本文關鍵詞：不同母質紅壤的酸化特征及趨勢

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【摘要】：成土母質和植被類型是影響土壤酸化的2個重要因素,研究不同母質和植被類型下土壤pH、交換性酸含量、陽離子交換量、交換性鹽基總量和鹽基飽和度等酸性指標的剖面變化特征,為科學防治土壤酸化提供依據(jù)。本研究選取4種植被類型(白茅草地、馬尾松林、濕地松林、闊葉林)下7種母質(第四紀紅土、紅砂巖、板頁巖、花崗巖、石灰?guī)r、紫色頁巖和河流沖積物)發(fā)育的土壤,通過測定不同層次(0-20、20-40、40-60、60-80和80-100 cm)土壤的酸性指標,分析不同母質紅壤酸化的剖面特征,并進行酸化趨勢預測。主要研究結果如下:(1)4種植被類型下的土壤剖面,花崗巖紅壤、第四紀紅土紅壤、紅砂巖紅壤和板頁巖紅壤呈酸性(pH6),石灰?guī)r土壤(pH 8.46-8.72)呈強堿性,而河流沖積物土壤(pH 7.37-7.87)和紫色頁巖土壤(pH 7.41-8.00)呈堿性。隨著剖面土層深度增加,不同母質土壤的pH均呈增加趨勢。在白茅草地植被下,花崗巖紅壤、紫色頁巖土壤和河流沖積物土壤pH的增加幅度顯著大于其它母質土壤;在林地植被下,第四紀紅土紅壤和紅砂巖紅壤pH的增加幅度最大;板頁巖紅壤并未出現(xiàn)明顯的變化趨勢。紅壤的交換性酸含量則均呈現(xiàn)相反的變化趨勢,在白茅草地植被下第四紀紅土紅壤的交換性酸含量最高,顯著大于其它母質紅壤;在林地植被下,第四紀紅土紅壤交換性酸含量隨土層深度的增加,其降低幅度最大;板頁巖紅壤并未出現(xiàn)明顯的變化趨勢。白茅草地植被下,60-80 cm和80-100 cm土層間的pH、交換性酸含量差異性均不顯著,林地植被類型下,土壤剖面的pH和交換性酸含量的變異主要發(fā)生在0-40 cm土層,60-100 cm土層pH和交換性酸含量的變化較小。故可比較表層土壤(白茅草地0-20 cm、林地0-40 cm)與深層土壤(60-100 cm)的pH,根據(jù)其差異大小即可判斷表層土壤是否酸化及酸化程度大小。(2)土壤剖面的表層(白茅草地0-20 cm、林地0-40 cm),在除了闊葉林植被外的其它3種植被類型下,花崗巖紅壤的交換性鹽基總量和鹽基飽和度均顯著高于其它母質紅壤;在白茅草地和濕地松林植被下,花崗巖紅壤的陽離子交換量也顯著高于其它母質紅壤;而在馬尾松林植被下,紅砂巖紅壤的陽離子交換量顯著高于其它母質紅壤。在闊葉林植被下,板頁巖紅壤的交換性鹽基總量、陽離子交換量和鹽基飽和度均顯著高于其它母質紅壤。隨著剖面土層深度增加,不同母質紅壤的陽離子交換量、交換性鹽基離子及鹽基飽和度均呈現(xiàn)減小趨勢。(3)利用湖南祁陽紅壤肥力長期試驗確定了初始pH,認為撂荒處理pH的變化較小,受外界干擾少,可用來分析不同植被類型下第四紀紅土紅壤的酸化速率。4中植被類型下,第四紀紅土紅壤的平均酸化速率為1.02 kmolH+/hm2/a,以在濕地松林植被下的酸化速率(1.65kmolH+/hm2/a)最大,故濕地松植被下更用加強第四紀紅土紅壤酸化的防治。由于試驗條件限制,其它母質土壤以深層土壤(60-100 cm)的pH代替初始pH,認為表層土壤pH受到人類活動和植被類型的影響顯著,而深層土壤受到的影響很小,可用來分析不同母質土壤的酸化速率大小。其中白茅草地植被下的不同母質土壤,酸化速率以花崗巖紅壤(1.30 kmolH+/hm2/a)最大,15年內土壤pH即可下降到4.0,紅砂巖紅壤的酸化速率僅為0.40 kmolH+/hm2/a,但由于其初始pH(4.31)較低,不到10年土壤pH即可下降到4.0,酸化時間遠短于其他母質土壤,故在白茅草地植被下更用加強紅砂巖紅壤和花崗巖紅壤酸化的防治。林地植被下的4種母質紅壤,以花崗巖紅壤(平均酸化速率為1.01 kmolH+/hm2/a)的酸化速率最大,其次為紅砂巖紅壤(平均酸化速率為0.35kmolH+/hm2/a),而板頁巖紅壤并未出現(xiàn)明顯的酸化現(xiàn)象;3種林地植被類型下,濕地松林土壤的酸化速率最大(平均酸化速率為0.79 kmolH+/hm2/a),在土地利用上更應加強土壤酸化的防治。
【關鍵詞】：紅壤 酸化 成土母質 植被類型
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S156.6
【目錄】：

