歐錦瓊，黃偉濠，盧 瑛，李 博，陽 洋，唐 賢，賈重建，秦海龍

廣西水耕人為土黏粒礦物組成及其空間分布特征①

歐錦瓊，黃偉濠，盧 瑛*，李 博，陽 洋，唐 賢，賈重建，秦海龍

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院/廣東省土地利用與整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510642)

黏粒礦物影響著土壤理化性質(zhì)，可指示成土因素特征和土壤發(fā)生發(fā)育過程/強(qiáng)度，也是中國(guó)土壤系統(tǒng)分類的基層單元土族礦物學(xué)類型劃分的重要依據(jù)。本研究選擇了廣西不同緯度和成土母質(zhì)的18個(gè)代表性水耕人為土的剖面，應(yīng)用X射線衍射(XRD)方法分析了其典型水耕氧化還原層(Br層)的黏粒礦物組成及其空間分布特征，并確定了其中“黏質(zhì)”剖面的土族控制層段礦物學(xué)類型。結(jié)果表明：①供試土壤的黏粒礦物主要包括高嶺石、伊利石、三水鋁石、1.42 nm過渡礦物、蒙脫石和蛭石等，依次分別出現(xiàn)在100%、88.9%、72.2%、61.1%、44.4% 和38.9% 的剖面中。②黏粒礦物組成在緯度空間分布上具有明顯規(guī)律性特征。隨著緯度降低，土壤黏粒中的高嶺石增加，伊利石、蒙脫石、1.42 nm過渡礦物逐漸減少；緯度>23°N區(qū)域內(nèi)，成土母質(zhì)對(duì)黏粒礦物組成影響明顯。③緯度23°N是黏粒礦物組成和土族礦物學(xué)類型分界線，<23°N區(qū)域，黏粒礦物均以高嶺石為主，是“黏質(zhì)”剖面的土族控制層段的主要礦物學(xué)類型；>23°N區(qū)域，黏粒礦物組成以高嶺石、蒙脫石、伊利石或1.42 nm過渡礦物為主，因成土母質(zhì)不同而異，“黏質(zhì)”剖面的土族控制層段礦物學(xué)類型包括高嶺石混合型、混合型和伊利石型。

水耕人為土；黏粒礦物；空間分布；土族礦物學(xué)類型；廣西

黏粒礦物是土壤重要組分，是影響土壤物理和化學(xué)性質(zhì)的重要因素[1]。不同黏粒礦物組合顯著地影響土壤吸附和保持養(yǎng)分的能力，反映了土壤發(fā)生發(fā)育過程或強(qiáng)度[2]，也是中國(guó)土壤系統(tǒng)分類中土族劃分的重要依據(jù)[3-4]。氣候和成土母質(zhì)是影響?zhàn)ち５V物組成的重要因素，不同緯度帶土壤黏粒礦物組成呈現(xiàn)明顯的地帶性差異[5-6]；黏粒礦物既可以來源于母質(zhì)，也可以是風(fēng)化成土過程的產(chǎn)物，成土母質(zhì)所含礦物的類型、組成和化學(xué)性質(zhì)的不同，最終可形成不同的黏粒礦物[7-8]；而在土壤垂直帶譜中，黏粒礦物組成受到海拔高度影響[9-11]。

