1、DOI:10.13758/ki.tr.2017.04.023九宮山土壤剖面中黏土礦物的組成特征劉智杰，董雪，張志毅，黃麗.(華中農業大學農業部長江中下游耕地保育重點實驗室，武漢430070)摘要：以湖北省九宮山的4種垂直地帶性土壤為對象，研究其剖面層次的黏土礦物組合和鐵、鋁氧化物的特征，揭示山地土壤中黏土礦物的變化特點。結果表明，隨海拔升高，土壤中黏土礦物類型從以高嶺石為主，逐漸變為以14.0A礦物、伊利石及三水鋁石為主，有從1：1型向2：1型礦物過渡的趨勢；不同層次的土壤中黏土礦物類型和相對含量變化明顯；土壤隨垂直高程的升高，其中游離態鐵、鋁減小，非晶形和絡合態鐵、鋁增加，各種形態鐵、鋁氧化

2、物的總量也增加。關鍵詞：九宮山；地帶性土壤；剖面；黏土礦物；鐵、鋁氧化物基金項目：國家自然科學基金項目(41271252)和中央高校基本科研業務費專項基金(2013PY002)資助。通訊作者(daisyh)作者簡介：劉智杰(1992-),男,山西臨汾人，碩士研究生，主要從事土壤化學方面的研究。E-mail圖分類號：S151+.1;S151+.3文獻標識碼華中地區山地土壤種類繁多，約占全區面積的80%,有巨大的生產潛力。隨山地垂直地帶分異，不同土壤呈現出不同的剖面形態和理化性質，對其黏土礦物的組成有較大的影響。黏土礦物是由各類母巖經過風化作用、蝕變作用或沉積作用而形成的

3、產物，密切聯系著土壤屬性和土壤肥力特征。因此研究山地土壤的黏土礦物組成特點，有助于揭示山地土壤的演化和資源分布規律，對山地土壤資源保護和開發利用具有重要意義。山地土壤中黏土礦物類型豐富，呈現明顯的垂直地帶性分布，隨海拔升高，環境溫度降低，土壤中1:1型黏土礦物含量減少，2：1型黏土礦物含最增加。關于華中地區大別山南坡土壤黏土礦物的研究表明，隨海拔升高，土壤黏土礦物從高嶺石、綠泥石轉變為以高嶺石、三水鋁石為主，直至全以三水鋁石為主。而對于阿爾卑斯山不同層次的土壤剖面.A層含有較多腐殖質，能溶解綠泥石等礦物而形成較多高嶺石和混層礦物；B層黏土礦物相對百分含量變化不大；C層屬母質層，風化較弱，其較A

4、層的高嶺石含量低劇。華中地區幕阜山垂直帶土壤剖面的研究表明，幕阜山海拔800m以下的紅壤、山地紅壤和黃紅壤.黏土礦物以高嶺石為主，海拔高于800m的暗黃棕壤和山地灌叢草甸土，黏土礦物以2:1型礦物為主。目前,有關山地土壤的研究較少且集中在其剖面特征、黏土礦物組成及垂直分布等方面nJ，九宮山地處幕阜山脈中段，植被與土壤類型十分豐富，且垂直分布明顯。但由于山地土壤地形、母質和植被等的特殊性和復雜性，關于土壤剖面中礦物的變化研究較少。為此，我們以九宮山的幾種垂直地帶性土壤為材料，研究其不同土壤剖面層次的黏土礦物組合和鐵、鋁氧化物的特征。為探索華中地區山地土壤黏土礦物的分布規律豐富土壤發生和演化理論等

5、提供依據和參考。1材料與方法1.1取樣概況九宮山位于鄂贛兩省交界處的幕阜山脈中段(11459*E,29O23*N),最高峰海拔1656m,年平均氣溫22龍，屬亞熱帶濕潤季風氣候(同。本文選取從九宮山山腳到山頂的主要地帶性土壤(基帶棕紅壤、山地黃紅壤、山地黃棕壤和山地草甸土)，根據實際情況采集系列剖面樣(主要為A層、B層和C層)，共11個發生層次，經風干、研磨、過篩后備用，基本理化性狀如表lo1.2測定項目與方法土壤理化性質的測定：土壤有機質采用重銘酸鉀-外加熱法測定；pH用電位法(水土比1、2.5,奧力龍868型pH計)測定；土壤質地用吸管法測定土壤編號地理位竟海拔(m)層次深度(cm)土色母

