全 文 ：第 猿远 卷第 缘 期
圆园员远年 猿月
生 态 学 报
粤悦栽粤 耘悦韵蕴韵郧陨悦粤 杂陨晕陨悦粤
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基金项目院国家自然科学基金渊源员源苑猿员圆圆袁 源员园苑猿园怨远冤曰 国家重点研究项目渊圆园员猿悦月怨缘远苑园圆冤曰 中国科学院野百人计划冶
收稿日期院圆园员源鄄园苑鄄圆园曰 摇 摇 网络出版日期院圆园员缘鄄园苑鄄圆圆
鄢通讯作者 悦燥则则藻泽责燥灶凿蚤灶早 葬怎贼澡燥则援耘鄄皂葬蚤造院 躁蚤澡赃园园园园岳 员圆远援糟燥皂
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高杰袁李锐袁李今今袁张莉袁季宏兵援白云岩风化剖面的粒度分布尧元素迁移及碳同位素特征要要要以黔北新蒲剖面为例援生态学报袁圆园员远袁猿远渊缘冤院
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白云岩风化剖面的粒度分布尧元素迁移及碳同位素
特征
要要要以黔北新蒲剖面为例
高摇 杰员袁李摇 锐员袁李今今员袁张摇 莉员袁季宏兵员袁圆袁鄢
员 首都师范大学袁 北京摇 员园园园源愿
圆 中国科学院地球化学研究所袁 贵阳摇 缘缘园园园圆
摘要院研究了影响喀斯特地区土壤有机碳渊杂韵悦冤更替的因素及其与元素地球化学行为的关系遥 选取黔北新蒲地区的两个白云
岩风化剖面袁以粒度分布尧有机碳 啄员猿悦和元素质量迁移系数为基础袁对该区域红色风化壳中有机碳及 啄员猿悦值随深度变化的趋势
和元素的地球化学特征进行了探讨遥 结果显示袁该区土壤分级后粉粒渊缘要缘园 滋皂冤含量占 缘园豫要愿园豫袁粘粒次之袁砂粒最少曰
啄员猿悦杂韵悦值介于原圆远援源译―原圆猿援远译袁且分级后的土样和原样中 啄员猿悦值随着剖面深度的增加均减小袁各粒级间差异不明显曰草地覆
被的剖面中铁尧钾尧钡尧钒和锌表现出一定的富集袁钠和钴在风化原岩处有一个富集端点袁锰在岩粉处富集袁镁尧钙则完全迁出土
体遥 而耕地剖面中袁钒和锌呈现一定程度富集袁铁尧钾在岩土界面富集袁钴在风化原岩富集袁而钡在表层微弱富集遥
关键词院有机碳曰分粒级曰元素迁移曰碳同位素
郧则葬蚤灶 泽蚤扎藻 凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶袁 藻造藻皂藻灶贼 皂蚤早则葬贼蚤燥灶袁 葬灶凿 泽贼葬遭造藻 糟葬则遭燥灶 蚤泽燥贼燥责藻
糟澡葬则葬糟贼藻则蚤泽贼蚤糟泽 燥枣 凿燥造燥皂蚤贼藻 憎藻葬贼澡藻则蚤灶早 责则燥枣蚤造藻泽 蚤灶 载蚤灶责怎袁 晕燥则贼澡 燥枣 郧怎蚤扎澡燥怎
孕则燥增蚤灶糟藻
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员 悦葬责蚤贼葬造 晕燥则皂葬造 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠袁 月藻蚤躁蚤灶早 员园园园源愿袁 悦澡蚤灶葬
圆 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 燥枣 郧藻燥糟澡藻皂蚤泽贼则赠袁 悦澡蚤灶藻泽藻 粤糟葬凿藻皂赠 燥枣 杂糟蚤藻灶糟藻袁 郧怎蚤赠葬灶早 缘缘园园园圆袁 悦澡蚤灶葬
粤遭泽贼则葬糟贼院 栽澡藻 则藻造葬贼蚤燥灶 燥枣 贼澡藻 增藻则贼蚤糟葬造 凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶 葬灶凿 糟赠糟造藻 糟澡葬则葬糟贼藻则蚤泽贼蚤糟泽 燥枣 泽燥蚤造 燥则早葬灶蚤糟 糟葬则遭燥灶 渊杂韵悦冤 憎蚤贼澡 贼澡藻 藻造藻皂藻灶贼泽
蚤灶 贼澡藻 泽燥蚤造 蚤泽 葬灶 蚤皂责燥则贼葬灶贼 葬则藻葬 燥枣 则藻泽藻葬则糟澡 燥灶 贼澡藻 泽燥蚤造 早藻燥糟澡藻皂蚤糟葬造 糟蚤则糟怎造葬贼蚤燥灶 葬灶凿 糟造蚤皂葬贼藻 糟澡葬灶早藻援 粤贼 贼澡藻 泽葬皂藻 贼蚤皂藻袁 贼澡藻
凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶 糟澡葬则葬糟贼藻则蚤泽贼蚤糟泽 燥枣 泽燥蚤造 藻造藻皂藻灶贼泽 糟葬灶 葬造泽燥 葬枣枣藻糟贼 贼澡藻 糟赠糟造藻 则葬贼藻 燥枣 泽燥蚤造 燥则早葬灶蚤糟 糟葬则遭燥灶援 栽燥 蚤凿藻灶贼蚤枣赠 贼澡藻 责葬则葬皂藻贼藻则泽
贼澡葬贼 皂葬赠 蚤灶枣造怎藻灶糟藻 贼澡藻 贼怎则灶燥增藻则 则葬贼藻 燥枣 泽燥蚤造 燥则早葬灶蚤糟 糟葬则遭燥灶 蚤灶 噪葬则泽贼 贼藻则则葬蚤灶 葬灶凿 贼澡藻蚤则 则藻造葬贼蚤燥灶泽 憎蚤贼澡 贼澡藻 早藻燥糟澡藻皂蚤糟葬造 遭藻澡葬增蚤燥则
燥枣 糟澡藻皂蚤糟葬造 藻造藻皂藻灶贼泽袁 憎藻 泽藻造藻糟贼藻凿 贼憎燥 凿燥造燥皂蚤贼藻 憎藻葬贼澡藻则蚤灶早 责则燥枣蚤造藻泽 枣燥则 葬灶葬造赠泽蚤泽 渊贼澡藻 泽怎则枣葬糟藻 造葬赠藻则 蚤泽 早则葬泽泽 葬灶凿 灶藻憎 糟怎造贼蚤增葬贼藻凿
造葬灶凿冤袁 憎澡蚤糟澡 葬则藻 造燥糟葬贼藻凿 蚤灶 在怎灶赠蚤袁 郧怎蚤扎澡燥怎 孕则燥增蚤灶糟藻援 韵灶 贼澡藻 遭葬泽蚤泽 燥枣 责葬则贼蚤糟造藻 泽蚤扎藻 凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶袁 燥枣 贼澡藻 啄员猿悦 增葬造怎藻 燥枣 杂韵悦袁
葬灶凿 贼澡藻 择怎葬造蚤贼赠 皂蚤早则葬贼蚤燥灶 糟燥藻枣枣蚤糟蚤藻灶贼 燥枣 贼澡藻 藻造藻皂藻灶贼泽袁 憎藻 凿蚤泽糟怎泽泽 贼澡藻 贼则藻灶凿泽 燥枣 泽燥蚤造 燥则早葬灶蚤糟 糟葬则遭燥灶 葬灶凿 啄员猿悦 增葬造怎藻泽 憎蚤贼澡 贼澡藻
凿藻藻责藻灶蚤灶早 燥枣 贼澡藻 则藻凿 憎藻葬贼澡藻则蚤灶早 糟则怎泽贼 蚤灶 贼澡蚤泽 葬则藻葬 葬灶凿 贼澡藻 早藻燥糟澡藻皂蚤糟葬造 糟澡葬则葬糟贼藻则蚤泽贼蚤糟泽 燥枣 贼澡藻 藻造藻皂藻灶贼泽援 孕藻葬则泽燥灶忆泽 糟燥则则藻造葬贼蚤燥灶
糟燥藻枣枣蚤糟蚤藻灶贼泽 憎藻则藻 糟葬造糟怎造葬贼藻凿 贼燥 择怎葬灶贼蚤枣赠 贼澡藻 则藻造葬贼蚤燥灶泽援 韵怎则 则藻泽怎造贼泽 蚤灶凿蚤糟葬贼藻凿 贼澡葬贼 杂韵悦 糟燥灶糟藻灶贼则葬贼蚤燥灶泽 蚤灶 贼澡藻 早则葬泽泽 责则燥枣蚤造藻
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