水耕人為土(水稻土)是在長(zhǎng)期季節(jié)性淹水種稻條件下，受人為活動(dòng)和自然因素的雙重影響，經(jīng)過水耕熟化過程和土壤周期性氧化還原交替形成的特殊土壤類型[12]，由于其起源土壤類型多種多樣[13]，其發(fā)生與演變過程對(duì)土壤管理有重要意義[14-15]。水耕人為土的黏粒礦物組成既與母土相關(guān)，呈現(xiàn)地帶性特征；也深受人為水耕復(fù)種、水旱輪作等耕作措施的影響，因此研究水耕人為土的黏粒礦物組成，對(duì)探討其發(fā)育和管理都有一定的意義[13,16]。Li等[17]對(duì)江西不同植稻年限水耕人為土的研究發(fā)現(xiàn)，植稻超過30 a 會(huì)導(dǎo)致含鉀較多的黏粒礦物如伊利石的降低。劉永輝等[18]認(rèn)為長(zhǎng)期施用鉀肥和有機(jī)肥有利于蛭石向水云母轉(zhuǎn)化。Han等[19]發(fā)現(xiàn)不同母質(zhì)的土壤種稻后，伊利石類礦物有所增加，認(rèn)為這可能與鉀肥的持續(xù)施用有關(guān)。鄭慶福等[20]指出經(jīng)水田利用后的濕潤(rùn)均富土(黑土)，發(fā)生了云母→伊利石→蛭石和綠泥石的黏粒礦物的演變過程。徐祥明等[21]發(fā)現(xiàn)西南水耕人為土耕作層和水耕氧化還原層的黏粒礦物主要為蛭石、高嶺石、伊利石、混層礦物等，與旱地土壤有明顯的不同。

廣西地處華南，其水耕人為土面積約165萬hm2，是面積最大的耕作土壤，占耕作土壤總面積的64.2%[22]。但有關(guān)土壤黏粒礦物組成的資料還主要停留于第二次土壤普查成果[22-23]，雖然近年來有了土壤黏粒礦物研究的零星報(bào)道[24]，但基本未涉及水耕人為土。水耕氧化還原層(Br)是鑒別水耕人為土的診斷層之一，能深刻反映水耕氧化還原和物質(zhì)淋溶淀積過程。為此，本文選取了廣西不同緯度和成土母質(zhì)發(fā)育的代表性水耕人為土，測(cè)定分析了其典型的Br層的黏粒礦物組成，旨在進(jìn)一步增進(jìn)對(duì)廣西水耕人為土黏粒礦物組成及其空間分布特征的理解，也可為“黏質(zhì)土壤(土族控制層段顆粒大小級(jí)別為粗骨黏質(zhì)、黏質(zhì)或極黏質(zhì))”土族的礦物學(xué)類型鑒定提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

在廣西壯族自治區(qū)調(diào)查了分布于不同緯度、不同母質(zhì)上發(fā)育的18個(gè)代表性水耕人為土剖面。野外土壤剖面挖掘、發(fā)生層次劃分、形態(tài)描述和土壤樣品采集依據(jù)《野外土壤描述與采樣規(guī)范》[25]。供試土壤基本信息見表1，土族礦物學(xué)類型由土壤顆粒大小級(jí)別和礦物組成共同決定，土族顆粒大小級(jí)別的確定依據(jù)劃分標(biāo)準(zhǔn)[4]。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與分析方法

分層土樣測(cè)定項(xiàng)目和方法[27]：pH，電位法(水土比2.5︰1)；顆粒組成，吸管法；CaCO3相當(dāng)物，氣量法；有機(jī)碳，重鉻酸鉀外加熱容量法；CEC，乙酸銨交換–凱氏定氮法；交換性鹽基組成，乙酸銨交換法；K+、Na+，火焰光度法；Ca2+、Mg2+，原子吸收光譜法；全鐵，氫氟酸–高氯酸–硫酸消解，比色法；游離鐵，DCB提取–比色法。各剖面典型Br層土壤理化性狀見表2。

黏粒的分離提取與黏粒礦物鑒定[27]：<2 mm 細(xì)土用 H2O2去除有機(jī)質(zhì)，用0.5 mol/L 的NaOH 調(diào)節(jié)土壤懸液至pH 為7 ~ 8，并經(jīng)加熱煮沸分散處理后，用沉降法分離<2 μm 黏粒，直至懸液中不含<2 μm 黏粒為止；土壤黏粒經(jīng)DCB脫鐵處理后，分別制成 Mg–甘油飽和定向片、K 飽和定向片后進(jìn)行XRD 分析，K 飽和定向片依次加熱至300 ℃ 和550 ℃，恒溫2 h 后再進(jìn)行衍射掃描。分析儀器型號(hào)為 Rigaku-ultima Ⅳ(日本)；測(cè)試條件為：CuKα 輻射，管壓40 kV，管流40 mA，步進(jìn)掃描，速度為10o/min，步長(zhǎng)0.01o，掃描2范圍為3o ~ 35o。