6、巖植被利用基帶棕紅壤ZH-A2957N95A0187.5YR5/6花崗巖喬木、草本ZH-B114。53方B182065YR5/8ZH-CC2067.5YR6/8山地黃紅壤HH-A2924N654A02610YR4/3花崗巖潮木、草本、喬木HH-Bll4e41EB26-72I0YR5/8HH-CC72未采上樣山地黃棕填HZ-A29。24,N1266A0-247.5YR3/4花崗巖草本、灌木HZ-B11440EB24-4910YR4/3HZ-CC497.5YR8/6山地草匈土CD-A2923N1434A0-207.5YR2/2片麻巖次生灌木、草本CD-B11439EB20-3610YR5/8CD-

7、CC362.5YR6/3土壤編號地理位竟海拔(m)層次深度(cm)土色母巖植被利用基帶棕紅壤ZH-A2957N95A0187.5YR5/6花崗巖喬木、草本ZH-B114。53方B182065YR5/8ZH-CC2067.5YR6/8山地黃紅壤HH-A2924N654A02610YR4/3花崗巖潮木、草本、喬木HH-Bll4e41EB26-72I0YR5/8HH-CC72未采上樣山地黃棕填HZ-A29。24,N1266A0-247.5YR3/4花崗巖草本、灌木HZ-B11440EB24-4910YR4/3HZ-CC497.5YR8/6山地草匈土CD-A2923N1434A0-207.5YR2/2

8、片麻巖次生灌木、草本CD-B11439EB20-3610YR5/8CD-CC362.5YR6/3表1供試土壤主要性狀TableIDescriptionsoftestedsoils(采用國際制土壤質地分類系統)；陽離子交換量用NHQAc浸提法測定；交換性鉀、鈉用NHQAc浸提火焰光度法測定；交換性鈣、鎂用NH4OAc浸提原子吸收法測定(AAS;FAAS-240型)。鐵、鋁氧化物的測定:游離態鐵、鋁采用DCB(檸檬酸鈉-重碳酸鈉-連二亞硫酸納)法提取，非晶形鐵、鋁用草酸鉉緩沖液提取，絡合態鐵、鋁用焦磷酸鈉溶液(內含10%Na2SO4,pH10.0)提取，等離子發射光譜(ICP;VISTA-MPX型

9、)測定鐵、鋁的含量。黏粒的分離與提取：土樣用過氧化氫去除有機質，用少量0.5mol/L的NaOH調節土壤懸液至pH為78,并經超聲波分散處理后，用沉降法分離2gm黏粒。黏土礦物鑒定：沉降法提取2gm的黏粒,DCB和550幻，恒溫2h后再進行衍射掃描。測試條件為:CuKa(銅靶)輻射，管壓40kV,管流40mA,步進掃描,速度為10/min,步長0.01。，掃描2。范闈為3。35。1.3數據處理試驗數據采用Microsoftoffice2003和Origin9.0處理。黏土礦物半定量:分析采用XRD圖譜中的峰面積進行估算好也MgCl2-廿油飽和片衍射圖譜使用Jade軟件平滑和扣除背景值后，計算各

10、礦物特征衍射峰的積分面積.并乘以其比例系數(蛭石/綠泥石x214.0A過渡礦物2,12.0A過渡礦物2,伊利石x3.5,高嶺石電，三水鋁石xl),再分別計算各特征峰的面積占總面積的百分數。脫鐵處理后，分別制成鎂-甘油飽和定向片和鉀飽和定向片后進行X射線衍射(XRD)(BrukerD8Advance)分析，鉀飽和定向片，根據需要，依次加熱至300T2.1土壤的基本理化性質供試土壤發育于片麻巖和花崗巖,植被利用方式以灌木和草本為主，垂直分布明顯(表1)。pH(表2)t基本理化性質icmicalpropertiesoftestedsoilsTabic2表2供試土HBasicphysicalandch

11、編號層次pH有機質K*Na*Ca2,Mg2*CEC黏粒含量質地(g/kg)(cmol(+)/kg)(g/kg)ZH-AA5.1119.640.220.131.830.328.27194.7粉壤ZH-BB4.976.240.180.180.780.1919.93481.8柬黏土ZH-CC5.223.230.)40.)60.770.5212.18262.6粉熟壤HH-AA4.8147.870.210.110.750.1815.81227.1粉黏壤HH-BB4.9412.120.080.090.220.0611.78209.2粉黏壤HZ-AA4.4284.320.200.160.440.1028.6