凿藻糟则藻葬泽藻凿 憎蚤贼澡 贼澡藻 凿藻藻责藻灶蚤灶早 燥枣 泽燥蚤造 造葬赠藻则泽袁 遭怎贼 蚤灶 贼澡藻 枣葬则皂造葬灶凿 责则燥枣蚤造藻袁 杂韵悦 糟燥灶贼藻灶贼 燥枣 贼澡藻 泽怎则枣葬糟藻 造葬赠藻则 蚤灶糟则藻葬泽藻凿 则葬责蚤凿造赠
葬贼 贼澡藻 凿藻责贼澡 燥枣 圆缘 糟皂袁 葬灶凿 贼澡藻灶 凿藻糟则藻葬泽藻凿 憎蚤贼澡 凿藻藻责藻灶蚤灶早 燥枣 贼澡藻 责则燥枣蚤造藻援 栽澡藻 责匀 增葬造怎藻 燥枣 贼澡藻 泽怎则枣葬糟藻 造葬赠藻则 憎葬泽 葬糟蚤凿蚤糟 蚤灶
遭燥贼澡 责则燥枣蚤造藻泽袁 葬灶凿 贼澡藻 葬糟蚤凿蚤贼赠 燥枣 贼澡藻 早则葬泽泽 责则燥枣蚤造藻 憎葬泽 泽贼则燥灶早藻则 贼澡葬灶 贼澡葬贼 蚤灶 贼澡藻 枣葬则皂造葬灶凿 责则燥枣蚤造藻援 栽澡藻 责匀 增葬造怎藻 蚤灶糟则藻葬泽藻凿 憎蚤贼澡
贼澡藻 凿藻藻责藻灶蚤灶早 燥枣 泽燥蚤造 造葬赠藻则泽袁 遭怎贼 贼澡藻 则蚤泽蚤灶早 贼则藻灶凿 燥枣 贼澡藻 早则葬泽泽 责则燥枣蚤造藻 憎葬泽 皂燥则藻 燥遭增蚤燥怎泽院 杂燥蚤造 早则葬蚤灶 泽蚤扎藻 枣则葬糟贼蚤燥灶 泽澡燥憎藻凿 贼澡葬贼
贼澡藻 泽蚤造贼 枣则葬糟贼蚤燥灶 渊缘要缘园 滋皂冤 皂葬凿藻 怎责 缘园豫要愿园豫 燥枣 贼澡藻 泽燥蚤造袁 憎澡藻则藻葬泽 贼澡藻 泽葬灶凿 枣则葬糟贼蚤燥灶 憎葬泽 贼澡藻 造藻葬泽贼 责则藻增葬造藻灶贼援 栽澡藻 泽澡葬则藻
燥枣 藻葬糟澡 责葬则贼蚤糟造藻 泽蚤扎藻 增葬则蚤藻凿 憎蚤贼澡 贼澡藻 凿藻藻责藻灶蚤灶早 燥枣 贼澡藻 责则燥枣蚤造藻援 月赠 皂藻葬灶泽 燥枣 皂葬泽泽 遭葬造葬灶糟藻 葬责责则燥曾蚤皂葬贼蚤燥灶 葬灶凿 遭赠 泽藻造藻糟贼蚤灶早 栽蚤 葬泽
葬灶 蚤灶葬糟贼蚤增藻 则藻枣藻则藻灶糟藻 藻造藻皂藻灶贼袁 憎藻 燥遭贼葬蚤灶藻凿 葬 择怎葬造蚤贼赠 皂蚤早则葬贼蚤燥灶 糟燥藻枣枣蚤糟蚤藻灶贼 燥枣 藻葬糟澡 则藻造藻增葬灶贼 藻造藻皂藻灶贼援 栽澡藻 则藻泽怎造贼泽 泽澡燥憎藻凿 贼澡葬贼
葬造皂燥泽贼 葬造造 藻造藻皂藻灶贼泽 蚤灶 贼澡藻 责则燥枣蚤造藻 泽澡燥憎藻凿 葬 糟藻则贼葬蚤灶 凿藻早则藻藻 燥枣 造燥泽泽 燥则 藻灶则蚤糟澡皂藻灶贼援 陨灶 贼澡藻 早则葬泽泽 责则燥枣蚤造藻袁 云藻袁 运袁 月葬袁 灾袁 葬灶凿 在灶
泽澡燥憎藻凿 泽燥皂藻 藻灶则蚤糟澡皂藻灶贼曰 晕葬 葬灶凿 悦燥 憎藻则藻 藻灶则蚤糟澡藻凿 蚤灶 贼澡藻 憎藻葬贼澡藻则蚤灶早 责则燥贼燥造蚤贼澡曰 酝灶 憎葬泽 藻灶则蚤糟澡藻凿 蚤灶 贼澡藻 凿燥造燥皂蚤贼藻 责燥憎凿藻则援 陨灶
糟燥灶贼则葬泽贼袁 酝早 葬灶凿 悦葬 憎藻则藻 葬造皂燥泽贼 葬遭泽藻灶贼 蚤灶 贼澡藻 责则燥枣蚤造藻援 陨灶 贼澡藻 枣葬则皂造葬灶凿 责则燥枣蚤造藻袁 灾 葬灶凿 在灶 泽澡燥憎藻凿 糟藻则贼葬蚤灶 藻灶则蚤糟澡皂藻灶贼援 云藻 葬灶凿
运 憎藻则藻 藻灶则蚤糟澡藻凿 葬贼 贼澡藻 蚤灶贼藻则枣葬糟藻 燥枣 贼澡藻 泽燥蚤造 葬灶凿 凿燥造燥皂蚤贼藻曰 悦燥 憎葬泽 藻灶则蚤糟澡藻凿 蚤灶 贼澡藻 憎藻葬贼澡藻则蚤灶早 责则燥贼燥造蚤贼澡袁 葬灶凿 月葬 泽澡燥憎藻凿 憎藻葬噪
藻灶则蚤糟澡皂藻灶贼 葬贼 贼澡藻 泽怎则枣葬糟藻援 粤灶葬造赠泽蚤泽 燥枣 贼澡藻 啄员猿悦 增葬造怎藻 燥枣 杂韵悦 泽澡燥憎藻凿 贼澡葬贼 贼澡蚤泽 皂藻贼则蚤糟 憎葬泽 遭藻贼憎藻藻灶 -圆远援源译 葬灶凿 -圆猿援远译援 栽澡藻
啄员猿悦 增葬造怎藻 燥枣 遭燥贼澡 贼澡藻 燥则蚤早蚤灶葬造 泽燥蚤造 泽葬皂责造藻泽 葬灶凿 贼澡藻 泽蚤造贼 枣则葬糟贼蚤燥灶 泽葬皂责造藻泽 凿藻糟则藻葬泽藻凿 憎蚤贼澡 蚤灶糟则藻葬泽蚤灶早 责则燥枣蚤造藻 凿藻责贼澡袁 葬灶凿 贼澡藻则藻
憎葬泽 灶燥 燥遭增蚤燥怎泽 凿蚤枣枣藻则藻灶糟藻 葬皂燥灶早 泽燥蚤造 早则葬蚤灶 枣则葬糟贼蚤燥灶泽援 陨灶 贼澡藻 早则葬泽泽 责则燥枣蚤造藻袁 啄员猿 悦 葬灶凿 责匀 泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼造赠 糟燥则则藻造葬贼藻凿 憎蚤贼澡 皂燥泽贼
藻造藻皂藻灶贼泽曰 杂韵悦 糟燥则则藻造葬贼藻凿 灶藻早葬贼蚤增藻造赠 憎蚤贼澡 云藻袁 运袁 葬灶凿 蕴蚤 渊孕 约 园援园缘冤曰 贼澡藻 皂蚤早则葬贼蚤燥灶 燥枣 藻造藻皂藻灶贼泽 蚤灶 贼澡藻 枣葬则皂造葬灶凿 责则燥枣蚤造藻 憎葬泽
皂葬蚤灶造赠 葬枣枣藻糟贼藻凿 遭赠 责匀援 粤皂燥灶早 葬造造 燥枣 贼澡藻 藻造藻皂藻灶贼泽袁 贼澡藻则藻 憎葬泽 葬 泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼 则藻造葬贼蚤燥灶 蚤灶 遭燥贼澡 泽燥蚤造 责则燥枣蚤造藻泽援栽澡怎泽袁 蚤贼 蚤泽 责燥泽泽蚤遭造藻
贼澡葬贼 贼澡藻 遭葬泽藻皂藻灶贼 糟葬则遭燥灶葬贼藻 蚤灶 贼澡藻 增藻则贼蚤糟葬造 凿蚤则藻糟贼蚤燥灶 蚤泽 蚤灶澡燥皂燥早藻灶藻燥怎泽 蚤灶 贼澡藻 载蚤灶责怎 则藻早蚤燥灶袁 葬灶凿 贼澡藻 造燥糟葬造 澡赠凿则燥早藻燥造燥早蚤糟葬造
糟燥灶凿蚤贼蚤燥灶泽 澡葬增藻 泽燥皂藻 蚤灶枣造怎藻灶糟藻 燥灶 贼澡藻 凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶 燥枣 泽燥蚤造 责葬则贼蚤糟造藻泽援 栽澡藻 凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶 葬灶凿 皂蚤早则葬贼蚤燥灶 燥枣 藻造藻皂藻灶贼泽 蚤灶 贼澡藻 责则燥枣蚤造藻
葬则藻 则藻造葬贼藻凿 贼燥 泽燥蚤造 责匀袁 杂韵悦袁 葬灶凿 糟造葬赠 糟燥灶贼藻灶贼 蚤灶 葬 泽燥蚤造鄄 枣燥则皂蚤灶早 责则燥糟藻泽泽曰 贼澡藻则藻 蚤泽 葬造泽燥 葬 早燥燥凿 糟燥增葬则蚤葬灶贼 则藻造葬贼蚤燥灶 葬皂燥灶早 贼澡藻
藻造藻皂藻灶贼泽援
运藻赠 宰燥则凿泽院 泽燥蚤造 燥则早葬灶蚤糟 糟葬则遭燥灶曰 早则葬蚤灶 泽蚤扎藻 凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶曰 择怎葬造蚤贼赠 皂蚤早则葬贼蚤燥灶 糟燥藻枣枣蚤糟蚤藻灶贼曰 泽贼葬遭造藻 糟葬则遭燥灶 蚤泽燥贼燥责藻