XRD圖譜分析[9-10]：通過對(duì)比分析不同處理的 XRD 圖譜特征峰的變化(表3)確定黏粒礦物類型，與此同時(shí)，0.72 nm 和0.357 nm 均為高嶺石衍射峰，K 飽和處理與加熱300 ℃ 后峰形沒有明顯變化，加熱到550 ℃ 時(shí)衍射峰消失，若存在綠泥石，Mg–甘油飽和片和K 飽和片的衍射圖譜上會(huì)有1.42 nm 衍射峰，K 飽和片加熱后不消失且0.354 nm 處有穩(wěn)定的衍射峰，此時(shí)的0.72 nm 衍射峰為高嶺石和綠泥石重合峰，計(jì)算時(shí)需根據(jù)Mg–甘油飽和定向片的衍射圖譜中0.354 nm 和0.357 nm 峰的峰面積比值區(qū)分高嶺石和綠泥石；與1.42 nm 過渡礦物相同峰位置和0.480 nm 處同時(shí)出現(xiàn)衍射峰則指示蛭石的存在；1.0、0.50和0.334 nm 均為伊利石衍射峰，各處理后衍射峰穩(wěn)定存在；石英衍射峰為0.426 nm，與伊利石的0.334 nm 峰重合并穩(wěn)定存在。

表1 供試土壤基本信息

注：土壤類型劃分依據(jù)《中國(guó)土壤系統(tǒng)分類檢索(第三版)》[26]

表2 供試土壤Br層基本理化性質(zhì)

表3 主要層狀黏粒礦物 d001XRD衍射特征(nm)

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)的處理和作圖使用MS Excel 2010 和Origin 9.0。黏粒礦物的定性分析使用MDI Jade 6.0，根據(jù)4種處理?xiàng)l件(Mg-甘油飽和、K 飽和–25℃、K 飽和–300℃、K 飽和–550℃)下獲得的XRD 衍射譜進(jìn)行疊加對(duì)比進(jìn)行匹配(表 3)。半定量分析采用XRD 圖譜的Mg 飽和峰面積進(jìn)行估算：Mg–甘油飽和片衍射圖譜使用Jade 軟件平滑和扣除背景值后，計(jì)算各礦物特征衍射峰面積，并乘以其比例系數(shù)(蒙脫石×1，蛭石、綠泥石、1.42 nm 過渡礦物和 1.20 nm 混層礦物×2，伊利石×3.5，高嶺石×2，三水鋁石×1)，然后分別根據(jù)各特征峰的面積占總面積的百分?jǐn)?shù)確定各黏粒礦物的相對(duì)含量[10]。

2 結(jié)果與討論

2.1 廣西水耕人為土黏粒礦物組成特征

供試 18 個(gè)代表性水耕人為土剖面中 Br 層黏粒礦物 XRD 圖譜顯示(圖 1)表明其黏粒礦物組成種類豐富，其中 100% 的供試剖面含有高嶺石，分別有 88.9%、72.2%、61.1%、44.4% 和 38.9% 的剖面含有伊利石、三水鋁石、1.42 nm過渡礦物、蒙脫石和蛭石，個(gè)別剖面還有1.2 nm 混層礦物和綠泥石(表 4)。高嶺石、伊利石、三水鋁石、1.42 nm 過渡礦物、蒙脫石、蛭石、1.20 nm 混層礦物和綠泥石的相對(duì)含量分別介于11.7% ~ 89.2%(平均 42.2%)、0 ~ 84.7%(平均 19.84%)、0 ~ 4.2%(平均 1.46%)、0 ~ 83.9%(平均 20.08%)、0 ~ 77.0%(平均 11.44%)、0 ~ 20.3%(平均3.84%)、0 ~ 1%(平均 0.06%)和 0 ~ 13.2%(平均 0.73%)。黏粒礦物相對(duì)含量平均值依次為高嶺石>1.42 nm過渡礦物>伊利石>蒙脫石>蛭石>三水鋁石>綠泥石>1.20 nm混層礦物。

