农业环境科学学报

作者：刘卓玲,王艳玲,张佳敏,李欢,高磊

单位：南京信息工程大学生态与应用气象学院, 南京 210044,南京信息工程大学生态与应用气象学院, 南京 210044,南京信息工程大学生态与应用气象学院, 南京 210044,南京信息工程大学生态与应用气象学院, 南京 210044,中国科学院南京土壤研究所 土壤与农业可持续发展国家重点实验室, 南京 211135

关键词：橘园红壤,坡位变化,胶体磷,矿物组成,有机-无机胶结物质,

基金：国家自然科学基金项目（42077087，42077012）

为明确坡位变化对红壤胶体颗粒组成及胶体磷含量的影响，本研究以江西鹰潭孙家典型红壤小流域观测站内位于坡顶、坡上、坡中及坡底的橘园红壤为研究对象，基于 Stoke′s定律采用水分散-虹吸法依次获得粒级为<0.1、0.1~<0.45、0.45~<1 μm 及1~5 μm的胶体颗粒，对比分析了各坡位橘园红壤中胶体颗粒的分布比例、有机质、非晶质氧化铁（Feo）、非晶质氧化铝（Alo）及胶体颗粒所携带的磷素（Pcoll）的含量变化差异；以坡顶橘园红壤为例，借助于热场发射电子扫描显微镜、X 射线能量色散谱仪（SEM-EDS）和 X 射线衍射仪（XRD）观察了各粒级胶体颗粒的微观形貌及元素富集特征；明确了各粒级胶体颗粒的组成矿物及相对比例。结果表明：不同坡位橘园红壤中 1~5、0.45~<1、0.1~<0.45 μm 胶体颗粒的分布比例分别为 20.1%~24.8%、4.1%~6.1%、0.2%~0.6%；且随坡位降低，1~5 μm 胶体颗粒的分布比例呈先增加后降低的趋势，0.45~<1 μm 与 0.1~<0.45 μm 胶体颗粒则呈降低-增加-降低的趋势。随橘园坡位的降低，各粒级胶体颗粒内有机质和Alo占比呈先增加后降低的趋势，以坡中和坡上有机质占比分别为最低与最高，而坡顶和坡上Alo的占比分别为最低与最高；Feo占比呈先降低后增加的趋势，以坡上和坡中的占比分别为最低与最高。随胶体颗粒粒级的减小，各粒级胶体颗粒内有机质与Feo占比呈先降低后增加的趋势，Alo占比则呈先增加后降低的趋势。不同坡位橘园红壤中各粒级Pcoll含量为0.66~1.57 g·kg-1，且均随坡位降低呈先降低后增加的趋势，坡中各粒级Pcoll含量最低，坡底Pcoll含量最高；且胶体粒径越小，Pcoll含量相对越高。通过SEM-EDS观察到坡顶橘园红壤中0.1~<0.45 μm胶体颗粒的结合程度最好，颗粒排列紧实呈团状，<0.1 μm胶体颗粒的结合程度最差，颗粒呈分散状，而1~5 μm和0.45~<1 μm胶体颗粒呈片状散落排布，结合程度相仿；磷主要赋存于1~5 μm和0.1~<0.45 μm胶体颗粒表面，铁则主要赋存于<0.1 μm胶体颗粒表面；各粒级胶体颗粒的主要组成矿物为高岭石与多水高岭石。相关分析表明，橘园红壤中总碳、总氮、全磷、有机质、Alo等指标仅对橘园红壤中0.1~<0.45μm胶体颗粒中的胶体磷含量有显著影响。

来源：2025年第2期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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