长期污灌条件下耕作地土壤的微形态特征研究

论文摘要

通过对不同灌溉方式下土壤微形态研究,试图探明土壤微形态与土地灌溉方式之间的关系,较准确地解读土壤微形态对土地管理的指示意义,为土地资源的可持续利用提供一些依据。本研究论文选择西安污灌区的典型污灌土壤（LJZ）和正常灌溉土壤（LSH）作为研究对象。在偏光显微镜下（Leica-DMRX）对土壤薄片进行详细观察,对土壤主要微形态单元（包括粗颗粒特征及矿物组合、土壤孔隙、土壤微垒结、土壤形成物等）的特征、时空分布规律等进行了详细的观察、分析和描述;用ACT-1系统和数字图像无缝拼接技术采集了典型土壤微形态的高分辨率数字图像;以这些图像为基础,用SISC IAS V8.0图象分析软件定量分析和测量了主要土壤微形态单元的有关参数（如颗粒长度、宽度、长宽比、圆度、周长、面积、等圆直径、定向性、粗糙度等）。同时,对土壤的有关理化性质（包括pH、CaCO3、TOC、粒度、水分、容重、磁化率等）进行了测试。通过对所获第一手实验数据的综合分析和研究,初步获得了下列主要认识:（1）长期污水灌溉对土壤理化性质、土壤粘土形成物、原生铁锰风化程度、土壤孔隙形态和孔隙度影响明显,而对土壤粗颗粒矿物组合、次生方解石形成物和孔隙类型影响不十分明显。（2）长期污水灌溉对土壤理化性质影响明显。在土壤质地方面,剖面LJZ中粘粒含量明显高于剖面LSH土壤,而粉粒含量则相反:TOC含量上,剖面LJZ含量高于剖面LSH含量,尤其是在35-80cm表现更为突出:容重方面,剖面LJZ含量高于剖面LSH含量,尤其是在40-80cm表现比较突出:剖面LJZ水分含量普遍高于剖面LSH含量。（3）长期污水灌溉对土壤粗颗粒主要矿物组合影响不明显,剖面LJZ和LSH土壤粗颗粒矿物组合十分相似,主要以石英和长石为主,偶尔可以见到角闪石、云母、帘石和不透明矿物等,但会影响到不同矿物之间的相对比例。（4）剖面LJZ与剖面LSH的Ap层相比较,长期污水灌溉对粗颗粒的变化方向及变化程度影响不十分明显,主要表现为粗颗粒（＞10μm）形态十分相似,长度、宽度、圆度、等圆直径等指标参数差异较小,而两剖面B层相比,长期污水灌溉对粗颗粒的变化程度影响比较明显,各个指标参数差异较大,表现为剖面LJZ的粗颗粒参数均大于剖面LSH粗颗粒参数。（5）长期污水灌溉对土壤次生粘土形成物的形态、数量和空间位置影响明显。剖面LJZ除了出现残积粘土外,还可见到淀积粘土,而剖面LSH常见残积粘土呈浸染状分布于基质中。长期污水灌溉对次生方解石的形态影响不十分明显,只是在丰度上有一定的差别,但对原生铁锰的风化程度影响明显。（6）长期污水灌溉对土壤孔隙类型影响不明显。在剖面LJZ和LSH的Ap层中主要是填充孔隙、孔洞-孔道微垒结和裂隙,孔隙形状十分复杂,粗大且较规则孔隙和细小而不规则孔隙共存。但对土壤孔隙形态和孔隙度有重要的影响。剖面LJZ孔壁相对光滑且形态较规则,剖面LSH中孔壁相对较粗糙;在孔隙的发育程度上,剖面LSH的孔隙比剖面LJZ孔隙发育程度高,剖面LJZ土壤孔隙细而密,而剖面LSH的孔隙大,孔隙量多而且呈疏松状。B层中均主要由不规则状小孔隙组成,以数量多和孔壁较粗糙为特征

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文选题的依据
• 1.1.1 论文选题的依据
• 1.1.2 研究内容
• 1.2 土壤微形态学研究历史和现状
• 1.3 技术路线
• 第2章 区域概括和实验材料
• 2.1 区域概况
• 2.2 实验材料
• 2.2.1 罗家寨剖面（LJZ）
• 2.2.2 李上壕剖面（LSH）
• 第3章 研究方法
• 3.1 野外方法
• 3.2 室内研究方法
• 3.2.1 土壤微形态术语和研究方法
• 3.2.2 土壤理化性质的测量方法
• 第4章 实验结果
• 4.1 不同灌溉用水土壤的理化性质
• 4.1.1 土壤pH值
• 3）'>4.1.2 土壤碳酸钙（CaCO₃）
• 4.1.3 土壤总有机碳含量分析（TOC）
• 4.1.4 土壤粒度组成分析
• 4.1.5 土壤磁化率分析
• 4.1.6 土壤水分与容重分析
• 4.2 土壤的微形态特征
• 4.2.1 LJZ土壤剖面的微形态特征
• 4.2.2 LSH土壤剖面的微形态特征
• 第5章 讨论
• 5.1 灌溉用水对土壤剖面理化性质的影响
• 5.2 灌溉用水对土壤微形态的影响
• 5.2.1 土壤粗颗粒的变化
• 5.2.2 土壤形成物
• 5.2.3 孔隙
• 第6章 结论与存在问题
• 6.1 结论
• 6.2 存在问题
• 参考文献
• 附录1: 微形态照片
• 附录2: 研究工作量
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的成果