2.2 緯度對(duì)黏粒礦物組成特征的影響

不同緯度反映了不同的氣候，氣候是影響土壤黏粒礦物的主要因素。圖1反映由北到南的不同緯度區(qū)域水耕人為土黏粒礦物的X衍射圖譜。圖1表明，由北到南隨著緯度的降低，伊利石的1.0 nm衍射峰漸弱或峰形漸萎縮，伊利石晶層受破壞程度越大，伊利石相對(duì)含量呈減少趨勢(shì)。伊利石通常由多鉀原生礦物在弱堿弱淋溶作用下形成，是弱風(fēng)化程度礦物，水耕和強(qiáng)風(fēng)化條件下，伊利石出現(xiàn)蝕變甚至退變[21, 28]。隨緯度降低，溫度逐漸升高，降雨量逐漸增大(表1)，土壤的淋溶風(fēng)化加強(qiáng)，脫鉀作用強(qiáng)烈，其層間鉀淋失，水分子和其他離子嵌入或置換，導(dǎo)致伊利石層間距加大，逐漸演化成為蒙脫石、蛭石和1.42 nm過渡礦物[7, 20]。若在堿性條件下，伊利石吸收Mg2+則演化成蒙脫石，蒙脫石的存在可能同時(shí)與土壤偏鈣質(zhì)[6]、鈣鎂鹽基硅酸鹽黏粒等大量積聚有關(guān)或由斜長(zhǎng)石等原生礦物在弱堿性條件下轉(zhuǎn)化而來[29]：例如45-102剖面CaCO3相當(dāng)物豐富，45-032、45-111和45-117剖面鹽基離子豐富(表2)，因此有較多蒙脫石。若伊利石層間 K+被二價(jià)的水合陽離子置換，相鄰晶層結(jié)合力減弱，晶層間距膨脹則形成蛭石，蛭石是中等風(fēng)化強(qiáng)度的產(chǎn)物。若在有機(jī)碳含量低且干濕交替的環(huán)境下，蛭石或者蒙脫石等膨脹性黏粒礦物中羥基化的鋁離子在層間發(fā)生聚合，形成過渡型1.42 nm礦物[5]，水耕人為土黏粒礦物受人為水耕復(fù)種等耕作措施影響，多有不同程度的過渡型礦物形成[20-21]。2︰1型黏粒礦物(如伊利石和蒙脫石)是巨大的、可再生的鉀儲(chǔ)存庫(kù)[30-31]，緯度降低，則氣候逐漸高濕炎熱，化學(xué)風(fēng)化加強(qiáng)，堿金屬(主要是K+) 被帶走，伊利石或蒙脫石在微酸性條件下將進(jìn)一步分解為高嶺石[32]。由圖1可見，北部區(qū)域的水耕人為土黏粒中高嶺石衍射峰相對(duì)較弱且較寬，個(gè)別在一定程度上有向低角度拖尾現(xiàn)象，說明其黏粒中的高嶺石較少且結(jié)晶較弱；南部區(qū)域黏粒中高嶺石的峰高窄集中，說明高嶺石豐富且結(jié)晶好，高嶺石呈現(xiàn)隨緯度降低而增加的趨勢(shì)(表4)。高嶺石是高度風(fēng)化的標(biāo)志礦物，形成于高溫多雨的氣候條件下[28]，低緯度地區(qū)的較高溫度和豐富降雨量使土壤風(fēng)化淋溶作用強(qiáng)烈，高嶺石大量存在。隨緯度降低，礦物風(fēng)化加深，出現(xiàn)三水鋁石，可能是高溫多雨、酸性淋溶下由原生礦物迅速脫硅，直接風(fēng)化形成[9]。

