河北昌黎县葡萄种植区农业地球化学特征

本文在充分收集、整理分析昌黎县葡萄种植区内地质、水文、化探及农业生态方面资料的基础上,通过对种植区内的成土母岩、成土母质、耕种土、葡萄植株进行系统取样分析,研究了该区土壤肥力、土壤环境的地球化学特征以及矿物质元素在岩石-土壤-葡萄植株系统中的迁移、转化规律。研究结果显示:昌黎县葡萄种植区内土质优良,各元素含量适中,土壤绿色无污染,土壤中的化学成分组合和分布对花岗岩具有明显的继承性和依赖性,P、Ca、Cu、Mg、Mo、Zn、B、Mn、Se、K等元素是葡萄在生长过程中需要从土壤中大量吸收的营养元素。     

浙江土壤矿物组成特征

对浙江省29种母质和16种土类或亚类构成的69个母质一土类单元共194个土壤样品中的矿物成分进行测定，分析得出矿物种类及矿物百分含量。在此基础上分析了浙江省土壤矿物组成特征。不同土类或亚类土壤中矿物组成存在明显差异，矿物种数和含量变化较大。突出的特征是，相同母质类型土壤含有相似的矿物种类，而且相同母质不同样品中同一矿物含量变化也较小，表现出同母质土壤矿物组成与含量具有相似性。在69个土壤剖面中，由A层到C层矿物种类和含量变化较小，土壤矿物组成明显受基岩影响和控制。宜把地质背景相同、矿物组成相近、土壤环境相似的成土母质作为划分土壤重金属污染评价单元，土壤类型只能作为评价单元的辅助划分依据。     

福建龙海土壤垂向剖面元素分布特征

基于福建省龙海市4类典型成土母质的垂向土壤剖面样品分析数据,研究了常量组分和微量元素含量及剖面分布特征。结果表明:研究区在温暖湿润气候条件下,化学风化作用强烈,Ca、Mg、Na、Si、K淋失贫化,含量明显低于全国均值,Al、Fe则相对富集,风化淋溶系数(ba)和硅铝铁率(Saf)值远低于全国土壤,土壤风化程度达到脱硅富铝铁阶段,花岗岩类成土母岩区风化作用尤为强烈;剖面土壤环境质量总体较好,微量元素含量与成土母质密切有关,九龙江口冲海积成因(剖面1)土壤重金属含量明显高于其他3个剖面;多数微量元素垂向分布受常量组分的控制,As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn与土壤中Fe等组分具有显著正相关性。因表层土壤中细粒黏质组分随地表径流淋失或下渗迁移,导致表层土壤低Fe、Al和重金属元素;在生物地球化学循环和人为污染的影响下,Hg、Cd、Pb、Zn等在表层土壤呈富集特征;多数重金属元素的相对富集系数小于1.0,且表层土壤无明显富集特征,认为除Hg、Pb等少数重金属元素外,其他元素受人为污染影响较小。     

莆田优质枇杷产地生态地球化学特征

福建省莆田优质枇杷产地的表层土壤中有益、营养元素N、P、K等的含量适宜;有害元素As、Hg等的含量符合无公害水果产地环境要求.在土壤-枇杷生态系统中,有益、营养元素的全量与有效量从深部到表层(或表层到深部)的变化规律具有相似性.枇杷各器官(根→枝→叶→果)中有害元素含量大多在根部,少量在茎部较高,有益、营养元素多数趋向于叶中含量最高;而在果中含量明显下降.成土母质以花岗岩及中酸性火山岩发育而成的红壤较适宜,尤以花岗岩为母质的土壤更好.     