中国西南喀斯特地区属于典型的生态环境脆弱区袁加之人类不合理地开发利用土地资源袁区域生态安全
面临诸多威胁咱员暂 遥 在土壤侵蚀退化与全球碳循环过程中袁作为土壤重要组成部分和代表土壤主要碳库的有
机质在生态系统中起重要作用咱圆暂 遥 对土壤碳循环机制的研究是探讨陆地生态系统碳循环的重要前提袁也是
深入理解陆地生态系统对全球变化响应机理的重要基础咱猿暂 遥 杂韵悦 垂直分布和循环特征及其与土壤中元素的
相互关系是研究土壤地球化学循环及气候变化的重要领域咱源暂 遥 土壤中 悦葬袁云藻袁酝早袁悦怎袁在灶袁运袁杂和 孕 等元素循
环和分布特征反映了土壤性质袁同时这些元素也与土壤生物和微生物及地表植被有紧密联系袁土壤元素的分
布特征也影响着土壤有机碳的循环速率咱缘暂 遥 当前对喀斯特山地石漠化与风化成土过程的地球化学特征的研
究较为深入袁但从地球化学角度系统地对黔北地区土壤有机碳与元素地球化学循环的关系及其影响因子的报
道还比较少袁开展这方面的研究有利于提高人们在土壤元素地球化学循环对 杂韵悦 含量和垂直分布的影响机
理方面的认识遥 研究选取黔北新蒲两个白云岩风化剖面袁根据 杂韵悦含量及其 啄员猿悦 组成差异袁结合土壤 责匀尧颗
粒组成及元素地球化学特征等分析结果袁探讨土壤内在性质对 杂韵悦 在风化剖面中更替的影响及其与元素地
球化学的关系袁为揭示喀斯特地区碳循环和元素地球化学特征提供基础资料遥
员摇 剖面特征及分析方法
员援员摇 研究区概况
研究区位于黔北新蒲岩溶山地背景上的丘陵台地袁本区属中亚热带气候袁多年平均气温 员缘援员 益袁年降水
量 员园园园要员员缘园 詏袁日照少袁阴雨多雾袁区内地形起伏较大袁地貌类型复杂遥 自然土壤以黄壤尧黄色石灰土为主袁
成土母质为碳酸盐岩尧砂页岩遥 区内分布有马尾松林尧混交林袁也有部分灌丛尧草被出现遥 所研究的白云岩剖
面是寒武系娄关山群白云岩经自然风化形成袁基岩面起伏强烈袁岩土界面清晰遥 剖面所处位置地质背景及示
园员源员 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 猿远卷摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
意图如图 员袁研究区地质图引自叶贵州省 员颐缘园万地质图曳遥
圆园员猿年 苑月袁在研究区内取两个剖面渊圆苑毅源园援员苑源忆晕袁员园苑毅园园援员苑园忆耘曰圆苑毅源员援员源圆忆晕袁员园苑毅园园援圆远忆耘冤袁分别编号
为 载和 再遥 剖面 载从基岩到地表厚 源缘园 糟皂袁垂向上划分为表土层渊粤冤尧土层渊月冤尧岩粉层渊悦冤尧风化原岩层
渊阅冤和基岩层渊耘冤遥 粤层为黑褐色袁厚 圆缘 糟皂左右袁含大量植物根系遥 月层为红褐色土层袁是剖面的主体部分袁
厚约 源 皂袁剖面 圆源缘要员远缘 糟皂处发现少许黑色物质袁员圆缘 糟皂以上部分发现微量根系残留物遥 悦层呈灰褐色袁厚
约 员缘 糟皂遥 表层植被为草丛曰剖面 再表层为新开垦的耕地袁厚 圆援缘 皂袁未见有明显的岩粉层袁风化原岩易碎袁用
手轻搓即成粉砂状袁粤层为黄褐色表土层袁月层红褐色袁地表植被为玉米遥 由于边坡有着近 苑园毅的倾角袁认为剖
面近似垂直遥
图 员摇 采样区地质背景及剖面示意图
云蚤早援员摇 郧藻燥造燥早蚤糟葬造 遭葬糟噪早则燥怎灶凿 燥枣 贼澡藻 泽葬皂责造蚤灶早 葬则藻葬 葬灶凿 责则燥枣蚤造藻 泽噪藻贼糟澡
员援圆摇 取样及样品分析
为了消除坡积物的影响袁采样过程中去除剖面表层覆被物袁按 员缘 糟皂 间隔自下向上采集 缘 糟皂 厚新鲜土
层袁并采集了基岩尧风化原岩和岩粉袁土样风干备用遥
土壤 责匀值的测定参考野中华人民共和国农业行业标准冶曰取研磨过 员园园 目筛的土样 员 早袁用 员 皂燥造 辕 蕴的盐
酸溶液浸泡 圆源 澡袁以去除土壤中的碳酸盐袁然后用去离子水洗涤至中性袁远园 益烘干后研磨袁用 栽韵悦分析仪测定
土壤中的有机碳含量曰基于中国科学院南京土壤研究所等单位制定的土粒分级标准袁以去离子水为分散剂袁采
用连续分级法袁结合使用筛分尧沉降尧离心及错流超滤渊悦云云冤等技术袁将过 远园 目筛的土样提取分级为细砂粒
渊缘园要圆缘园 滋皂冤尧粉粒渊缘要缘园 滋皂冤尧粗粘粒渊员要缘 滋皂冤尧细粘粒渊约员 滋皂冤源个组分咱远暂 曰根据中国地质科学院地质
实验测试中心标准 匝 辕 郧阅园园员鄄圆园园圆鄄岩石尧土壤尧水系沉积物中微量元素的密闭溶样鄄电感耦合等离子质谱法测
定土壤中常尧微量元素袁测试均用标样控制袁测试结果误差为依员缘豫曰土壤有机质稳定碳同位素的测定参见文
献咱苑暂 遥 将预处理的土样送中国科学院地球化学研究所袁用 酝粤栽圆缘圆型质谱仪测定样品有机质的 啄员猿悦值渊稳定
碳同位素组成冤袁分析误差小于依园援员译遥
圆摇 结果与讨论
圆援员摇 剖面的 杂韵悦和 责匀值分布特征
杂韵悦作为土壤的重要组成部分袁在维持土壤的物理尧化学和生物特征中起重要作用袁土壤 责匀 值则通过影
响微生物活性而影响有机质降解遥 自然条件下袁表层土壤是植被枯枝落叶的主要接受层袁在这一层土壤获得
大量腐殖化尧半腐殖化有机物和新鲜枯枝落叶等有机碳遥 随着土壤深度的加深袁杂韵悦 的来源转为植物根系和
微生物量袁以及表层 杂韵悦向下迁移袁其来源的量相对表层直接接受枯枝落叶所积累的 杂韵悦 明显降低咱愿暂 遥 因
员员源员摇 缘期 摇 摇 摇 高杰摇 等院白云岩风化剖面的粒度分布尧元素迁移及碳同位素特征要要要以黔北新蒲剖面为例 摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
此袁表层 杂韵悦含量为整个剖面最高遥
由图 圆袁两剖面中 杂韵悦的含量均低于 员员 早 辕 噪早遥 杂韵悦含量存在一个最高临界值为 圆园 早 辕 噪早袁当低于此值时袁
土壤结构将变得不太稳定袁土地生产力也将降低咱怨暂 遥 说明该区土壤质量已经下降到对土壤结构及土地生产
不利的程度袁这也说明该区土壤侵蚀比较严重袁养分流失较多遥 剖面 载 中袁杂韵悦 在 园要圆缘 糟皂 范围急剧增加遥
以 圆缘 糟皂为分界线袁杂韵悦含量急剧减少遥 这可能是因为该剖面表层植被为草丛袁大量的根系残留在 员园要圆缘 糟皂
深度的缘故遥 从 圆缘 糟皂深度到岩粉袁杂韵悦含量随剖面深度的变化呈倒野蕴冶型袁即随剖面深度的加深袁杂韵悦 含量
减少遥 土体内部 杂韵悦的累积主要依靠表层 杂韵悦溶解于水或吸附于土壤粘粒表面向下迁移袁或依靠土体内部