表4 黏粒礦物相對(duì)含量(%)和“黏質(zhì)”剖面的土族控制層段礦物學(xué)類型

(Sm：蒙脫石；HIM：1.42 nm過渡礦物；ML：1.20 nm混層礦物；I：伊利石；K：高嶺石；G：三水鋁石；V：蛭石；Ch：綠泥石； Mg–甘油表示Mg–甘油飽和處理；K–25℃表示常溫下R飽和處理；K–300℃、K–550℃分別為K飽和加熱300℃ 和550℃ 的處理)

因此，隨緯度降低，高嶺石呈增加趨勢(shì)，伊利石、蒙脫石和1.42 nm 過渡礦物相對(duì)含量呈減少趨勢(shì)，但蛭石、三水鋁石和綠泥石與緯度之間沒有呈現(xiàn)明顯的變化規(guī)律。與半定量結(jié)果結(jié)合分析表明，隨著風(fēng)化和淋溶程度的發(fā)展，黏粒礦物的演變可能順著伊利石→1.42 nm過渡礦物和蒙脫石→高嶺石的方向演變。主要的黏粒礦物組成和相對(duì)含量具有明顯的地帶性差異，這種在緯度空間分布上具有明顯規(guī)律性差異的特征與已有的研究結(jié)果是一致的[6, 33]。

2.3 成土母質(zhì)對(duì)黏粒礦物組成的影響

由XRD圖譜(圖 1)可以看出，濱海沉積物母質(zhì)水耕人為土(45-001、45-010剖面)黏粒礦物以高嶺石為主，另外含有伊利石、蛭石和蒙脫石等?；◢弾r母質(zhì)發(fā)育的水耕人為土(45-011和45-157剖面)黏粒中礦物主要為高嶺石、伊利石和少量三水鋁石和1.42 nm過渡礦物。第四紀(jì)紅土母質(zhì)水耕人為土(45-020、45-032、45-073 和45-085剖面)黏粒中有高嶺石、1.42 nm 過渡礦物、蒙脫石、伊利石或蛭石，伊利石峰形均較萎縮，可能與強(qiáng)烈淋溶使層間脫鉀[20]或人為水耕影響有關(guān)；45-032 剖面黏粒中有蒙脫石，蒙脫石在濕熱條件下微酸性介質(zhì)中容易轉(zhuǎn)化形成高嶺石，衍射峰顯得較寬。由于花崗巖和第四紀(jì)紅土發(fā)育程度高，風(fēng)化作用較強(qiáng)，高嶺石大多高于相同環(huán)境下其他母質(zhì)發(fā)育的水耕人為土，或是大部分來自母質(zhì)的云母和鉀長(zhǎng)石等原生礦物由脫鉀和脫硅作用演變而成[13]。

石灰?guī)r母質(zhì)水耕人為土(45-102剖面)黏粒礦物為高嶺石、蒙脫石、蛭石和 1.2 nm 過渡礦物；砂頁巖母質(zhì)水耕人為土(45-125、45-108、45-111剖面)黏粒以高嶺石或1.42 nm 過渡礦物為主，其次為蒙脫石和伊利石。與花崗巖和第四紀(jì)紅土相比，石灰?guī)r、砂頁巖母質(zhì)的礦物高嶺石減少，而伊利石和過渡礦物明顯增多，這可能和母質(zhì)本身發(fā)育程度較弱有關(guān)，也有可能是這些母質(zhì)發(fā)育的水耕人為土處于緯度較高的地區(qū)，風(fēng)化淋溶強(qiáng)度較弱所致；紫色砂頁巖母質(zhì)水耕人為土(45-144、45-151剖面)黏粒以伊利石或 1.42 nm過渡礦物為主，其原因在于紫色砂頁巖含鉀豐富，長(zhǎng)期種稻脫鉀明顯但主要集中在原生礦物部分，可能促進(jìn)伊利石類似礦物的形成[19]。

