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土壤侵蚀环境是指所有影响土壤侵蚀过程的多因素综合体,是土壤侵蚀研究的基础。华南红壤分布区发育大面积的崩岗侵蚀,这种侵蚀均以花岗岩风化壳为物质基础,探讨这种地球化学环境对崩岗侵蚀的空间定位作用对于深入理解侵蚀下垫面特性具有重要意义。
本研究是以粤东龙川和粤西德庆地区花岗岩崩岗侵蚀剖面为研究对象,针对不同侵蚀环境下的多个风化壳与侵蚀剖面的地球化学特性差异性,较系统地研究了崩岗敏感区DQ4剖面、DQ5剖面和崩岗非敏感区DQ2剖面、DQ3剖面的地球化学特性。从横向上和垂向上对各剖面的主量元素、微量元素、有机质含量、土壤颗粒粒级分布等指标在空间上的差异,试图探讨侵蚀敏感区与非敏感区地球化学环境的差异。通过研究,本文取得以下的认识:
1.崩岗非敏感区和崩岗敏感区风化系数明显不同,崩岗敏感区风化系数(Al2O3+Fe2O3)/SiO2及CIA均值均高于崩岗非敏感区。
2.主量元素方面:在横向上,表土层中Fe2O3和TiO2的含量在崩岗敏感区明显高于崩岗非敏感区。在垂向上,Al2O3、Fe2O03和TiO2的含量在崩岗非敏感区DQ2剖面和DQ3剖面表现为表土层富集,而在崩岗敏感区DQ4剖面和DQ5剖面则无明显变化;Sio2的含量在崩岗非敏感区表现为红土层富集,而在崩岗敏感区则无明显变化。Sio2、Fe2o3、Al2O3三者的总含量在崩岗非敏感区高于崩岗敏感区。
3.粒级分选可明显影响惰性元素Ti、Zr的重分布。惰性元素Ti、Zr含量及其比值在剖面中的分布特征表明:崩岗侵蚀作用对土壤中Ti、Zr的重组具有显著影响,被侵蚀的土壤离崩岗口越远,粘粒部分的Ti、Zr含量越高。
4.风化程度可能是影响Ti、Zr在剖面中分布的主要因素。崩岗敏感区Ti、Zr倾向于在表土层和红土层富集,且比值变化不大,而在崩岗非敏感区,Ti、Zr则在表土层明显富集且比值在各个层位上变化不大。
5.有机质在敏感区与非敏感区分布趋势基本相同,并可一定程度影响Ti、Zr的重组。不同敏感性的崩岗剖面有机质含量符合以下规律:表土层>红土层>砂土层>碎屑层。有机质与Ti、Zr在剖面中的分布关系表明:在崩落物剖面(HJ2)中,有机质与Ti、Zr相关性系数分别为0.86和0.72,表明有机质对Ti、Zr的迁移有很大的影响。崩岗敏感区有机质与Ti、Zr的相关性均较弱:在DQ4剖面,表现为弱的正相关(0.55,0.60);而在DQ5剖面中的表土层和红土层上部,表现为弱的反相关(-0.50,-0.12)。崩岗非敏感区有机质与Ti、Zr则相关性不明显。
6.各剖面表土层粒度主要以细颗粒为主,红土层、砂土层、碎屑层自上往下其粒度逐渐变粗。崩岗敏感区红土层粘粒含量明显高于崩岗非敏感区。