九宫山垂直带谱土壤颗粒的粘土矿物特征

【摘要】本研究以湖北省九宫山海拔高处到海拔低处的垂直地带性土壤(山地草甸土、山地黄棕壤、山地黄红壤、棕红壤)为材料,分离不同粒径大小(450-2000、100-450、25-100和1-25nm)的土壤颗粒,结合现代分析技术,研究垂直地带性不同粒径土壤颗粒中的粘土矿物组合变化,尤其是土壤纳米颗粒(1-100nnm)的形态特征、物质组成与粘土矿物演变特点。结果表明：(1)九宫山土壤中粘土矿物组合的垂直变化明显。随着海拔高度的降低,高岭石含量逐渐增加,1.4nm矿物、1.2nm混层矿物及三水铝石含量减少。海拔高处(>1266m),非晶形和络合态铁铝的含量较高。海拔低处(<95m),以游离态铁铝为主,且A层土壤中出现层间羟基蛭石。(2)不同海拔高度的土壤中,随着剖面深度的增加,土壤中1.4nm矿物和伊利石减少。但海拔高处的土壤随剖面层次的加深,高岭石含量减少,三水铝石含量增加；而海拔低处土壤中的三水铝石和高岭石含量随层次的变化与之相反。(3)随着无机土壤颗粒粒径的减小,土壤颗粒中的粘土矿物形貌变差,结晶变弱,团聚现象明显,比表面积增大,粘土矿物衍射峰强度减小。无机土壤纳米颗粒中(25-100和1-25nm)含有六方晶形、圆形、片状、条状和小球状物质。XRD图谱和红外光谱显示,<2000、450-2000、100-450和25-100nm无机颗粒中均含有高岭石、伊利石和石英。随着海拔高度的降低,三水铝石含量降低,针铁矿和赤铁矿含量增加。4个粒径土壤中,25-100nm无机颗粒中粘土矿物随海拔高度和层次的变化较大粒径无机颗粒(<2000、450-2000和100-450nm)中的明显。(4)不同粒径A层土壤有机-无机复合颗粒的物质组成和形貌较无机颗粒A层的复杂,其不同粒径测定的平均值较无机土壤A层的大,比表面积较无机的小。红外光谱图显示,土壤A层450-2000、100-450和25-100nm有机-无机复合颗粒所含矿物类型与无机颗粒的相同。但草甸土A层1-25nm有机-无机复合颗粒和无机颗粒中的粘土矿物以2：1型伊利石和难风化的石英为主,基带棕红壤A层的以1：1型高岭石为主,可能含有针铁矿和赤铁矿。
【作者】董雪；
【导师】黄丽；
【作者基本信息】华中农业大学，土壤学，2014，硕士
【关键词】九宫山；垂直地带性；土壤纳米颗粒；粘土矿物；海拔；层次；

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