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研究揭示层状硅酸盐黏土矿物对土壤团聚体稳定性的重要作用

来源: 时间:2021-04-06

  近日,广东省科学院生态环境与土壤研究所水土保持与非点源污染研究团队在土壤结构稳定机制研究方面取得新进展,相关研究成果《Quantifying the contribution of phyllosilicate mineralogy on aggregate stability in the East Asian monsoon region》发表在国际土壤学领域权威期刊Geoderma上。 

  团聚体是土壤结构的基本单元,其稳定性是土壤的重要属性,强烈影响土壤过程和功能,是反映土壤质量和土壤抗侵蚀能力的重要指标。团聚体稳定性直接受土壤内在性质(如有机质、铁铝氧化物、黏土矿物类型、阳离子、质地等)控制。层状硅酸盐黏土矿物是土壤黏粒的主要组分,土壤中通常存在类型多样、性质各异的黏土矿物,这些矿物对团聚体稳定性的影响如何,目前缺乏定量研究。 

  基于此,水土保持与非点源污染研究团队自北向南选取东亚季风区典型地带性土壤为研究对象,系统研究了土壤团聚体稳定性和破碎机制的区域和剖面变化,结合层状硅酸盐黏土矿物及系列土壤理化性质分析,评价了土壤内在性质对团聚体稳定性的影响。研究表明,土壤团聚体稳定性在地理空间上呈现单峰变化的规律。在众多土壤性质中,层状硅酸盐黏土矿物(尤其是膨胀性矿物)对团聚体稳定性影响最大。受气候因素影响,在区域尺度上,层状硅酸盐黏土矿物主导了团聚稳定性和破碎机制的地带性变化;在土体尺度上,它还影响其它胶结物质(如有机质、盐基离子)的稳定效率。该研究成果深化土壤结构稳定机制认识,为改进土壤侵蚀预报模型和实施水土流失的区域差异性防治提供了理论依据。 

  该研究得到了国家自然科学基金项目,中国博士后科学基金项目和广东省科学院实施创新驱动发展能力建设专项等项目资助。 

气候因子影响下层状硅酸盐黏土矿物主导土壤团聚体稳定性和破碎机制的空间变化

  Wu, X., Wei, Y., Cai, C., Yuan, Z., Li, D., Liao, Y., & Deng, Y. (2021). Quantifying the contribution of phyllosilicate mineralogy to aggregate stability in the East Asian monsoon region. Geoderma, 393, 115036. 

  https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2021.115036  

  (省科学院土壤环境所水土保持与非点源污染研究团队  吴新亮/供稿) 

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