Russian Plain. A comparative analysis of the chemical compositions of the different-aged Pleistocene loess-soil complexes (the Otkaznoe, Port-Katon, and Shabel’skoe profiles) on the Terek-Kuma Plain and the Azov-Kuban’ Lowland was performed. An increase in the concentrations of Fe and Mn, which are intensively involved in the biological cycle, and Rb, which is accumulated due to the activation of weathering processes, was observed in the paleosols that developed in interglacial periods of activation of pedogenesis. Increased coefficients of weathering (chemical index of alteration (CIA)) = [Al/(Al + Ca + Na + K)] 100, Al/(Al + Ca + Na + Mg), Rb/Sr, and Mn/Sr), leaching (Ba/Sr), and biological activity and bioproductivity (Mn/Fe, Mn/Al) were also noted for the paleosol horizons as compared with the loess horizons. It is argued that geochemical coefficients can be used as an efficient tool in the soil and paleogeographic studies aimed at the reconstruction and refinement of the schemes of changes in the bioclimatic conditions during the Pleistocene.     

李家岗下蜀黄土剖面的反射光谱研究

采用色度学方法,系统研究了下蜀黄土典型剖面的反射光谱特征。结合磁化率、微量元素Ｒｂ、Ｓｒ的含量和比值,讨论了色度参数的古气候意义,初步把下蜀黄土形成以来的古气候划分为３个波动旋回。下蜀黄土和黄土高原色度参数的对比,揭示了长江中下游地区更强的化学风化作用和成壤强度。     

The Importance of Sr Isotopic Compositions as an Indicator of Acid-Soluble Minerals in Arid Soils in China

Aeolian particles originating from arid areas in China, termed Kosa, are considered to be a major source of non-sea-salt Ca, a dominant base cation, in acid precipitation in northeastern Asia. We extracted evaporite minerals (halite, gypsum, and carbonate) from the surface soil collected at eight desert and loess areas in northern China with water and acetic acid. Most ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios of the extracted fractions fell in a restricted range (0.7115 ± 0.0015) and differed from those of bulk soils and acid-insoluble minerals (0.712–0.717). The selective dissolution of the soil carbonates in the atmosphere is consistent with two facts: (1) their ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios are close to the maximum ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios of spring precipitation in Japan, when Kosa activity is marked; and (2) their mole ratios of Mg/Ca (0.15) and Sr/Ca (0.001) are almost identical to those of precipitation in China and Japan when Kosa activity is marked. The ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, Mg/Ca, and Sr/Ca ratios in the acid-soluble components can be used as indexes of Kosa aerosols in the precipitation of the northwestern Pacific.     

黄土高原古土壤成土过程的特异性及发生学意义

中国西北地区 ,从中新世以来就有持续不断的风尘沉积。这种风尘沉积作用即使在气候较为湿热的古土壤发育时期也未中断。黄土上土壤发生的独特性在于成土过程与风尘沉积的同步性。这种独特的成土过程使得土壤剖面深厚而均匀 ,常呈复合性状。古土壤与下伏黄土 ,不再是土壤与母质的关系 ;古土壤的真正母质应是成土过程中不断添加的风尘物质。古土壤中并不存在埋藏A层 ,对古土壤进行A、B、C等发生学层次的划分值得商榷。由于富含碳酸钙风尘物质的不断添入 ,成土作用强度受到不断削弱 ,绝大多数古土壤的成土作用强度未达到棕壤的发育强度。     

黄土高原褐土和黑垆土剖面中Rb和Sr分布与全新世成土环境变化

对黄土高原 3个土壤剖面Rb和Sr分布规律的研究表明 ,全新世不同阶段的黄土和土壤中Rb和Sr分布存在明显的差异 ,Rb/Sr比值的变化反映了成土环境和成土作用强度的变化。全新世早期 ,气候比较温和干燥 ,风尘堆积速率降低 ,土壤发育表现为边沉积边成土 ;全新世中期 ,气候温暖湿润 ,沙尘暴很少发生 ,风尘堆积速率极低 ,生物风化成土作用达到最强 ,以至于在黄土高原面发育黑垆土 ,在关中盆地形成褐土。到了 3 10 0多年前 ,气候恶化变干 ,风尘堆积速率加快 ,土壤严重退化。从区域上看 ,冬季风对黄土高原南部的环境效应比夏季风对北部的环境效应要强 ;黄土高原南部季风场强的变化较北部大。     

黄土形成与演变模式

黄土具有土壤的结构、有机质和淀积产物,黄土主要是风尘堆积后经草原区、森林草原区和荒漠草原区的成壤过程形成的。黄土所经受的成壤作用主要是生物作用、弱淋溶作用、CaCO3的迁移和富集作用以及部分地区的粘化作用。黄土是在相对冷干气候条件下发育的成熟的灰黄色古土壤,不同地区黄土所属土壤类型主要为灰钙土、栗钙土、棕钙土、棕漠土和黑垆土。黄土形成模式主要是风尘堆积后经不同的成壤作用转变为灰黄色土壤的模式,黄土的演变主要是黄土在后期风化过程、后期成壤过程和成岩过程中发生的变化。     

环洞庭湖区两种典型红土理化特性比较研究

通过环洞庭湖区两种典型成因红土的野外勘察与取样、室内磁化率、粒度、微量元素(Li、Rb、Sr、Ba)分析,进行两种不同成因的红土理化性质的比较。研究结果表明,风成成因的红土粒度比基岩风化成因红土明显较细,风成成因红土以粉砂为主,基岩风化型红土为砂和粉砂为主;两种成因红土受到长江中游地区高温高湿的气候条件影响,磁化率均显示为低值,明显低于黄土高原黄土和长江下游下蜀黄土;微量元素Li/Ba、Rb/Sr比值显示为高值,显著高于黄土高原黄土和长江中下游地区下蜀黄土,表明两种红土均经历了强烈的风化淋溶过程,但基岩风化型红土的风化成壤强于风成成因红土,可能基岩风化型红土经历了更长的风化成壤过程。     

QUANTITATIVE DETERMINATION OF CALCITE AND DOLOMITE IN SOILS

Soil carbonates were differentiated into calcite and dolomite and determined quantitatively by a method based on their differential solubilities in 0.30 M Na citrate—0.14 M Na dithionite. Calcite dissolution was favoured by the acidic and chelating nature of the citrate. Prior destruction of iron-oxide coatings on soil carbonates and/or iron oxide-carbonate complexes by the citrate-dithionite iron-removal process was necessary for complete calcite dissolution. This method consisted of a total carbonate determination, selective dissolution of calcite with a citrate-dithionite extraction, and determination of dolomite by difference. Citrate-dithionite soluble calcite and dolomite are calculated from the quantities of extracted Ca and Mg. Soil exchangeable Ca and Mg may interfere and should be removed prior to citrate-dithionite extraction on soils of high exchange capacity and/or low carbonate content. Interferences arising from dissolution of non-carbonate Ca- and Mg-containing soil minerals were considered negligible. Replicate analyses of a broad spectrum of samples suggest that the method is highly satisfactory for the determination of calcite and dolomite contents of soils and sediments of very variable composition. The occurrence of dolomite appears to be related to dolomitic source areas and is detritial whereas calcite is primarily reprecipitated (secondary) carbonates, although some calcite may be of detritial nature, e.g. shell materials or calcitic limestone drift.