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水耕人为土时间序列铁氧化物与磁化率演变特征
  • ISSN号:0564-3929
  • 期刊名称:《土壤学报》
  • 时间:0
  • 分类:S155.42[农业科学—土壤学;农业科学—农业基础科学]
  • 作者机构:[1]生态系统网络观测与模拟院重点实验室中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101, [2]土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京210008, [3]中国科学院大学资源与环境学院,北京100049, [4]遵义师范学院资源与环境学院,贵州遵义563002, [5]内江师范学院地理与资源科学学院,四川内江641112
  • 相关基金:国家自然科学基金国际合作与交流项目(41571130051)和土壤与农业可持续发展国家重点实验室开放基金项目 (No. Y20160003)
中文摘要:

以我国亚热带地区不同母质起源的水耕人为土时间序列为研究对象,分析不同形态铁氧化物和磁化率随成土时间的动态演变特征及其影响因素。结果表明,石灰性母质起源的水耕人为土0~120 cm 土体中全铁 (Fet) 、游离铁 (Fed) 和游离度 (Fe Fed/Fet)随时间序列演变均逐渐增加,0~50 a内Fet、Fed和Fed/Fet增加速率分别为3.2 t hm-2a-1、1.2 t hm-2a-1和0.04%a-1,50~1000 a内Fet、Fed和Fed/Fet增加速率分别为0.1 t hm-2a-1、0.15 t hm-2a-1和0.01%a-1;而酸性母质起源的水耕人为土0~120 cm 土体中Fet、Fed和Fed/Fet随时间序列演变均逐渐下降,0~60 a内Fet、Fed和Fed/Fet下降速率分别为0.2 t hm-2a-1、0.5 t hm-2a-1和0.03%a-1,60~300 a内Fet、Fed和Fed/Fet下降速率分别为0.9 t hm-2a-1、1.2 t hm-2a-1和0.06%a-1。土壤pH、Eh、以及外源铁输入与土体内铁淋失的相对强度是控制不同母质水耕人为土中铁氧化物转化速率与途径的主要因素。石灰性母质起源的水耕人为土中不同磁学指标随时间演变分为三个阶段:0~50 a内表现为质量磁化率 (MS),饱和等温剩磁 (SIRM) 和软剩磁 (IRMs) 的急剧降低;50~300 a内表现为MS,SIRM和IRMs的持续、缓慢降低以及硬剩磁(IRMh)的相对稳定发展;300~1000 a内表现为MS,SIRM和IRMs的持续、缓慢降低以及IRMh的快速下降。酸性母质起源的水耕人为土0~20 cm 和20~120 cm土壤中磁学指标演变呈现截然不同的两个阶段:0~60 a0~20 cm 内MS,SIRM和IRMs的急剧降低,IRMh具有明显增加;而20~120 cm内MS,SIRM和IRMs缓慢下降,IRMh明显降低。60~300 a0~20 cm内不同磁学指标变化幅度均很小,而20~120 cm内IRMh相对比较稳定,MS,SIRM和IRMs在种稻150 a后快速下降。淹水还原条件下亚铁磁性矿物的破坏是不同母质水耕人为土演变过程中磁性衰减的主要机制。

英文摘要:

【Objective】The study is oriented to explore characteristics of the evolution of iron oxides and magnetic susceptibility in Stagnic Anthrosols, different in parent material, in subtropical China along chronosequence and their influencing factors. 【Method】Soil samples were collected for extraction of total Fe (Fet), free Fe oxides (Fed), amorphous Fe oxides (Feo) and organic-bound Fe (Fep) by the lithium metaborate fusion method, the dithionite-citrate-bicarbonate (DCB) method, acid ammonium oxalate (AAO) at pH=3 in the dark and Na-pyrophosphate at pH=10, separately. Magnetic susceptibility (MS) of the soils was measured at both low (0.47 kHz) and high frequencies (4.7 kHz) using a Bartington MS-2B meter with dual frequency sensor.【Result】Results show that along the chronosequence, weighted mean total Fe (Fet), free Fe oxides (Fed) and Fed/Fetin the 0~120 cm soil layer increased in the calcareous Stagnic Anthrosols, at a rate of 3.2 t hm-2a-1, 1.2 t hm-2a-1 and 0.04% a-1, respectively, during the first 50 years and at a rate of 0.1 t hm-2a-1, 0.15 t hm-2a-1 and 0.01% a-1, respectively, during the following 950 years (50 ~ 1000 years), but decreased in the acid Stagnic Anthrosols at a rate of 0.2 t hm-2a-1, 0.5 t hm-2a-1 and 0.03% a-1, respectively, during the first 60 years and at a rate of 0.9 t hm-2a-1, 1.2 t hm-2a-1 and 0.06% a-1 during the following 240 years (60 ~ 300 years), while weighted mean amorphous Fe oxides (Feo) and Feo/Fed in the 0~120 cm soil layer tended to decrease in the calcareous Stagnic Anthrosols, but did reversely in the acid Stagnic Anthrosols. Soil pH, Eh, and the balance between input of external Fe with irrigation and loss of internal Fe with leaching are major factors controlling the rates and pathways of Fe oxides transformation during the evolution of Stagnic Anthrosols. Along the chronosequence, the Stagnic Anthrosols derived from calcareous parent material underwent chronosequence demonstrated three phases of magnet

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期刊信息
  • 《土壤学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国土壤学会
  • 主编:史学正
  • 地址:南京市北京东路71号
  • 邮编:210008
  • 邮箱:actapedo@issas.ac.cn
  • 电话:025-86881237
  • 国际标准刊号:ISSN:0564-3929
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1119/P
  • 邮发代号:2-560
  • 获奖情况:
  • 2003年荣获“百种中国杰出学术期刊”称号,2002年荣获“第三届华东地区优秀期刊奖”,2002年荣获“第三届中国科协优秀期刊二等奖”
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40223