根系分泌物和微生物量的结果遥 杂韵悦在土体内部的迁移累积形式非常缓慢袁具有层次性袁使得剖面 载 中 杂韵悦
含量随深度增加而降低曰剖面 再 中 杂韵悦 从表层到 远缘 糟皂 深度急剧减少袁远缘要员圆缘 糟皂 范围 杂韵悦 略微增加袁
员圆缘要员远缘 糟皂逐渐减少袁员远缘要圆圆缘 糟皂 范围略微增加袁而到半风化原岩又骤然减少遥 即在 员圆缘 糟皂 到半风化原
岩层 杂韵悦呈野杂冶型分布遥 这可能是因为人类活动对土壤的扰动渊翻耕以及对作物秸秆的回收等冤袁减少了有
机质的输入袁改变了土壤物理性状袁特别是耕作层土壤的通透性袁加速了微生物对这一层次土壤有机质的降
解袁从而使得表层土壤 杂韵悦到 远缘 糟皂深度急剧减少遥 而 远缘 糟皂以下土壤中 杂韵悦 含量的波动则可能是因为外
来物质的加入袁扰动了 杂韵悦在剖面中的迁移转化遥
表层土壤的 责匀值均呈酸性袁且剖面 载较 再酸性强渊图 圆冤遥 随着深度的增加剖面 载 的 责匀 值逐渐升高袁
员源缘要员远缘 糟皂深度时突然减小袁但很快继续升高袁一直到岩土界面袁责匀值接近中性曰剖面 再 中 责匀 值随深度增
加而升高的趋势并不明显遥 在 园要愿缘 糟皂袁责匀值稳定在 缘援圆要缘援源袁之后 责匀值逐渐升高袁一直到风化原岩 责匀 值
为 远援缘遥 剖面表层土壤 责匀值差异明显袁可能和地表不同植被有关遥
图 圆摇 剖面中 杂韵悦和 责匀分布特征
云蚤早援圆摇 阅蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶 糟澡葬则葬糟贼藻则蚤泽贼蚤糟泽 燥枣泽燥蚤造 燥则早葬灶蚤糟 糟葬则遭燥灶 渊杂韵悦冤 葬灶凿 责匀
圆援圆摇 剖面的粒度分布特征
土壤颗粒是构成土壤固相骨架的基本颗粒袁它们数目众多袁大小和性状迥异袁按照不同的比例进行组合形
成不同的土壤质地类型袁进而通过影响土壤的物理尧化学和生物条件来改变物质循环和能量流动遥 因此袁定量
描述土壤的颗粒组成在研究物质循环和能量流动过程中有着重要的现实意义咱员园暂 遥
由图 猿袁总体上两个剖面分级后的土粒基本集中于粉粒渊缘要缘园 滋皂冤袁最高为 再 表层袁为 愿远援源豫袁最低为剖
面 载员圆缘要员源缘 糟皂处袁但是也占到 源怨援员豫遥 剖面 载中袁各粒级颗粒含量随剖面深度的增加波动明显袁其中粉粒
含量在 园要圆缘 糟皂土壤中明显下降袁在 圆缘要员源缘 糟皂 处呈先增加后减少的趋势袁在 员源缘要猿园缘 糟皂 又逐渐增加袁
圆员源员 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 猿远卷摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
猿园缘要源圆缘 糟皂之间基本稳定曰粘粒含量在 园要猿远缘 糟皂深度范围波动明显袁且总体呈下降趋势袁但是之后又逐渐
升高袁到剖面底部粘粒含量达到 源远豫遥 砂粒含量在整个剖面中变化较粉粒和粘粒稍显和缓袁从表层土壤到
远缘糟皂处先减少再增加袁在 远缘 糟皂深度达到 圆园援源豫袁远缘要员源缘 糟皂处袁逐渐减少到 圆援远豫袁之后一直到 猿圆缘 糟皂 处波
动明显袁从 猿圆缘 糟皂深度处一直到岩土界面袁砂粒含量一直减少袁其中岩土界面最低袁为 园援猿豫遥
剖面 再中各粒级含量随剖面深度的变化趋势较剖面 载 缓和遥 表层到 愿缘 糟皂 深度袁粉粒随剖面深度的增
加而减少袁变幅为 员源豫袁从 愿缘 糟皂到 员愿缘 糟皂处粉粒含量在 源缘豫要愿园豫范围波动遥 之后粉粒含量逐渐增加袁到
岩土界面达到最大 愿远援源豫遥 而粘粒的变化趋势与粉粒基本相反遥 砂粒在整个剖面中变化平缓袁从表层到 圆缘
糟皂先减少袁圆缘 糟皂到 员圆缘 糟皂逐渐增加袁达到 员猿援怨豫袁从 员圆缘 糟皂到 员愿缘 糟皂又逐渐减少为 园援圆豫袁之后又增加袁到
半风化原岩袁砂粒含量达 员猿援源豫遥
图 猿摇 剖面 载和 再粒度分布图
云蚤早援猿摇 孕葬则贼蚤糟葬造 泽蚤扎藻 凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶 燥枣 责则燥枣蚤造藻鄄载 葬灶凿 责则燥枣蚤造藻鄄再
颗粒组成的深度分布反映了成土淋溶淀积的特点袁在土壤剖面长期成土演化的过程中袁表层土粘粒含量
最低袁随剖面深度的增加不断升高袁直至出现明显的粘粒富集层咱猿暂 遥 而据本文研究袁土壤颗粒主要为粉粒袁这
与张冬青等咱员员暂的研究结果一致遥 粘粒含量在整个剖面中呈现有规律的波动袁只在较浅层土壤中渊载院园要员源缘
糟皂曰再院园要愿缘 糟皂冤与上述说法相符袁即随着剖面深度增加而粘粒含量增加袁且两个剖面中粘粒含量随剖面的变
化趋势与粉粒含量随剖面的变化趋势呈现此消彼长的态势袁这可能是因为在成土过程中袁两个剖面一方面受
成土母质的影响袁另一方面也说明了剖面中的物质移动或者外来物质的加入袁从而使其深度排列变的复杂遥
对于均一母岩上发育的风化壳袁理想的剖面渊假定不发生淋溶淀积作用冤变化趋势自下向上为小于 缘 滋皂
含量渊粘粒冤逐渐增大咱员圆暂 遥 剖面 再中 员圆缘要愿缘 糟皂处与半风化原岩到 圆园缘 糟皂处表现出均一母岩发育的典型残
积风化壳特征袁即从下向上袁粘粒含量逐渐增加袁但是在 愿缘 糟皂到表土层袁粘粒含量自下向上呈减少的趋势曰而
剖面 载在 猿愿缘要员源缘 糟皂处与 远缘要圆缘 糟皂处自下向上在整体上保持风化壳正向演化方向渊即粘粒含量呈增加趋
势冤的基础上袁出现一定幅度的波动遥 从岩粉到 猿愿缘 糟皂 处与 员源缘要远缘 糟皂 范围粘粒含量自下向上逐渐减少遥
粘粒含量自下向上逐渐减少的现象可能是风化壳表层受大气水垂直下渗的影响袁由于机械淋溶导致粘粒的向
下迁移咱员猿暂 遥 由裂隙和碎屑矿物组成渗流通道袁便于粘粒矿物的迁移袁随着风化程度增强袁剖面逐渐变厚袁淀积
的深度随之加深遥 同时袁随着大量粘粒矿物的形成袁原生碎屑变少尧变小袁渗流管道变窄袁变少袁从而阻碍了细
粒物质的移动袁于是出现了剖面越厚袁风化程度越强袁反之亦然咱员圆暂 遥
猿员源员摇 缘期 摇 摇 摇 高杰摇 等院白云岩风化剖面的粒度分布尧元素迁移及碳同位素特征要要要以黔北新蒲剖面为例 摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
剖面中部以下粒度参数出现的波动一方面是受水文条件变化的影响袁如地下水位及地下水的溶蚀能力遥