沖積物(45-135、45-049、45-094、45-117剖面)母質(zhì)的水耕人為土黏粒礦物組成與所處緯度相關(guān)，高緯度主要是伊利石，低緯度為高嶺石或蒙脫石，不同緯度區(qū)域差異明顯，符合起源土壤所反映的生物氣候地理分布規(guī)律[33]，另外，沖積物發(fā)育形成的土壤所含黏粒礦物與上游物質(zhì)來源有關(guān)[13]。

同一區(qū)域不同母質(zhì)發(fā)育的水耕人為土中黏粒礦物類型均較多，總體來說，廣西北部區(qū)域，黏粒中伊利石和1.42 nm過渡礦物多于南部，而高嶺石少于南部，且較少出現(xiàn)三水鋁石；越往南，隨著伊利石的層間脫鉀逐步演化過渡最終形成高嶺石，在南部區(qū)域，黏粒礦物均以高嶺石為主，并出現(xiàn)少量三水鋁石。此外，廣西種稻歷史悠久，人為活動(dòng)在一定程度上影響了黏粒礦物的演化，這削弱了不同母質(zhì)水耕人為土黏粒礦物組成的差異。

2.4 黏粒礦物組成在“黏質(zhì)”土壤土族劃分中的應(yīng)用

根據(jù)中國(guó)土壤系統(tǒng)分類土族劃分依據(jù)[4]，“黏質(zhì)”(包括粗骨黏質(zhì)、黏質(zhì)、極黏質(zhì)3類)的土族礦物學(xué)類型由黏粒礦物特征決定。在本研究供試剖面中，45-085、45-108、45-094、45-151、45-125、45-073、45-020、45-032等8個(gè)剖面顆粒大小級(jí)別為“黏質(zhì)”，其土族控制層段的礦物學(xué)類型分別可以用黏粒礦物組成來確定(表4)，比較不同緯度區(qū)域剖面可以發(fā)現(xiàn)，緯度23°N 是一明顯的分界線，在緯度<23°N區(qū)域內(nèi)，“黏質(zhì)”水耕人為土黏粒礦物均以高嶺石為主，礦物學(xué)類型基本為高嶺石型，個(gè)別為高嶺石混合型。而在緯度>23°N區(qū)域內(nèi)，“黏質(zhì)”水耕人為土黏粒礦物組成與成土母質(zhì)相關(guān)，較為復(fù)雜，主要黏粒礦物包括蒙脫石、伊利石、1.42 nm過渡礦物和高嶺石等，由此導(dǎo)致土族控制層段礦物學(xué)類型復(fù)雜多樣，包括高嶺石混合型、混合型和伊利石型。第四紀(jì)紅土母質(zhì)的為高嶺石型、高嶺石混合型或混合型，沖積物母質(zhì)的為伊利石型，砂頁巖母質(zhì)的為高嶺石混合型，紫色砂頁巖母質(zhì)的為伊利石型。

需要說明的是：①在本研究供試剖面中，有10個(gè)剖面顆粒大小級(jí)別屬于非黏質(zhì)(表2)，其土族控制層段的礦物學(xué)類型則需要分析0.02 ~ 2 mm顆粒的原生礦物組成或<2 mm細(xì)土的礦物組成來劃分，這部分內(nèi)容將另外介紹，但其黏粒礦物組成仍可應(yīng)用于同一區(qū)域同種類型“黏質(zhì)”土壤土族礦物學(xué)類型的檢索。②由于廣西水耕人為土黏粒礦物組成復(fù)雜，礦物學(xué)類型多樣，本研究中供試樣品數(shù)量有限，初步得到的結(jié)論可能存在局限性，今后需要通過進(jìn)一步擴(kuò)大樣品的空間分布和數(shù)量開展研究，才能更好地服務(wù)于中國(guó)土壤系統(tǒng)分類中土族的劃分。

