论文部分内容阅读
火山灰土通常是指发育于火山喷出物之上的土壤,是相对年轻的土壤类型。我国对火山灰土壤研究薄弱,对其特性研究不足,缺少关于短序矿物、金属—腐殖质络合物等重要特性的分析,导致火山灰土系统分类标准的界定不够完善。本研究以黑龙江省五大连池、吉林省长白山和辽宁省宽甸不同时期火山喷出物质发育的土壤为研究对象,探讨其发生学特性及规律,为进一步修订和完善中国火山灰土的系统分类提供科学依据。研究结果表明:五大连池供试土壤的母岩分别为碱性玄武岩(170~190 ka B.P.)、碱性粗面岩(400570 ka B.P.)和钙碱性安山岩,属于基性和中性火山岩;长白山供试土壤的母岩为碱性粗面岩和碱性流纹岩,分别属于中性火山岩和酸性火山岩;宽甸供试土壤的母岩均为碱性玄武岩,属于基性火山岩。供试土壤剖面均表现出表层颜色深下层颜色浅的特点。表层土壤结构多为团粒状,下层结构发育较弱;土壤结构体多表现为极疏松到疏松,土壤的黏着性和可塑性差。土壤中石砾含量高、大小混杂,细土含量多数不到土体的50%。土壤中的黏粒含量表现为:长白山最低,质地偏砂;宽甸含量最高,质地黏重;五大连池处于中间位置。供试土壤容重较低,多在1.10g cm-3以下,且随剖面深度的增加而变大。供试土壤表层pH(H2O)在4.61~7.09之间,长白山土壤pH(H2O)较五大连池和宽甸的更低。所有供试土壤均表现出潜在致酸能力。供试土壤pH(NaF)值均在8.00以上,随着剖面深度的增加,pH(NaF)呈现先增大再减小的变化规律。土壤的磷酸盐吸持量在4.67~82.03%之间,宽甸土壤的磷酸盐吸持量较高,均在25%以上。供试土壤的焦磷酸钠溶液浸提的铝(Alp)<连二亚硫酸钠—柠檬酸钠—碳酸氢钠(DCB)溶液浸提的铝(Ald)<草酸铵溶液浸提的铝(Alo),土壤中的活性铝以无机态为主;NaOH溶液浸提的铝(AlNa)略高于DCB溶液浸提的铝(Ald);随着土壤剖面深度的加深,草酸铵溶液浸提的硅(Sio)含量增大。DCB溶液浸提的铁(Fed)>草酸铵浸提的铁(Feo)>焦磷酸钠浸提的铁(Fep),且土壤Feo/Fed的平均值表现为长白山>五大连池>宽甸。供试土壤的原生矿物均以非晶质矿物为主,晶质矿物含量很少。原生非晶质矿物(火山玻璃)含量表现为:长白山>五大连池>宽甸;原生晶质矿物主要为石英、斜长石和正长石,部分土壤还含有辉石和橄榄石。供试土壤的次生黏土矿物主要为伊利石、埃洛石或高岭石、蛭石或绿泥石、铝蛭石,结晶程度较差,只有火山熔岩发育的土壤较好,含量只有宽甸火山锥和夷平火山锥土壤较高。水铝英石的含量表现为:五大连池火山灰土壤<长白山土壤<宽甸夷平火山锥土壤<五大连池火山锥土壤<宽甸火山熔岩土壤<宽甸火山锥土壤。五大连池土壤的硅铝率(Sa值)在4.5左右,风化蚀变指数(CIA值)在60.00左右;长白山土壤的Sa值在6左右,CIA值在50.07~58.04之间;宽甸火山锥土壤的Sa值在3.9左右,CIA值在62左右;宽甸夷平火山锥土壤Sa值最低,仅为2.40,CIA值最高,为94.17。供试土壤的发育程度为:宽甸夷平火山锥土壤>宽甸火山锥土壤>宽甸火山熔岩土壤>五大连池火山锥土壤>长白山火山熔岩土壤。