岩鄄土界面发生的风化作用代表生物地球化学过程袁剖面下部发育时代较新袁风化程度低袁不稳定矿物含量高袁
抗物理化学作用弱袁对岩溶地下水条件变化反应敏感袁所以剖面下部粒度参数的波动袁可以看作是当地水文地
质条件的指标曰另一方面袁也可能是基岩的垂向不均一袁导致了上覆风化壳粒度分布的差异性咱员圆暂 遥
圆援猿摇 剖面的元素分布特征
成土过程中袁土壤母质中的常尧微量元素经历一系列物理尧化学和生物化学反应袁使其形态及含量发生转
化尧移动和再分配袁构成了土壤中元素的循环遥 元素的浓度变化不能真实地反映风化成土过程中元素的地球
化学行为袁因为在化学风化过程中袁由于体积的变化可能导致样品中相对稳定元素含量的增加袁从而掩盖这一
过程中元素活动的真实信息遥 因此袁为了表示风化成土过程中元素的地球化学行为袁目前主要是采用质量平
衡逼近的方式来实现袁计算公式见文献咱员源暂 遥
一般认为袁栽蚤尧粤造尧云藻尧在则尧栽澡 在风化过程中相对稳定袁因此常被选作质量平衡计算中的参比元素遥 但是
在则尧栽澡在岩石中含量较低且分布不均匀袁而 栽蚤是常量元素袁在样品中含量高且分布均匀袁取样和测试分析产生
的误差小袁另从其在土层尧酸不溶物中的含量来看袁栽蚤 有很强的稳定性咱员缘暂 袁因此本文选取 栽蚤 作为不活化性参
比元素袁以原岩作对比基础遥 各元素在剖面中的迁移变化如图 源尧图 缘所示遥
由图 源袁剖面 载中常量元素钙尧镁相对 栽蚤显著迁出渊或称亏损冤袁并且在岩土界面以上袁元素的质量迁移系
数基本稳定袁只在岩土过渡带上有一个骤变遥 从原岩到岩粉袁钠呈现明显迁入渊或称富集冤袁而岩粉以上则表
现为迁出遥 铁除了在剖面表层渊园要愿缘 糟皂亏损程度渐弱冤尧风化原岩和极个别土层中呈微弱的亏损之外袁在整
个剖面呈不同程度的富集态势遥 钾从原岩到表层整体呈现迁出的特征遥 从岩土界面到 猿圆缘 糟皂 处袁迁移系数
波动明显袁且有两个弱富集端点袁在 员远缘要员圆缘 糟皂处袁迁出趋势减缓袁之后恢复正常曰微量元素的变化最明显的
有锰尧钴元素遥 从原岩到岩粉袁钴呈显著富集袁而锰从原岩到风化原岩为亏损袁风化原岩到岩粉表现为富集遥
岩粉以上整个剖面袁锰尧钴都呈显著亏损曰钒从原岩到岩粉表现为亏损袁从岩土界面到剖面中上部渊员园缘 糟皂处冤
呈现一定程度的富集袁而从剖面中上部到表土层富集程度逐渐减弱袁甚至表现为亏损且程度逐渐加强曰钡和锌
在整个剖面上总体表现为亏损袁只有钡在剖面中下部有两个富集端点遥
图 源摇 剖面 载中主尧微量元素的分布特征
云蚤早援源摇 阅蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶 糟澡葬则葬糟贼藻则蚤贼蚤糟泽 燥枣 皂葬躁燥则 藻造藻皂藻灶贼泽 葬灶凿 贼则葬糟藻 藻造藻皂藻灶贼泽 蚤灶 责则燥枣蚤造藻鄄载
从图 缘看出袁剖面 再中除了铁和钾从原岩到岩土界面有微弱富集外袁在整个剖面中铁尧钾尧钠尧钙尧镁等常
量元素均为亏损袁且钙和镁尧钠和钾的变化趋势相似袁而铁的迁移分布则在整个剖面有一定的微弱波动曰微量
源员源员 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 猿远卷摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
元素中锰和钡在剖面上整体亏损遥 其中锰从原岩到岩土界面袁亏损趋势明显袁岩土界面以上基本完全迁出曰钴
在风化原岩处有一个富集端点曰钡从原岩到岩土界面亏损趋势明显袁而岩土界面以上亏损趋势趋于减弱袁到表
层有微弱富集曰钒和锌在表层和 员源缘要圆园缘 糟皂 处迁出袁而在 圆缘要员圆缘 糟皂 和风化原岩及岩土界面处表现为
富集遥
图 缘摇 剖面 再中主尧微量元素的分布特征
云蚤早援缘摇 阅蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶 糟澡葬则葬糟贼藻则蚤贼蚤糟泽 燥枣 皂葬躁燥则 藻造藻皂藻灶贼泽 葬灶凿 贼则葬糟藻 藻造藻皂藻灶贼泽 蚤灶 责则燥枣蚤造藻鄄再
元素亏损或零获得正是风化壳剖面的基本特征袁即部分元素迁出剖面并随流体进入地表或地下水系统袁
部分元素保持稳定咱员远暂 遥 剖面中钙尧镁尧钠的迁移系数从原岩到岩土界面的土壤中很快就降低袁反映了白云石
迅速溶解过程中可溶性离子淋失现象袁与大多数风化剖面在岩土界面上发生较大的元素丢失相近渊如 悦葬袁
晕葬袁 杂蚤等冤 咱员苑暂 遥 剖面中铁的富集现象则可能是上部富铁土层渊现已被剥蚀冤的物理或化学迁移所致遥 剖面中
钾的亏损反映出随着风化的进行袁含钾矿物不断的淋失遥 岩土界面附近出现的波动以及弱富集层有 猿种可能
的解释袁一是受当地水文地质条件及土壤 责匀值的影响袁剖面中钾的固定与释放反复进行的结果曰二是剖面演
化过程中环境变迁的原因袁如大气沉降等曰三是风化母岩是不均一的袁这也从侧面证实了粒度分析的结果袁在
文献咱员圆暂中亦有所体现遥
钡的主要赋存矿物为长石尧碳酸钙等袁在风化剖面演化中它们是持续溶解的袁故 月葬 元素随着赋存矿物的
淋失而产生亏损遥 但是两个剖面中都表现出了钡的富集端元袁这一方面说明了外来物质的加入袁另一方面也
证明了母岩的不均一性遥 钴和钒为变价元素袁它们在表生环境很容易被氧化袁钒易被粘土矿物吸附难以迁移袁
钴则在酸性氧化环境溶解袁碱性环境沉淀遥 当原生矿物氧化时袁锌可以进入淋滤溶液袁但它的迁移受吸附作用
控制遥 在酸性土壤中袁锰以两价 酝灶圆垣为主袁中性附近有利于三价 酝灶猿垣的生成袁而当 责匀 值跃愿 时袁大部分向
酝灶韵圆转化咱员愿暂 遥 而两剖面土壤 责匀均为酸性到中性袁故剖面中锰以迁出为主遥
圆援源摇 剖面中 啄员猿悦杂韵悦的分布特征
土壤中的有机碳主要来自陆生高等植物袁由于 杂韵悦 分解过程中的分馏作用很小咱员怨暂 袁而且碳同位素分馏
产生于早期的植物残体分解阶段咱圆园暂 袁经过长期分解稳定后的土壤总有机碳的碳同位素组成是稳定的袁因此
杂韵悦中的 啄员猿悦值与作为该有机碳来源的植被的 啄员猿悦值基本一致咱圆员原圆圆暂 袁能够反映局部地区植被碳固定过程的
同位素组成遥 土壤有机碳含量及其 啄员猿悦值随深度变化的趋势可以反映植物残体的输入及其在土壤中的分解
累积特征袁有助于揭示 杂韵悦循环过程及规律咱圆猿暂 遥
粒度分级后的土样只测试了原样和粉粒的全部样品渊图 远冤和剖面表层尧中部和下部的砂粒与粘粒的 啄员猿悦
