课题五:揭示了区域淋溶土团聚体及其胶结物质演变过程
未经人为利用的淋溶土团聚体形成中并无明显的主要胶结物质。在外力侵蚀等作用影响下,埋藏于地下的淋溶土出露地表后受到了人为土地利用活动影响,经历了(1)有机碳输入;(2)铁氧化物活化;(3)有机碳分解;(4)铁氧化物结晶化的过程,团聚体形成中主要胶结物质转变为有机碳和铁氧化物。当C/(Fed-Feo)摩尔比值>2.13时,有机质是团聚体形成中主要胶结物质。当C/(Fed-Feo)摩尔比值<2.13时,晶质铁是团聚体形成中主要胶结物质(图1)。在胶结物质的动态变化下,团聚体形成过程以<0.053mm团聚体不断聚合形成>5mm团聚体,伴随0.25-0.5mm团聚体的破碎为主(图2)。然而,大团聚体破碎为微团聚体和粉+黏粒级的过程被掩盖,表明人为土地利用活动下团聚体的聚合程度远高于破碎程度。其中,疏林荒草地(0.60g cm-2 ka-1)和林地(0.38g cm-2 ka-1)中大团聚体的累积聚合速率显著高于荒草地(0.29g cm-2 ka-1)和耕地(0.27g cm-2 ka-1)。可见,人为土地利用活动促进了第四纪古红土团聚体的聚合。以上研究结果为辽河平原温性农田淋溶土的科学管理和可持续利用提供了科学依据。
图1 辽河平原温性农田淋溶土团聚体胶结物质演化概念模型
图2 辽河平原温性农田淋溶土团聚体演化概念模型
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