12、8170.9砂黏壤HZ-BB5.2712.630.110.130.180.0815.15322.5砂黏土HZ-CC5.003.880.100.150.260.055.57184.9粉壤CD-AA4.5490.030.210.160.400.0722.64225.0粉黏壤CD-BB4.9330.210.150.160.510.0614.74174.5CD-CC4.9916.9J0.120.160.340.048.57140.7粉壤結果與討論變化范圍為4.425.27,均呈酸性。整體看來，隨海拔升高，土壤酸化程度增加。不同層次土壤中，A層、B層和C層土壤有機質含量變化范圍分別為19.6490.03

13、、6.2430.21和3.2316.91g/kg,有A層B層。層的規律。可見，隨土壤深度增加，土壤有機質含量降低。對于海拔高度不同的土壤，基帶棕紅壤的有機質含鼠最低，為3.23g/kg；草甸土的有機質含量最高，為90.03g/kg。可見，隨海拔升高，土壤有機質含量逐漸增加，這可能主要與海拔升高時植被類型的變化及氣溫降低，微生物活動減弱有關。從山腳到山頂，棕紅壤、黃紅壤、黃棕壤和草甸土的陽離子交換量逐漸減小，其變幅分別為8.2719.93、11.7815.81、5.5728.68和8.5722.64cmol（+）/kgo可能因為隨海拔升高，降雨量增加，淋溶作用變強，導致土壤的陽離子含量降低刀。同

14、一剖面不同層次的土壤，陽離子交換最有A層B層。層的規律，其中表層的較高，這與表層土壤豐富的有機質有關。土壤交換性鉀和鈉的含量隨海拔高度的變化不明顯，變化范圍僅為0.080.22cmol（+）/kg,而土壤交換性鈣和鎂的含量隨海拔升高逐漸減小。不同層次土壤中，交換性鉀的含量為A層B層（：層；交換性鈉的含量隨層次變化不明顯;交換性鈣的含量A層普遍大于B、C層；交換性鎂含鼠為A層B層。層（除位于基帶的棕紅壤外）。不同類型的土壤中.隨海拔升高，土壤中黏粒含量逐漸減少，質地由重黏土和粉黏壤過渡到粉壤，這與溫繡娟等句的研究結果一致。2.2黏土礦物組合的變化2.2.1黏土礦物組成同一類型土壤不同層次的XRD

15、圖譜比較相似，所以選取具有代表性的B層土壤樣品（2pm）的XRD圖譜進行分析。棕紅壤B層樣品的鎂-甘油飽和圖譜（圖1）中出現14.2、10.0、7.2、4.99、4.26、3.57和3.36A的衍射峰。而K-25Y圖譜中14.2A的衍射峰消失，10.0A峰增強，表明棕紅壤中含有蛭石；所有處理的XRD圖譜中皆存在10.0、4.99和3.36A的衍射峰，其鉀飽和片經加溫處理后穩定性極好，表明伊利石的存在；K-550T圖譜中7.2和3.57A的衍射峰消失，表明黏土礦物中有高嶺石。高嶺石7.2A衍射峰極度不對稱，存在向低角度區域拖尾的現象，說明棕紅壤黏粒中存在高嶺石-2:1型黏土礦物的間層礦物（KIM

16、s）,可能是高嶺石-蛭石或高嶺石-伊利石間層礦物，表明黏粒中高嶺石結晶度較差好2氣各衍射圖譜在4.26A處均出現了微弱的衍射峰，且較穩定，說明棕紅壤中存在少量石英。棕紅壤的黏土礦物類型較簡單，主要為高嶺石和伊利石及少量蛭石。Mg：甘油K-253CK-300TK-55OTMg：甘油K-253CK-300TK-55OT51015202530352）（V：蛭石；I：伊利石；K：尚嶺石;Q：石英；Mg甘油為鎂-甘油飽和處理；K-25Y為常溫下鉀飽和處理；K-300T、K-550T分別為鉀飽和加溫300P和55OY的處理,下圖同）圖1基帶棕紅壤的X射線衍射圖譜Fig.1XRDpatternsofbase

17、bandbrownredsoilinJiugongMountain山地黃紅壤的鎂-甘油飽和圖譜（圖2）中出現14.2、12.0、10.0、7.2A的衍射峰。K-25T圖譜中，14.2A的峰有所減弱但并未消失，表明含蛭石；當鉀飽和片加溫到300Y后，12.0A的峰消失，說明山地黃紅壤中所含的混層礦物類型為蛭石-伊利石；K-300T圖譜中，14.2A峰進一步減弱，并且10.0A峰變寬，表明含有14.0A過渡礦物；K-550V圖譜中，14.2A峰全部收縮成12.0A峰，說明黏土礦物中不存在綠泥石；其中10.0、7.2和2.83A衍射峰的出現顯示伊利石和高嶺石的存在。在鎂-甘油飽和圖譜出現4.82A峰