优质信阳毛尖茶叶的岩石学背景及其农业地质意义

岩石的结构和成分在一定程度上决定着土壤的结构和成分,茶园土壤结构和对应岩石结构存在依存关系,茶叶、土壤和岩石中无机元素含量间也有一定关系,通过这些关系的对比分析发现：优质信阳毛尖主产区的成土母质结构较粗、硅铝钾含量高而钙钠含量低;优质茶园土壤要求成土母质粒状矿物多、硅铝钾高而钙钠低,符合这些特点的所有岩石都适合作为茶园成土母质,但s型和A型花岗岩更为优越,开辟新的茶园应该循此规则。     

珠三角沿海地区土壤硒的来源和富集成因初探

本文总结了珠三角沿海地区土壤硒含量的分布特征及其与成土母质的关系,探讨了该区域土壤中硒的来源及富集影响因素,提出珠三角地区土壤富硒是亚热带季风性气候湿热条件下花岗岩类强烈化学风化和富集改造的结果,土壤富硒作用的实质是杂质元素从成土母质中大量活化并分离移出,从而使硒元素发生相对富集的过程。本文对珠三角沿海地区土壤硒富集规律的总结显示该地区硒资源具有巨大潜力,具有广阔的开发富硒资源前景。     

广东省典型花岗岩成土剖面元素垂向分布特征

对广东省南部花岗岩广泛发育地区的两个花岗岩风化剖面进行部分主量元素和重金属元素含量变化的研究表明:研究区成土过程是Na、Mg、K、Ca持续风化淋失的过程,且风化程度较高,土壤剖面中重金属元素与主量元素含量的变化趋势一致.研究区两土壤剖面的淋溶作用较强,淋溶层深达200 cm,淀积层深度为100～300 cm.在淀积层内,随着Ca、K、Na、Mg等主量元素的新生矿物沉淀,As、Cd、Pb、Zn、Ni等元素也相对富集,是广东地区深层土壤As、Pb等元素含量高于表层土壤的可能成因之一.     

地壳风化速率研究综述

地壳风化速率研究的理论基础是质量守恒原理和溶液与矿物反应动力学法则。元素在风化过程中的行为受多种因素控制，主要包括基岩风化量、大气沉降量、径流量、生物的输出数量和人为输入量（如施肥）。硅酸盐矿物化学风化过程中，矿物与溶液之间总的化学反应速率是单个反应速率之和，其中涉及到 3个关键参数，即：酸中和能力（ANC）、基本阳离子/无机铝（BC/Al无机）比值和临界负荷（CL）。风化速率的研究主要采用四种方法，即PROFILE模型、基本阳离子损耗、元素输入-输出指数和Sr同位素比值等。PROFILE模型是一个稳定态的综合土壤化学模型，矿物的分解速率、矿物的暴露表面积、土壤水饱和度和土壤层厚度决定着该矿物的风化速率，总的风化速率为各种矿物的风化速率之和。元素损耗，主要是基本阳离子（Ca、Na、K和Mg）的损耗，假设Ti、 Zr和Nb在成土过程中含量稳定并不参与风化反应，那么对于给定的土壤层，化学风化损耗的基本阳离子可以通过比较土层与成土母质之间元素组成的差异来计算。输入-输出指数的假设前提是研究的流域处于稳定状态，一般认为输入指数是大气沉降，输出指数是河流搬运溶解部分、悬浮的非岩屑成因部分和生物营养净吸收部分。Sr同位素在生物和化学作用过程中并不分馏，不同生态系统阳离子场中Sr同位素组成是大气和矿物风化来源的Sr的混合物。     

梵净山翠峰茶产地岩-土系统元素迁移富集特征分析

为了解梵净山翠峰茶产地矿质元素的迁移富集特征,进而为翠峰茶地理标志保护提供参考依据。本文选取梵净山翠峰茶产区3个典型剖面,采集茶园的基岩和土壤样品共22份,对样品常量、微量元素含量进行测定,分析其地球化学特征。结果表明：梵净山翠峰茶园基岩中Se、As相对富集,Na相对缺失;其中团龙、大水溪村茶园基岩Al、K富集,湄坨村茶园基岩Ca、Mg富集。茶园土壤中富含与茶树生长相关的常、微量元素,除湄坨村茶园土壤中的As、Cd与Hg含量相对较高,其余重金属元素在无公害食品茶叶产地环境条件的限定值内。对比发现,元素在不同剖面垂向分布呈“L”型或反“L”型,与基岩类型、元素地球化学性质、成土环境、外部元素输入等因素有关。在岩-土系统中,团龙、湄坨村茶园大部分元素以淀积为主,在土壤中相对富集,其中湄坨村茶园除Ca、Mg表现为迁移淋失,其余元素呈现为从上往下迁移富集强度先增后减,在中部土壤的相对富集程度最大。大水溪村茶园大部分元素以迁移淋失为主,在土壤中相对缺失。     