值渊表 员冤遥 由图 远袁两个剖面中 啄员猿悦值随着剖面深度的增加而减小遥 总体来看袁剖面 载 中 啄员猿悦 值随剖面深度
缘员源员摇 缘期 摇 摇 摇 高杰摇 等院白云岩风化剖面的粒度分布尧元素迁移及碳同位素特征要要要以黔北新蒲剖面为例 摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
的增加波动明显袁剖面表层和岩土界面的 啄员猿悦 值最大相差 圆援愿译袁在 园要圆缘 糟皂 深度 啄员猿悦 值明显减小袁圆缘要源缘
糟皂基本保持不变遥 源缘 糟皂往下袁啄员猿悦 值随着剖面深度的增加呈野杂冶形不规则波动袁仅在 远缘要愿缘 糟皂 和 员源园要
员远缘 糟皂处 啄员猿悦值差异小于 园援园远译遥 粉粒的 啄员猿悦值较原样微弱偏正袁但是其随剖面深度增加的变化趋势与原
样基本一致遥 砂粒和粘粒虽然只测试了剖面表层尧中部和下部的样品袁但是依然可以看出袁粘粒较砂粒的 啄员猿悦
值在表层偏负袁而中部和岩土界面则是较砂粒偏正遥 两者的 啄员猿悦值总体变化趋势和原样基本一致遥
表 员摇 两剖面表层尧中部和岩土界面 啄员猿悦杂韵悦值
栽葬遭造藻 员摇 栽澡藻 增葬造怎藻 燥枣 啄员猿悦杂韵悦 蚤灶 贼澡藻 泽怎则枣葬糟藻袁皂蚤凿凿造藻 葬灶凿 蚤灶贼藻则枣葬糟藻 燥枣 则燥糟噪 葬灶凿 泽燥蚤造 燥枣 贼澡藻 责则燥枣蚤造藻泽
成分
陨灶早则藻凿蚤藻灶贼
啄员猿悦杂韵悦 辕 译
剖面表层
再 载
剖面中部
再 载
岩土界面
再 载
原样 韵则蚤早蚤灶葬造 泽葬皂责造藻 原圆源援愿怨 原圆猿援远猿 原圆缘援源苑 原圆远援员源 要 原圆远援源猿
粉粒 杂蚤造贼 枣则葬糟贼蚤燥灶 原圆源援怨源 原圆猿援远园 原圆缘援源缘 原圆远援员员 原圆远援园远 原圆远援园愿
粘粒 悦造葬赠 枣则葬糟贼蚤燥灶 原圆缘援源缘 原圆源援缘愿 原圆缘援远远 原圆远援员远 原圆缘援园愿 原圆远援源园
砂粒 杂葬灶凿 枣则葬糟贼蚤燥灶 原圆缘援员员 原圆源援远远 原圆缘援苑员 原圆缘援怨怨 原圆缘援怨猿 原圆远援园猿
摇 摇 再袁载院研究区两个剖面曰 野要冶表示未测出
图 远摇 原样及粉粒 啄员猿悦杂韵悦值的分布特征
摇 云蚤早援远摇 啄员猿悦杂韵悦凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶 糟澡葬则葬糟贼藻则蚤泽贼蚤糟泽 燥枣 燥则蚤早蚤灶葬造 泽葬皂责造藻泽 葬灶凿
泽蚤造贼 泽葬皂责造藻泽
剖面 再原样风化原岩的 啄员猿 悦 值未测出遥 整体上
啄员猿悦值随剖面深度增加而减小袁变幅在 员译左右遥 在
园要源缘 糟皂原样的 啄员猿悦值基本稳定遥 在 源缘 糟皂 以下 啄员猿悦
值随剖面深度呈不规则波动袁但是均集中在原圆缘译要
原圆远译之间遥 粉粒中袁在 园要圆缘 糟皂深度 啄员猿悦 值偏正袁圆缘
糟皂以下 啄员猿 悦 值随剖面深度的增加缓慢偏负袁仅在 愿缘
糟皂和 员源缘 糟皂处微弱偏正遥 粘粒在剖面表层尧中部和下
部的 啄员猿悦值整体偏负袁但是变化不明显袁变幅在园援源愿译遥
砂粒则表现出先偏负再偏正的趋势遥 而且砂粒和粘粒
在表层和中部 啄员猿 悦 值均较原样和粉粒偏负袁而在剖面
底部即半风化原岩的 啄员猿悦值较粉粒偏正遥 剖面 载 与剖
面 再相比较袁载的 啄员猿悦 值较 再 偏负土壤剖面成土演化
对有机质深度分布具有显著制约作用咱圆源暂 遥 虽然两个剖
面发育明显袁土壤厚度较大袁但是袁在相似的地形条件
下袁不同层段土壤的成土环境也可能不相同袁从而使土
壤有机质分解程度出现差异袁这可能是导致两剖面的
啄员猿悦杂韵悦值深度分布不同的主要因素遥 表层土壤有机质
主要来源于地表植被的枯枝落叶遥 剖面 载表层土壤 啄员猿
悦值高于 再袁可能是 载表层土壤植被为草丛袁当地优势植物种类为 悦源光合作用的草本植物要要要芒草袁从而使
其土壤有机质的 啄员猿悦值高于 再表层土壤的 啄员猿悦值遥 随着深度的增加袁剖面 载 中 啄员猿悦 值开始减小袁而剖面 再
中 啄员猿悦值稍微增加袁随后向减小的方向波动遥 这可能是因为院渊员冤植物新陈代谢产生的分馏作用袁使组成土壤
有机质不同组分的 啄员猿悦值具有一定的变化范围遥 相对于整体植物组织袁脂类尧木质素和纤维素通常亏损员猿悦袁
而糖类尧氨基酸尧半纤维素和果胶富集员猿悦咱圆缘暂 袁由于其相对化学稳定性不同袁在土壤有机质分解早期袁富集员猿 悦
的糖类和氨基酸等物质优先被降解袁亏损员猿悦 的脂类和木质素可能被优先积累袁导致它们的含量随着土层深
度的增加而升高袁从而使土壤有机质的 啄员猿悦值随着剖面深度的增加而降低遥 渊圆冤在质地黏重的土壤中袁淋溶
淀积作用强烈袁由于毛管作用袁下部富员猿 悦 的有机质可能向上迁移袁由于土壤粘粒的聚集导致 啄员猿 悦 值偏负遥
渊猿冤据 郧怎早早藻灶遭藻则早藻则咱圆远暂等的研究在 责匀值小于 缘的土壤中袁木质素的含量明显偏高袁而在 责匀 值大于 缘 的土壤
远员源员 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 猿远卷摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
中很少有木质素的存在遥 剖面中 啄员猿悦随剖面深度的增加有偏负的趋势袁可能是酸性水解反应去除了土壤有
机质中富集员猿悦的组分袁木质素等亏损员猿悦 的组分在土壤中积累所致遥 啄员猿悦 值在剖面中的不规则波动可能是
两剖面所处的坡度较大袁强烈的侵蚀堆积过程使得剖面内部新老有机质混杂所致遥 这说明了土壤有机质 啄员猿悦
值剖面分布的复杂性遥
由图 远袁两剖面中粉粒的 啄员猿悦值渊除了 再下部的几个点冤在整个剖面中均高于原样袁与粉粒结合的有机质
具有最高的 啄员猿悦值遥 而砂粒 啄员猿悦值在剖面表层土壤尧中部均较粉粒和原样偏负遥 与砂粒结合的表层土壤有
机质的 啄员猿悦分别为 载院原圆源援远远 译曰再院原圆缘援员员 译遥 土壤中与砂粒相结合的有机质称为颗粒有机质袁通常认为是
由部分分解的植物残体所组成袁处于有机质分解的早期阶段袁因而由分解作用所产生的同位素分馏很小咱圆苑暂 袁
它的 啄员猿悦值主要由土壤有机质的来源植物所决定袁因此在土壤不同粒径组分中袁与砂粒结合的有机质的 啄员猿悦
值是最有可能代表输入到土壤中地表生物量的有机碳的平均结果咱圆愿暂 袁这说明输入到两剖面有机碳的 啄员猿悦 不
一致遥
圆援缘摇 土壤中元素地球化学循环及有机碳的更替
