本文關(guān)鍵詞：沈陽(yáng)棕壤（簡(jiǎn)育濕潤(rùn)淋溶土）氧化還原動(dòng)態(tài)變化與鐵錳氧化物含量定位觀測(cè)研究　出處：《沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：土壤氧化還原電位(Oxidation reduction potential,ORP)對(duì)土壤的形成和發(fā)育、礦質(zhì)元素價(jià)態(tài)的變化以及鐵錳新生體形成等都有深遠(yuǎn)的影響。1920年開(kāi)始,我國(guó)研究學(xué)者對(duì)土壤ORP的研究主要集中在我國(guó)南方熱帶和亞熱帶地區(qū),研究對(duì)象主要是漬水土壤、森林土壤、植稻土壤等。而對(duì)北方土壤ORP的相關(guān)研究開(kāi)展較晚(20世紀(jì)90年代),資料積累較少,土壤ORP與土壤鐵錳氧化物(Iron and Manganese Oxides,IMO)的關(guān)系以及鐵錳新生體的形成機(jī)制尚不清楚。位于東北地區(qū)的沈陽(yáng)冬季寒冷漫長(zhǎng),春季凍融交替頻繁,夏秋兩季土壤干濕交替明顯,對(duì)土壤氧化還原電位的影響較大,甚至在位于高平地景觀的地帶性土壤(棕壤)中也有鐵錳新生體出現(xiàn)。本文以沈陽(yáng)棕壤(簡(jiǎn)育濕潤(rùn)淋溶土)為研究對(duì)象,從2013年9月到2016年10月連續(xù)4年對(duì)土壤水分、溫度、ORP、IMO含量等進(jìn)行動(dòng)態(tài)定位觀測(cè)研究,并于2015年3月18日～2015年4月1日重點(diǎn)觀測(cè)了凍融交替時(shí)期ORP的動(dòng)態(tài)變化,分析了 ORP與游離氧化鐵的關(guān)系,以便為沈陽(yáng)棕壤中鐵錳新生體的發(fā)生形成機(jī)制等相關(guān)研究提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)。研究結(jié)果主要如下:(1)在土壤水熱狀況綜合作用的影響下,沈陽(yáng)地區(qū)棕壤各土層的氧化還原電位(ORP)呈波動(dòng)變化,旱季大于雨季。凍融交替時(shí)期(3月中旬4月初),土壤ORP先降低(接近或低于300 mV)后升高;干濕交替時(shí)期(5～8月份),土壤ORP變幅較大且呈交替變化趨勢(shì)(200～500mV)。同一土層氧化還原電位隨降水量的升高而降低。凍融和干濕交替時(shí)期,各土層ORP與土壤含水量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(凍融交替期r表層=-0.655*、r 心土層 =-0.676*、r 底土層=-0.579*,P0.05,n = 24;干濕交替期 r 表層=-0.586*、r心土層=-0.685*、r底土層=-0.553*，P0.05,n = 48)。(2)各土層鐵錳氧化物(IMO)含量隨氣候的季節(jié)性變化呈波動(dòng)變化趨勢(shì)。凍融交替時(shí)期各土層不同形態(tài)IMO明顯升高,干濕交替時(shí)期其變幅較大且呈交替變化趨勢(shì)。土壤ORP與不同形態(tài)IMO的變化具有良好的線性關(guān)系。并且表層ORP對(duì)不同形態(tài)氧化鐵的影響呈正相關(guān)關(guān)系達(dá)到極顯著水平(r游離態(tài)=0.756**，r 無(wú)定形態(tài)=0.664**，，P0.01,n=48),心土層和底土層ORP與氧化錳呈負(fù)相關(guān)關(guān)系并達(dá)到顯著水平(心土層r游離態(tài)=-0.474*，r 無(wú)定形態(tài)=-0.486*;底土層 r 游離態(tài)=-0.557*,r 無(wú)定形態(tài)=-0.671*，P0.05,n = 48)。綜上IMO能較好的反映土壤氧化還原環(huán)境的變化。同時(shí),各土層ORP的對(duì)IMO活化度的影響不顯著(P0.05);凍融和干濕交替時(shí)期,土壤ORP對(duì)IMO具有良好的相關(guān)性,從而影響其活化或老化過(guò)程。(3)沈陽(yáng)棕壤在3月中旬開(kāi)始解凍,3月底土壤完全化通,解凍期凍融交替持續(xù)10～15 d;土壤由地表向下和下部土層向上逐漸融化,土壤解凍深度逐步加深,凍層厚度逐漸變薄,70～80 cm 土層最后解凍使整個(gè)土體化通。凍融交替時(shí)期解凍界面(解凍層與凍土層交接處)形成滯水層,土壤被水分飽和,為其形成還原環(huán)境提供條件。(4)凍融交替時(shí)期土壤ORP隨融化厚度加大而逐漸降低,40～70 cm 土層含水量保持最高值,土壤ORP持續(xù)4～5 d處于最低值(接近甚至低于200 mV),凍層化通后不透水層消除,土壤滲透性增強(qiáng),土壤上層滯水現(xiàn)象消失,土壤由還原環(huán)境恢復(fù)到氧化環(huán)境,ORP達(dá)到正常值(300～400 mV之間)。(5)凍融交替時(shí)期,土體上部土層(0～50 cm)土壤解凍界面與完全化通時(shí)游離氧化鐵的變化幅度較小,范圍為36.9～44.2 g/kg,而下部土層(50～100 cm)游離氧化鐵的變化幅度較大,范圍為42.5～57.1 g/kg。即上部土層完全化通時(shí)游離氧化鐵的含量低于開(kāi)始解凍時(shí),相反下部土層則高于開(kāi)始解凍時(shí)。該時(shí)期土壤ORP與游離氧化鐵存在著密切的2次方程式關(guān)系并達(dá)到顯著水平,函數(shù)關(guān)系式為y =-0.0002x2-0.21x+89.042(r =-0.676**,P0.01,n = 45)。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S153

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1320798