18、，而K-300T圖譜中4.82A峰消失，表明黏土礦物中有三水鋁石。與基帶棕紅壤相比，山地黃紅壤的礦物更加豐富，除了高嶺石、伊利石、蛭石和14.0A過渡礦物，還存在12.0A混層礦物及少量三水鋁石。28（。）（V：蛭石；HIV：14.0A過渡礦物；ML：混層礦物；I：伊利石;K：高嶺石；Gib：三水鋁石.下圖同）圖2山地黃紅填的X射線衍射圖譜Fig.2XRDpatternsofmountainyellow-redsoilinJiugongMountain山地黃棕壤的鎂-甘油飽和片圖譜（圖3）顯示14.2、10.0、7.2、4.82A的衍射峰。K-25Y圖譜中,14.2A的衍射峰沒有收縮，但K-3

19、00T圖譜中J4.2A的衍射峰向10.0A峰收縮移動，形成了一個12.0A的過渡峰，而K-550無圖譜中，14.2A峰不消失，12.0A峰消失，表明山地黃棕壤中的14.2A礦物含有綠泥石和14.0A過渡礦物。10.0、7.2和4.82A衍射峰的存在顯示黏土礦物中含有伊利石、高嶺石和三水鋁石。可見，山地黃棕壤主要存在14.0A礦物，其次為高嶺石、三水鋁石和伊利石。與山地黃紅壤相比，黃棕壤中沒有出現12.0A混層礦物。Mg-甘油K-25TK-3(X)rK-550T51015202530352）（HIV：14.0A過渡礦物；Ch：綠泥石；ML：混層礦物；I：伊利石；K：高嶺石；Gib：三水鋁石；Q：

20、石英.下圖同）圖3山地黃棕填的X射線衍射圖譜Fig.3XRDpatternsofmounteinyellow-brownsoilinJiugongMountain山地草甸土的鎂-甘油飽和圖譜中出現14.2、12.0和4.82A的衍射峰，K-25X圖譜中,14.2A衍射峰不消失，但衍射峰強度有所減弱，說明草甸土中含有蛭石。K-300r圖譜中，14.2A的衍射峰向10.0A偏移.形成了一個寬峰，加溫到550Y后，14.2A峰有所減弱，但不消失，說明草甸土中的14.2A礦物同時含有綠泥石、蛭石和14.0A過渡礦物。但當鉀飽和片加溫到300乞后，12.0A衍射峰消失，說明山地草甸土中含有12.0A混層

21、礦物，可能含有蛭石-伊利石和綠泥石敏利石兩種混層礦物。10.0.7.2和4.82A衍射峰加溫后的變化說明黏土礦物中還含有伊利石、高嶺石和三水鋁石。這表明山地草甸土黏土礦物種類更為復雜，同時含有綠泥石、蛭石和14.0A過渡礦物、12.0A混層礦物、伊利石、高嶺石和三水鋁石。51015202530352)圖4山地草甸土的X射線衍射圖譜Fig.4XRDpatternsofmountainmeadowsoilinJiugongMountain編號14.0A礦物12.0A混層礦物伊利石高嶺石三水鋁石ZH-A7013782ZH-B6016780ZH-C006940HH-A18518563HH-B18020

22、584HZ-A650101411HZ-B67010158HZ-C190161352CD-A33044203CD-B257332312CD-C360262018表3土壤中黏土礦物類型及相對含(%)Table3TypesandrelativecontentsofclaymineralsintestedsoilsinJiugongMountain2.2.2黏土礦物的相對含量棕紅壤的黏土礦物類型較單一，主要為高嶺石和伊利石（表3）。從A層到C層，土壤中14.0A礦物（蛭石）的含量減少，高嶺石的含量增加，而伊利石的含量有B層A層。層的趨勢。其中ZH-A含有少量的三水鋁石，僅為2%;并且ZH-A和ZH-B

23、還含有少量的蛭石，分別為7%和6%；ZH-C的礦物類型最簡單，僅含高嶺石和伊利石，但高嶺石含量高達94%O山地黃紅壤的黏土礦物類型隨層次的變化不大，其黏土礦物主要有高嶺石、伊利石、14.0A礦物（蛭石和14.0A過渡礦物）和少量三水鋁石。相比棕紅壤，在HH-A層還出現少M12.0A混層礦物，含量約為5%。山地黃棕壤黏土礦物種類隨土壤剖面層次的變化較大，其中HZ-A和HZ-B的主要黏土礦物為14.0A礦物（14.0A過渡礦物和綠泥石），其含量:均高于65%,其次為高嶺石、三水鋁石和伊利石。而HZ-C的主要黏土礦物為三水鋁石和14.0A礦物，其中三水鋁石含量百分比高達52%o山地草甸土黏土礦物主要