云南省盈江县旧城—姐冒地区铅地球化学特征及风险评价

基于云南省盈江县旧城—姐冒地区4 706件土壤表层样品和9条土壤垂向剖面,开展土壤Pb地球化学特征研究,并结合"全国第二次土地调查"图斑进行土壤Pb引发人体健康风险评价。结果表明:研究区表层土壤Pb平均含量为43.40 mg/kg,其背景值是全国土壤A层平均值的1.55倍,样品超标率为3.10%;表层土壤Pb元素空间分异明显,分布特征受成土母质和人为活动等因素共同影响;残坡积土壤剖面中Pb含量较多继承了成土母质的物质组成,表现出由表层向深层轻微富集的特征,不同成土母质发育的土壤中Pb含量特征整体表现为:花岗岩板岩片麻岩、变粒岩碎屑岩;第四系冲积土壤剖面中叠加有明显的人为活动影响,Pb含量表现出由深层向表层富集的特征;研究区土壤Pb引发人体健康风险的可能性整体较小,在目前的土地利用和耕作方式下,基本可以得到安全利用。     

黑龙江省拜泉地区典型黑土剖面元素地球化学特征及其环境指示意义

地表中元素的地球化学行为与自然环境密切相关,土壤中元素分布的变化记录了其形成时的环境特征.以拜泉地区典型黑土剖面为对象,对其常量、微量元素的分布规律及其蕴含的环境信息进行研究,探讨了研究区土壤剖面风化程度及剖面形成过程中气候演化特征.结果表明,拜泉土壤剖面常量元素含量除SiO₂和Na₂O外,总体上高于东北平原平均值;化学蚀变指数（CIA）平均值为58,硅铝铁率（Saf）值较高,属于弱风化强度.植物生长所必需的微量元素N、P、S、Mn、B、I、Ge、Se和Mo等在温暖气候条件下,在表层和淀积层积累,含量较高,在淋溶层和母质层含量较低;寒冷干燥条件下,在表层积累.金属微量元素与Fe元素具有较强的相关性,说明其垂向组分不仅受气候条件控制,同时受常量元素控制.常量元素迁移规律表明,剖面腐殖层土壤成熟度高,成土过程中以温暖湿润气候为主;淀积层可能处于脱Na、Ca阶段,成土过程中气候相对寒冷干燥.     

海南岛东部地区砖红壤中稀土元素含量及其纵向分异研究

对海南岛东部地区发育典型的5个砖红壤剖面的REE组成特征及其纵向变化规律进行研究发现,基岩与成土母质决定着土壤中稀土元素的最初含量,由花岗岩风化而成的砖红壤的REE含量大于砂页岩风化而成的砖红壤的REE含量,土壤表层强烈的淋溶作用又导致由土壤剖面深部至浅部∑REE逐步减少。基岩及成土母质决定了砖红壤中呈现的LREE富集及Eu亏损的特点,而土壤发育过程中REE分异作用又使这些特征在成土母岩的基础上发生了一定程度的叠加。砖红壤剖面表层氧化和水解作用导致Ce在土壤表层中的富集,并导致由剖面深部至浅部,Ce呈现出由负异常向正异常演化之趋势。     

地球化学方法在耕地质量评价中的应用及其意义

耕地质量地球化学评价通过了解和分析土壤中的营养元素、有益元素、有害元素在岩石—成土母质—土壤及农作物中分布、分配、转化、迁移、富集(贫化)的规律。评价成果应用于耕地分等定级、基本农田划定、土地整治和农业生产活动。笔者研究以地球化学方法评价耕地质量,这对种植作物的调整、农业产出的提高、农业规划等方面都具有重要的社会意义和经济效益。     