3 結(jié)論

1)廣西水耕人為土Br層黏粒礦物組成種類豐富，包括高嶺石、伊利石、三水鋁石、1.42 nm 過渡礦物、蒙脫石、蛭石，供試剖面中含高嶺石的占 100%，含伊利石占 88.9%，分別有 72.2%、61.1%、44.4%、38.9% 的剖面含有三水鋁石、1.42 nm 過渡礦物、蒙脫石、蛭石。

2)Br層黏粒礦物組成在緯度空間分布上具有明顯規(guī)律性特征。隨著緯度降低，高嶺石增加，伊利石、蒙脫石和 1.42 nm 過渡礦物逐漸減少；在緯度>23°N區(qū)域，成土母質(zhì)對(duì)黏粒礦物組成影響明顯。

3)緯度23°N 是黏粒礦物組成和“黏質(zhì)”土壤的土族礦物學(xué)類型分界線，在緯度<23°N 區(qū)域內(nèi)，黏粒礦物以高嶺石為主，礦物學(xué)類型基本為高嶺石型。在緯度>23°N 區(qū)域內(nèi)，主要黏粒礦物包括蒙脫石、伊利石、1.42 nm 過渡礦物和高嶺石，土族礦物學(xué)類型復(fù)雜多樣，包括高嶺石混合型、混合型和伊利石型。

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Clay Mineral Composition and Spatial Distribution of Stagnic Anthosols in Guangxi

OU Jinqiong, HUANG Weihao, LU Ying*, LI Bo, YANG Yang, TANG Xian, JIA Chongjian, QIN Hailong

(College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University/Guangdong Provincial Key Laboratory of Land Use and Consolidation, Guangzhou 510642, China)

Clay minerals in soil affect soil physiochemical properties, indicate soil-forming factor characteristics, soil genesis process and intensity, and is important to distinguish mineralogy classes of soil family in Chinese Soil Taxonomy. In this paper, 18 soil profiles of Stagnic anthosols derived from different parent materials in different latitudes in Guangxi were investigated, clay mineral compositions and spatial distribution in hydragric horizon (Br) of each profile was analyzed by X-ray diffraction (XRD) and applied to distinguish mineralogy classes for soil family classification of clayed soil profiles. The results showed that: 1) clay minerals in Stagnic anthosols in Guangxi mainly consisted of kaolinite, illite, montmorillonite, gibbsite, vermiculite and 1.42 nm intergradient minerals. The percent of occurrence of kaolinite, illite, gibbsite, 1.42 nm intergradient minerals, montmorillonite and vermiculite were 100%, 88.9%, 72.2%, 61.1%, 44.4% and 38.9% respectively. 2) the composition of clay minerals has obvious regularity in latitude spatial distribution, with the increase of altitude, relative percentage of kaolinite decreased, while frequency of occurrence and relative percentage of illite, montmorillonite or 1.42 nm intergradient minerals increased. Parent materials obviously affected clay mineral composition in soils in the north area of 23°N latitude. 3) Latitude 23°N was dividing-line of clay mineral composition and mineralogy classes. In the south area of 23°N latitude, clay mineral composition in soils with different parent materials was dominated by kaolinite, mineralogy classes for the identification of soil families of clayed soil profiles was kaolinitic or kaolinitic mixed. In the north area of 23°N latitude, clay mineral composition dominated with kaolinite, montmorillonite, illite or 1.42 nm intergradient minerals, and mineralogy classes for the identification of soil families of clayed soil profiles included kaolinitic mixed, mixed or illitic.

Stagnic anthosols; Clay mineral; Spatial distribution; Mineralogy classes of soil family; Guangxi

S151

A

10.13758/j.cnki.tr.2020.06.025

歐錦瓊, 黃偉濠, 盧瑛, 等. 廣西水耕人為土黏粒礦物組成及其空間分布特征. 土壤, 2020, 52(6): 1290–1297.

國(guó)家科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目(2014FY110200)和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41271233)資助。

(luying@scau.edu.cn)

歐錦瓊(1992—)，女，廣西梧州人，碩士研究生，主要研究方向?yàn)橥寥腊l(fā)生與系統(tǒng)分類。 E-mail: 18320722210@163.com