• 摘要6-7
• abstract7-12
• 英文縮略表12-13
• 第一章 引言13-18
• 1.1 研究目的和意義13
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 土壤酸化13-14
• 1.2.2 影響土壤酸化的因素14-15
• 1.2.3 土壤酸化的趨勢預測15-18
• 第二章 研究內容與方法18-22
• 2.1 研究內容18
• 2.1.1 草地及林地植被下紅壤的酸化特征18
• 2.1.2 紅壤酸化速率及趨勢18
• 2.2 技術路線18-19
• 2.3 材料與方法19-22
• 2.3.1 試驗時間、地點19
• 2.3.2 試驗材料19-20
• 2.3.3 測定項目與方法20-21
• 2.3.4 數(shù)據(jù)處理及分析21-22
• 第三章 草地植被下不同母質紅壤酸化研究22-31
• 3.1 不同母質紅壤的酸化特征22-25
• 3.1.1 不同母質紅壤pH的剖面特征22
• 3.1.2 不同母質紅壤交換性酸含量的剖面特征22-23
• 3.1.3 不同母質土壤陽離子交換量的剖面特征23-24
• 3.1.4 不同母質紅壤交換性鹽基總量的剖面特征24-25
• 3.1.5 不同母質紅壤鹽基飽和度的剖面特征25
• 3.2 影響不同母質紅壤剖面酸化的因素25-29
• 3.2.1 紅壤的有機質含量25-26
• 3.2.2 紅壤的酸堿緩沖容量26
• 3.2.3 紅壤的比表面積及顆粒組成26-27
• 3.2.4 影響不同母質紅壤酸化的主要因素分析27-29
• 3.3 討論29-30
• 3.4 小結30-31
• 第四章 林地植被下不同母質紅壤酸化研究31-40
• 4.1 林地植被下不同母質紅壤的酸化特征31-38
• 4.1.1 不同母質紅壤pH的剖面特征31-32
• 4.1.2 不同母質紅壤交換性酸含量的剖面特征32-33
• 4.1.3 不同母質紅壤陽離子交換量的剖面特征33-35
• 4.1.4 不同母質紅壤交換性鹽基總量的剖面特征35-36
• 4.1.5 不同母質紅壤鹽基飽和度的剖面特征36-38
• 4.2 討論38
• 4.3 小結38-40
• 第五章 不同母質和植被類型下紅壤剖面酸化研究40-45
• 5.1 不同母質和植被類型下紅壤剖面酸化分析40-43
• 5.1.1 不同母質和植被類型下紅壤剖面pH40-41
• 5.1.2 不同母質和植被類型下紅壤剖面交換性酸含量41-42
• 5.1.3 不同母質和植被類型下紅壤剖面陽離子交換量42
• 5.1.4 不同母質和植被類型下紅壤剖面交換性鹽基總量42-43
• 5.1.5 不同母質和植被類型下紅壤剖面鹽基飽和度43
• 5.2 紅壤剖面酸化指標間的相互關系43-44
• 5.3 討論44
• 5.4 小結44-45
• 第六章 不同母質紅壤的酸化速率及趨勢45-50
• 6.1 土壤酸化速率的表征方法45-46
• 6.2 不同母質紅壤的酸化速率及趨勢46-48
• 6.2.1 不同母質紅壤的酸堿緩沖容量46
• 6.2.2 第四紀紅土紅壤的酸化速率及趨勢46-47
• 6.2.3 其它母質紅壤的酸化速率及趨勢47-48
• 6.3 討論48-49
• 6.4 小結49-50
• 第七章 全文結論與研究展望50-52
• 7.1 主要結果與結論50
• 7.2 研究特色50
• 7.3 研究展望50-52
• 參考文獻52-57
• 致謝57-58
• 作者簡歷58

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本文編號：843129