地球化学方法在耕地质量评价中的应用及其意义

耕地质量地球化学评价通过了解和分析土壤中的营养元素、有益元素、有害元素在岩石—成土母质—土壤及农作物中分布、分配、转化、迁移、富集(贫化)的规律。评价成果应用于耕地分等定级、基本农田划定、土地整治和农业生产活动。笔者研究以地球化学方法评价耕地质量,这对种植作物的调整、农业产出的提高、农业规划等方面都具有重要的社会意义和经济效益。     

华东多目标区域地球化学调查区土壤常量元素地球化学特征

为了研究土壤常量元素来源及分布特征,分析了华东多目标地球化学调查区表层土壤和深层土壤常量元素质量分数的关系,以及不同成土母质发育的土壤常量元素质量分数之间的相互关系。结果显示：在该地区表层土壤和深层土壤中,常量元素存在显著相关性,质量分数比值为0.75～1.04,说明该区域表层土壤常量元素与深层土壤属于同一物质来源,主要来源于成土母质;常量元素在不同地质单元区土壤质量分数的高低及变异系数的大小除了成土母质原因,元素自身地球化学性质也是其主要影响因素;元素之间相关性及因子分析很好地区分出了在该地区成土过程中元素共生组合特征,即CaO-MgO-Na₂O、Al₂O₃-TFe₂O₃-K₂O、SiO₂3个组合。通过分析可以得出在该地区表层土壤常量元素对成土母质有良好继承性,因此能够利用表层土壤元素组合特征和质量分数高低在一定程度上辨别该地区土壤的成土母质岩性、来源和土壤机械组成。     

新安江流域土壤元素地球化学特征：来自岩石建造类型的约束

成土母岩是土壤形成发育的物质基础,其岩石建造类型为土壤的元素地球化学特征提供重要约束。针对新安江流域各类岩石建造发育的土壤,以小流域为调查单元开展了生态地球化学调查,系统开展了不同地质背景下不同层位的土壤及相应母岩的对比研究,获取了该流域主要岩石建造土壤层、成土母质层以及成土母岩等介质中的主量元素、养分元素、重金属元素及其他有益元素的分布及分配特征。结果表明：各类元素在同一土壤-成土母质-成土母岩体系中的地球化学特征表现出一致性,除部分主量元素及pH值在不同岩石建造发育的土壤中存在较小差异外,大部分元素在新安江流域土壤中的组成及分布显著受其成土母岩的岩石建造类型控制。其中,黑色岩系及碳酸盐岩发育的土壤与全区背景差异最大,显著富集Cd、Cu、Se、Mo等亲硫元素,存在一定的环境质量风险;红层发育的土壤普遍缺乏N、P、有机质等养分元素,火山岩与侵入岩发育的土壤普遍富K元素,碎屑岩与变质岩发育的土壤元素地球化学特征与全流域背景差异较小。     

武夷山紫色土磁学特征及其对成壤的指示意义

紫色土是非地带性土壤,具有磁性本底值低的特征,是研究成土初始阶段土壤磁性矿物与成土因素关系的良好材料。目前,国内紫色土系统的环境磁学研究处于起步阶段。本研究以福建省武夷山市的紫色土剖面(简称WYS剖面,地理坐标为27°44′24″N, 118°00′36″E;海拔216.3 m)为分析对象。该剖面发育于白垩系紫红色粉砂质泥岩之上,厚度为0.9 m。通过系统的环境磁学研究,结合漫反射光谱一阶导数曲线、色度指标和常量地球化学元素指标,分析其磁学特征的层次分异,探讨磁学参数对成壤的指示意义。结果表明：1)WYS剖面以反铁磁性矿物赤铁矿为主。A层的亚铁磁性矿物磁铁矿含量略有增加,超顺磁(SP)颗粒含量更高,磁颗粒相对更细。成壤作用是造成A层和C层的磁学特征差异的主导因素。2)WYS剖面母岩具有易于物理风化、不易化学风化的特征。由于成土时间短,即便在湿热气候条件下,母质中磁性矿物转化微弱。母质和成土时间是影响紫色土磁学性质的主导因素。3)成壤过程中,少部分赤铁矿转化为磁铁矿。磁学参数的微小变化响应于弱成壤作用,表明紫色土磁学特征可以非常敏感地指示成壤强度。     

