近日,廣東省科學(xué)院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所水土保持與非點(diǎn)源污染研究團(tuán)隊(duì)在土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定機(jī)制研究方面取得新進(jìn)展,相關(guān)研究成果《Quantifying the contribution of phyllosilicate mineralogy on aggregate stability in the East Asian monsoon region》發(fā)表在國際土壤學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊Geoderma上。
團(tuán)聚體是土壤結(jié)構(gòu)的基本單元,其穩(wěn)定性是土壤的重要屬性,強(qiáng)烈影響土壤過程和功能,是反映土壤質(zhì)量和土壤抗侵蝕能力的重要指標(biāo)。團(tuán)聚體穩(wěn)定性直接受土壤內(nèi)在性質(zhì)(如有機(jī)質(zhì)、鐵鋁氧化物、黏土礦物類型、陽離子、質(zhì)地等)控制。層狀硅酸鹽黏土礦物是土壤黏粒的主要組分,土壤中通常存在類型多樣、性質(zhì)各異的黏土礦物,這些礦物對團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響如何,目前缺乏定量研究。
基于此,水土保持與非點(diǎn)源污染研究團(tuán)隊(duì)自北向南選取東亞季風(fēng)區(qū)典型地帶性土壤為研究對象,系統(tǒng)研究了土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性和破碎機(jī)制的區(qū)域和剖面變化,結(jié)合層狀硅酸鹽黏土礦物及系列土壤理化性質(zhì)分析,評價了土壤內(nèi)在性質(zhì)對團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響。研究表明,土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性在地理空間上呈現(xiàn)單峰變化的規(guī)律。在眾多土壤性質(zhì)中,層狀硅酸鹽黏土礦物(尤其是膨脹性礦物)對團(tuán)聚體穩(wěn)定性影響最大。受氣候因素影響,在區(qū)域尺度上,層狀硅酸鹽黏土礦物主導(dǎo)了團(tuán)聚穩(wěn)定性和破碎機(jī)制的地帶性變化;在土體尺度上,它還影響其它膠結(jié)物質(zhì)(如有機(jī)質(zhì)、鹽基離子)的穩(wěn)定效率。該研究成果深化土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定機(jī)制認(rèn)識,為改進(jìn)土壤侵蝕預(yù)報(bào)模型和實(shí)施水土流失的區(qū)域差異性防治提供了理論依據(jù)。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,中國博士后科學(xué)基金項(xiàng)目和廣東省科學(xué)院實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展能力建設(shè)專項(xiàng)等項(xiàng)目資助。
氣候因子影響下層狀硅酸鹽黏土礦物主導(dǎo)土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性和破碎機(jī)制的空間變化
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
(省科學(xué)院土壤環(huán)境所水土保持與非點(diǎn)源污染研究團(tuán)隊(duì) 吳新亮/供稿)