土壤酸度与土壤表面电化学性质之间的互馈关系研究-地球科学进展.PDF

第２８卷　第１０期 地球科学进展 Ｖｏｌ．２８　Ｎｏ．１０ ２０１３年１０月 ＡＤＶＡＮＣＥＳＩＮＥＡＲＴＨＳＣＩＥＮＣＥ Ｏｃｔ．，２０１３ 冷疏影，宋长青．“土壤酸度与土壤表面电化学性质之间的互馈关系研究”研究成果介绍［Ｊ］．地球科学进展，２０１３，２８（１０）：１１７０１１７２．［Ｌｅｎｇ Ｓｈｕｙｉｎｇ，ＳｏｎｇＣｈａｎｇｑｉｎｇ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｏｎ“Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｓｏｉｌａｃｉｄｉｔｙａｎｄｓｕｒｆａｃｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ”［Ｊ］．ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＥａｒｔｈＳｃｉ ｅｎｃｅ，２０１３，２８（１０）：１１７０１１７２．］ “土壤酸度与土壤表面电化学性质之间的 互馈关系研究”研究成果介绍 冷疏影，宋长青 （国家自然科学基金委员会，北京　１０００８５） 关　键　词：土壤酸度；表面电荷；铁铝氧化物；铝水解 中图分类号：Ｐ９３４　　　文献标志码：Ｂ　　　文章编号：１００１８１６６（２０１３）１０１１７００３ 　　土壤酸度和表面电化学特征是土壤的重要化学 射Ｘ射线近边吸收光谱（ＸＡＮＥＳ）等现代分析技术， 性质，两者之间的相互作用影响土壤肥力、养分循 研究了我国南方亚热带地区代表性酸性土壤的酸度 环、污染物的土壤化学行为和生物有效性。虽然国 特点、表面电荷性质和铁铝氧化物对土壤酸度的影 内外对土壤酸度与酸化和土壤表面电化学性质已开 响、土壤酸化对土壤黏土矿物演变和表面电化学性 展广泛研究，但对土壤酸度和表面电化学性质之间 质的影响、农作物秸秆及其制备的生物质炭对土壤 的相互作用及其机制缺少深入探讨，特别对热带和 酸度的改良作用及土壤酸度中和过程中铝水解产物 亚热带地区的可变电荷土壤。土壤酸度主要以交换 的配位结构。项目实现了“阐明土壤酸度性质与土 性酸形态存在于土壤固相表面，土壤表面电荷状况 壤表面电化学性质相互影响的机制，明确农作物秸 决定酸化后期土壤对外源酸的缓冲能力和土壤酸化 秆及其制备的生物质炭改良土壤酸度的原理”的研 程度。另一方面，土壤酸化加速原生矿物和２∶１型 究目标。 黏土矿物风化，导致土壤阳离子交换量（ＣＥＣ）减小， 经过３年的努力，该项目顺利结题并取得如下 影响土壤表面电化学性质。由于传统的土壤酸度与 具体成果： 酸化理论建立在对温带恒电荷土壤研究的基础上， （１）发现ＣＥＣ是影响我国热带、亚热带地区土 没有考虑土壤铁铝氧化物对酸化的影响。因此，研 壤ｐＨ缓冲容量的主要因素。从我国热带和亚热带 究土壤酸度与土壤表面电化学性质之间的互馈关系 地区采集了１８种代表性酸性土壤，测定了土壤ｐＨ 不仅能从土壤表面电化学角度揭示土壤酸化的本质 缓冲容量，其范围在９．１～３２．１ｍｍｏｌ／（ｋｇ·ｐＨ）之 原因，而且可以阐明铁铝氧化物影响土壤酸化的机 间，不同土壤的ｐＨ缓冲容量存在很大差异。发现 ２ 制，丰富和完善传统土壤酸度与酸化理论。 土壤 ＣＥＣ与缓冲容量之间有很好的相关性（Ｒ达 徐仁扣承担的国家自然科学基金面上项目“土 ０．７０６８），因此ＣＥＣ是影响酸性土壤缓冲容量的主 壤酸度与土壤表面电化学性质之间的互馈关系研 要因素［１］。随着成土年龄和土壤发育程度增加，土