杂韵悦及其 啄员猿悦 受很多因素影响袁植被输入及微生物对有机质的分解和有机质淋溶和流失等过程是影响
土壤有机碳循环的重要因素遥 土壤质地也直接或间接影响着土壤中有机碳的分解和转化方向遥 研究土壤剖
面的元素分布特征可以从土壤性质的角度发掘影响土壤中 啄员猿悦和 杂韵悦的垂直分布特征的决定因素遥 土壤中
悦含量和元素含量相关袁有研究发现 园要缘园 糟皂土壤剖面 孕袁悦葬袁晕葬和 粤员等元素都与 悦含量有很好的相关性袁
但是基岩不同袁相关性也不相同咱源暂 遥 植被的根系等条件也决定着植物从土壤深层吸收元素的能力咱圆怨暂 袁这些因
素也决定着土壤剖面的元素分布特征遥 表 圆要表 缘列出了剖面中 杂韵悦 含量尧啄员猿悦尧责匀 值和粘粒含量及其与各
元素质量迁移系数的 孕藻葬则泽燥灶相关分析结果遥
由表 圆袁剖面 载中 啄员猿悦与 杂韵悦含量相关渊 则越 园援远缘猿冤袁而 啄员猿悦与 责匀 值之间呈低度负相关遥 啄员猿悦 与所测得
的大多数常尧微量元素渊云藻尧蕴蚤尧晕葬尧运尧灾尧酝早尧月葬冤呈中度负相关袁与 悦燥 存在低度正相关曰杂韵悦 与 云藻尧运尧蕴蚤 呈低
度负相关袁与粘粒含量则存在低度正相关关系曰土壤 责匀值与 月葬和 云藻呈中度正相关袁与酝早尧悦葬和 运呈低度正
相关袁与 悦燥则存在低度负相关关系遥 以上结果很好地说明了土壤 责匀 和有机质对成土过程中元素迁移转化
过程的影响遥 土壤中的有机质含有多种功能基袁这些功能基对重金属离子有较强络合和富集能力遥 重金属离
子的存在形态还受腐殖物质的络合作用和氧化还原作用的影响袁如腐殖物质能将 灾缘垣还原为 灾源垣尧云藻猿垣还原为
云藻圆垣等遥 土壤有机质中不同组分的含量与土壤 责匀 值密切相关袁低 责匀 值能够促进土壤中酸性水解反应的进
行袁从而去除土壤中的蛋白质尧核酸和多糖等富集员猿悦的组分咱猿园暂 袁使得亏损员猿悦的组分在土壤中积累遥
表 圆摇 剖面 载中 啄员猿悦尧杂韵悦尧责匀和粘粒与各元素质量迁移系数的相关性
栽葬遭造藻 圆摇 栽澡藻 糟燥则则藻造葬贼蚤燥灶 燥枣 啄员猿悦袁杂韵悦袁责匀 葬灶凿 贼澡藻 糟造葬赠 憎蚤贼澡 择怎葬造蚤贼赠 皂蚤早则葬贼蚤燥灶 糟燥藻枣枣蚤糟蚤藻灶贼 燥枣 贼澡藻 藻造藻皂藻灶贼泽 蚤灶 责则燥枣蚤造藻鄄载
参数
云葬糟贼燥则 云藻 酝早 悦葬 晕葬 运 蕴蚤 悦燥 月葬 灾 啄员猿悦 杂韵悦 责匀
啄员猿悦 原园援苑愿愿鄢鄢 原园援源苑源鄢 原园援远源园鄢鄢 原园援远园员鄢鄢 原园援苑猿愿鄢鄢 园援源猿员鄢 原园援源圆缘鄢 原园援缘远苑鄢鄢 员摇 摇 摇 园援远缘猿鄢鄢 原园援源缘缘鄢
责匀 园援缘圆园鄢 园援源猿怨鄢 园援源圆远鄢 园援源远圆鄢 园援远缘圆鄢鄢 原园援源源园鄢 园援缘愿缘鄢鄢 原园援源缘缘鄢 员
杂韵悦 原园援源源猿鄢 原园援源猿缘鄢 原园援源源园鄢 园援远缘猿鄢鄢 员
粘粒 悦造葬赠 园援源猿园鄢
摇 摇 鄢鄢在 园援园员 水平渊双侧冤上显著相关曰鄢 在 园援园缘 水平渊双侧冤上显著相关
由表 猿袁剖面 载中各元素之间呈现良好的相关性遥 其中 云藻与 蕴蚤尧灾和 运呈中度正相关曰酝早 与 悦葬尧晕葬尧酝灶
和 悦燥呈高度正相关袁则均大于 园援怨曰悦葬与酝早尧晕葬尧酝灶和 悦燥呈高度正相关袁则均大于 园援怨曰晕葬与 悦燥尧酝早尧悦葬尧酝灶呈
高度正相关袁与 运有中度正相关关系曰运与 云藻和 晕葬中度正相关袁与 在灶中度负相关遥 酝灶与 悦葬尧酝早和 晕葬高度
正相关与 悦燥中度正相关曰蕴蚤与 云藻和 灾中度正相关袁与 月葬低度正相关袁与 悦燥则低度负相关曰悦燥 与 晕葬尧酝早尧悦葬
高度正相关袁与 酝灶中度相关袁与 蕴蚤低度负相关曰月葬 与 蕴蚤 低度正相关曰灾 与 在灶尧云藻 和 蕴蚤 中度正相关曰在灶 与 运
低度负相关遥 元素之间良好的相关性袁说明了在成土过程中各元素之间的协变关系遥
苑员源员摇 缘期 摇 摇 摇 高杰摇 等院白云岩风化剖面的粒度分布尧元素迁移及碳同位素特征要要要以黔北新蒲剖面为例 摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
表 猿摇 剖面 载各元素质量迁移系数的相关性
栽葬遭造藻 猿摇 栽澡藻 糟燥则则藻造葬贼蚤燥灶 葬皂燥灶早择怎葬造蚤贼赠 皂蚤早则葬贼蚤燥灶 糟燥藻枣枣蚤糟蚤藻灶贼 燥枣 贼澡藻 藻造藻皂藻灶贼泽 蚤灶 责则燥枣蚤造藻鄄载
参数 云葬糟贼燥则 云藻 酝早 悦葬 晕葬 运 酝灶 蕴蚤 悦燥 月葬 灾 在灶
云藻 员
酝早 园援园远缘 员
悦葬 园援园远猿 员援园园园鄢鄢 员
晕葬 园援员员源 园援怨缘苑鄢鄢 园援怨缘源鄢鄢 员
运 园援缘缘缘鄢鄢 园援猿怨源 园援猿愿苑 园援缘猿苑鄢鄢 员
酝灶 园援员缘员 园援怨园苑鄢鄢 园援怨园怨鄢鄢 园援愿员员鄢鄢 园援圆怨员 员
蕴蚤 园援苑怨园鄢鄢 原园援猿愿怨 原园援猿怨圆 原园援圆苑苑 园援猿猿员 原园援猿缘远 员
悦燥 原园援园愿缘 园援怨园源鄢鄢 园援怨园员鄢鄢 园援怨缘远鄢鄢 园援猿远愿 园援苑猿怨鄢鄢 原园援源源员鄢 员
月葬 园援猿缘怨 原园援园猿苑 原园援园源 园援园缘苑 园援猿怨员 园援园愿员 园援源员员鄢 原园援园圆 员
灾 园援远苑员鄢鄢 原园援圆愿缘 原园援圆愿源 原园援圆远远 原园援园怨 原园援圆缘苑 园援远苑园鄢鄢 原园援猿员源 园援园圆愿 员
在灶 园援圆远愿 原园援圆源愿 原园援圆源员 原园援猿缘愿 原园援源圆圆鄢 原园援员员员 园援圆圆员 原园援猿缘 园援员 园援远远怨鄢鄢 员
由表 源袁剖面 再中有机碳的 啄员猿悦值与 杂韵悦含量呈中度正相关关系曰土壤的 责匀值与所测得的大多数常尧微
量元素呈高度正相关渊酝灶尧晕葬尧悦燥尧悦葬尧酝早尧运冤或中度正相关渊灾尧云藻冤关系遥 而粘粒含量与各元素质量迁移系数
之间不相关或没有线性相关关系遥 说明在剖面 再中袁元素的迁移转化主要受 责匀的影响遥
表 源摇 剖面 再中 啄员猿悦尧杂韵悦尧责匀和粘粒与各元素质量迁移系数的相关性
栽葬遭造藻 源摇 栽澡藻 糟燥则则藻造葬贼蚤燥灶 燥枣 啄员猿悦袁杂韵悦袁责匀 葬灶凿 贼澡藻 糟造葬赠 憎蚤贼澡 择怎葬造蚤贼赠 皂蚤早则葬贼蚤燥灶 糟燥藻枣枣蚤糟蚤藻灶贼 燥枣 贼澡藻 藻造藻皂藻灶贼泽 蚤灶 责则燥枣蚤造藻鄄再
参数 云葬糟贼燥则 杂韵悦 云藻 酝早 悦葬 晕葬 运 酝灶 悦燥 灾
责匀 园援远猿源鄢 园援愿缘圆鄢鄢 园援愿缘圆鄢鄢 园援愿愿远鄢鄢 园援愿园愿鄢鄢 园援怨圆苑鄢鄢 园援愿缘愿鄢鄢 园援远源愿鄢