广西北部湾地区土壤锗分布特征、影响因素及其生态环境评价

Ge在工业和医疗领域具有良好应用前景,有机锗化合物是一种毒性较低、具有较强抗癌活性的物质,富Ge土壤具有广阔的开发利用价值,但目前我国对土壤Ge的研究程度较低。基于广西壮族自治区多目标区域地球化学调查成果,对北部湾地区表层土壤及深层土壤Ge的空间分布特征进行了研究,阐明了不同成土母质地区表层土壤及深层土壤Ge含量情况,总结了影响土壤Ge含量的因素。结果表明,广西北部湾地区表层土壤Ge含量平均值是1.43 mg/kg,深层土壤Ge含量平均值是1.64 mg/kg。土壤Ge含量主要受控于成土母质,碳酸盐岩分布区土壤Ge含量最高,其次为花岗岩分布区、第四系沉积物分布区以及砂-页岩分布区。表层土壤与深层土壤Ge含量的比值显示表层土壤Ge含量受人为活动影响小。不同成土母质形成的土壤Ge含量的影响因素存在差异,花岗岩分布区表层土壤与深层土壤Ge含量主要受土壤黏土矿物、三水铝石以及石英的影响,碳酸盐岩、砂-页岩及第四系沉积物分布区表层土壤Ge含量主要受土壤黏土矿物、三水铝石、次生含铁矿物、无定形铁氧化物/氢氧化物、石英及有机质的影响,深层土壤Ge含量主要受土壤黏土矿物、三水铝石、次生含铁矿物、无定形铁氧化物/氢氧化物及石英的影响。研究区53.32%的表层土壤Ge含量达到较丰富水平,30.21%的表层土壤Ge含量达到丰富水平,对富Ge农作物的生长非常有利,具有开发利用价值。本文的研究成果旨在为土壤Ge的生态地球化学特征提供基础资料,为富Ge土地资源评价和富Ge农产品开发利用提供依据。     

安徽省江淮流域土壤地球化学基准值与背景值研究

基于安徽省江淮流域多目标区域地球化学调查数据资料,统计获得了表层和深层土壤地球化学基准值、背景值及相应的地球化学参数,为研究区生态环境评价及相关学科研究提供了基础。研究表明,成土母质类型对土壤元素地球化学基准值影响显著,表层土壤化学组成表现出既对深层土壤具有一定的继承性,又在表生作用下发生某些变化:表层土壤中迁移活动性强的元素和人为扰动污染的元素明显不同于深层土壤;随着地理空间位置的变化,同类成土母质形成环境、成因来源的差异导致其化学组成的空间变异,造成不同地区同类成土母质地球化学基准值有所不同。因此,土壤地球化学基准值研究应更多地考虑地质背景、物质来源等因素的影响。     

广东四会优质沙糖桔产地生态地球化学特征

四会地区是中国重要的沙糖桔产区,重点对威整和地豆两处沙糖桔园进行了生态地球化学调查。采集了沙糖桔园表层至底层土壤、出露的代表性基岩、沙糖桔叶和果实样品,实测了营养、有益和有害元素以及土壤营养元素有效态的含量。通过分析得出:(1)优质沙糖桔产区植物营养、有益元素含量适宜,重金属元素中Cd、Cr、Hg等的含量符合无公害水果产地环境要求;(2)在土壤—沙糖桔生态系统中,大多数有益、营养元素从深部到表层的变化规律具有相似性;(3)沙糖桔各器官(叶、果皮、果实)中,元素大多在叶中较为富集,有害元素在果实中富集较小,大多数营养元素在果皮中较果肉中富集;(4)成土母质以砂岩及花岗岩发育而成的赤红壤较适宜,尤以砂岩为母质的土壤更好。