啄员猿悦 园援远愿源鄢鄢
从表 缘可以看出剖面 再中各元素之间质量迁移系数的相关性几乎均达到了中度相关以上遥 其中 云藻尤为
突出袁与所有被测元素的迁移系数均相关遥 月葬的迁移系数除了与 云藻尧灾和 在灶呈中度负相关外袁与其它元素均
不相关或没有线性关系遥
同一气候条件下袁土壤质地的不同可能导致两个剖面的持水能力尧养分状况尧淀积作用的强度尧土壤总氧
气的扩散能力尧土壤穿透阻力尧净初级生产力等方面的差异袁这些因素中的一些将影响输入到土壤中的有机质
的性质和数量袁另一些将影响土壤中的物理和化学过程咱猿员暂 袁从而影响到土壤中元素的迁移富集袁从以上的讨
论可以看出土壤酸碱度对土壤元素的迁移分布影响较大袁因此两个剖面粘粒分布的差异及 责匀 值的不同也许
是剖面 再中元素之间的相关性明显高于剖面 载的原因遥
表 缘摇 剖面 再各元素质量迁移系数的相关性
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猿摇 结论
通过对遵义地区红色风化壳的土壤属性尧元素地球化学特征和有机质稳定碳同位素的分析袁得出如下
结论院
渊员冤新蒲红色风化壳的粒度分析结果表明袁其成土母岩在垂向上是不均一的袁而且当地的水文地质条件
对土粒在剖面中的迁移分布有一定的影响遥
渊圆冤总体上两剖面中有机质的 啄员猿悦 随剖面深度的增加均减小袁而且 啄员猿悦 值在各粒级不同组分中的变化
幅度较小遥
渊猿冤对剖面中常尧微量元素迁移分布的研究表明袁草地剖面中袁铁尧钾尧钡尧钒和锌表现为一定程度的富集袁
锰在岩粉处袁钴和钠在风化原岩处富集袁而镁尧钙则几乎完全迁出土体曰农耕地剖面中袁钒和锌从原岩到岩土界
面是富集的袁而岩土界面以上富集趋缓袁到表层表现为较明显的亏损遥 铁在岩土界面袁钾和钴在风化原岩处富
集袁钡在表层微弱富集袁其它元素均亏损遥
渊源冤通过对剖面中 啄员猿悦尧杂韵悦尧责匀值和粘粒特征及其与元素垂直分布关系的研究袁发现草地剖面中 啄员猿悦尧
杂韵悦和 责匀与元素迁移分布相关性显著曰而在农耕地剖面中各元素在剖面中迁移分布主要与 责匀 值呈显著正
相关袁同时各元素之间也呈现高度相关性遥
致谢院中国科学院地球化学研究所张风雷硕士在野外采样和同位素测试给予帮助袁特此致谢遥
参考文献渊砸藻枣藻则藻灶糟藻泽冤院
咱 员 暂摇 王世杰援 喀斯特石漠化要要要中国西南最严重的生态地质环境问题援 矿物岩石地球化学通报袁 圆园园猿袁 圆圆渊圆冤院 员圆园鄄员圆远援
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咱 猿 暂摇 刘丛强援 生物地球化学过程与地表物质循环要要要西南喀斯特土壤鄄植被系统生源要素循环援 北京院 科学出版社袁 圆园园怨院 圆员源鄄圆员源援
咱 源 暂摇 沈亚婷援 耘阅载砸云测定土壤元素含量及其在有机碳垂直分布特征研究中的应用援 光谱学与光谱分析袁 圆园员圆袁 猿圆渊员员冤院 猿员员苑鄄猿员圆圆援
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咱 远 暂摇 王楠袁 姚佳佳袁 高彦征袁 刘娟援 黄棕壤中不同粒径组分的提取分级与表征援 中国环境科学袁 圆园员圆袁 猿圆渊员圆冤院 圆圆缘猿鄄圆圆远园援
咱 苑 暂摇 朱书法袁 刘丛强袁 陶发祥援 员猿悦方法在土壤有机质研究中的应用援 土壤学报袁 圆园园缘袁 源圆渊猿冤院 源怨缘鄄缘园猿援
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咱员园暂摇 黄冠华袁 詹卫华援 土壤颗粒的分形特征及其应用援 土壤学报袁 圆园园圆袁 猿怨渊源冤院 源怨园鄄源怨苑援
咱员员暂摇 张冬青袁 何腾兵袁 林昌虎袁 何佳芳援 贵州乌江流域喀斯特土壤物理性质的研究援 贵州科学袁 圆园园远袁 圆源渊圆冤院 猿怨鄄源猿援
咱员圆暂摇 冯志刚袁 王世杰袁 周德全袁 孙承兴袁 刘秀明援 黔北新蒲红色风化壳剖面的粒度分布特征要要要兼论岩溶区上覆土层的物质来源援 地质科学袁
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咱员猿暂摇 冯志刚袁 王世杰袁 孙承兴援 引起红土表层硅铝比值增大原因的可能性探讨援 地质地球化学袁 圆园园圆袁 猿园渊源冤院 苑鄄员源援
咱员源暂摇 季宏兵袁 欧阳自远袁 王世杰袁 周德全援 白云岩风化剖面的元素地球化学特征及其对上陆壳平均化学组成的意义要要要以黔北新蒲剖面为
例援 中国科学渊阅辑冤袁 员怨怨怨袁 圆怨渊远冤院 缘园源鄄缘员猿援
咱员缘暂摇 周德全袁 王世杰袁 刘秀明援 石灰土渊碳酸盐岩风化壳冤形成地球化学过程研究援 地球与环境袁 圆园园缘袁 猿猿渊圆冤院 猿员鄄猿愿援
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咱员愿暂摇 黄昌勇援 土壤学援 北京院 中国农业出版社袁 圆园园园院 圆园怨鄄圆员圆援
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咱圆员暂摇 王国安袁 韩家懋袁 周立平袁 熊小刚袁 谭明袁 吴振海袁 彭隽援 中国北方黄土区 悦源植物稳定碳同位素组成的研究援 中国科学渊阅辑冤袁 圆园园缘袁 猿缘
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咱圆圆暂摇 朴河春袁刘启明袁余登利袁郭景恒袁冉景丞援 用天然员猿悦丰度法评估贵州茂兰喀斯特森林区玉米地土壤中有机碳的来源援 生态学报袁 圆园园员袁
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咱圆猿暂摇 李龙波袁 涂成龙袁 赵志琦袁 崔丽峰袁 刘文景援 黄土高原不同植被覆盖下土壤有机碳的分布特征及其同位素组成研究援 地球与环境袁 圆园员员袁
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咱圆源暂摇 陈庆强袁 沈承德袁 孙彦敏袁 彭少麟袁 易惟熙袁 李志安袁 姜漫涛援 鼎湖山土壤有机质深度分布的剖面演化机制援 土壤学报袁 圆园园缘袁 源圆渊员冤院
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