24、以14.0A礦物（蛭石、14.0A過渡礦物和綠泥石）和伊利石為主，其含量百分比在25%40%之間，且在CD-A層中伊利石含量超過40%。其次是高嶺石，其含量隨土壤層次變化不明顯，變化范圍僅為20%23%。不同剖面層次土壤的三水鋁石含量差別較大，CD-B和CD-C分別為12%和18%,而CD-A的三水鋁石含最較CD-B和CD-C少，僅為3%o整體來看，山地草甸土礦物類型隨剖面層次的變化不大，但B層礦物類型較A層和C層復雜，還含有7%的12.0A混層礦物。山地草甸土的黏土礦物隨剖面層次的變化與山地黃棕壤的一致。不同剖面間比較發現，九宮山土壤不同層次中,黏土礦物類型和相對含量發生明顯變化。對于基帶棕

25、紅壤的不同層次,在剖面A、B層中含有少量的14.0A礦物和三水鋁石，在母質層中伊利石含量減少，高嶺石含量增加，這是因為該地棕紅壤發育于花崗巖，花崗巖中含有大量難以風化的石英，且該地土層深厚,母質抗風化能力強，所以土壤表層中高嶺石含量較低。而山地黃紅壤不同層次間黏土礦物含最相似，沒有明顯變化。相比基帶棕紅壤，山地黃棕壤和山地草甸土，在剖面A、B層中14.0A礦物和三水鋁石含量有所提高，而高嶺石含量有所降低，母質層中三水鋁石含量明顯增加。同一山體不同土壤剖面黏土礦物變化規律的差異性，主要是受海拔高度、氣候（包括生物氣候條件）、母巖、植被等因素的影響。九宮山土壤中三水鋁石含量隨層次的變化與高嶺石的規

26、律相反，且三水鋁石含量隨海拔升高而增加，這與2:1型礦物的含量變化有相同趨勢，推斷九宮山土壤中三水鋁石的形成除經過高嶺石階段，還可以通過斜長石的直接風化，其數量的多少由花崗巖和片麻巖中斜長石含鼠的多少決定閔。隨山體海拔增加，土壤中14.0A礦物含量增加，關于14.0A礦物組成的變化，低海拔土壤中蛭石相對較多，14.0A過渡礦物較少，高海拔土壤中14.0A過渡礦物增加，蛭石減少，且有少量綠泥石出現。2.2.3剖面中黏土礦物隨海拔的變化土壤黏土礦物隨山體海拔高度的變化，呈有規律分布。隨海拔升高，不同的A層土壤中14.2和4.82A的衍射峰逐漸增強（圖5A）,而高嶺石的7.2和3.57A衍射峰逐漸5

27、1015202530352（）（HIV：14.0A過渡礦物；I：伊利石；K：高嶺石；Gib：三水鋁石；Q：石英；CD：山地草甸土；HZ：山地黃鐐壤；HH：山地黃紅壤；ZH：基帶棕紅填；A、B和C分別代表土壤剖面的A層、B層和C層）圖5不同海拔高度土壤甘油飽和片的X射線衍射圖譜Fig.5XRDpatternsofmagnesium-glycerolsaturatedsoilsatdifferentaltitudesinJiugongMountain減弱，說明14.0A礦物和三水鋁石在黏土礦物中所占比重逐漸增加，高嶺石所占比重逐漸減小。即隨海拔升高，A層土壤中的黏土礦物從以高嶺石為主逐漸變為以14

28、.0A礦物和三水鋁石為主，表明A層土壤層間2：1型礦物的淋溶脫鉀和羥基鋁化作用隨海拔升高逐漸增強。這與已有研究結果類似。除山地黃棕壤A層土壤以外，其他3種土壤伊利石的衍射峰（10.0、4.99和3.36A）隨海拔升高而增強，表明隨海拔升高，1:1型礦物含量減少，2：1型礦物含量增多，這與黏粒陽離子交換量的變化相吻合。而黃棕壤的結果不同，可能與當地的氣候和生物條件以及成土過程有關，成土過程中礦物組成的變化受植被原生演替和土壤pH的影響較大5】。不同海拔高度B層土壤黏土礦物（圖5B）的變化與A層一致。而3種土壤C層的黏土礦物隨海拔高度變化最為明顯，不僅14.0A礦物和伊利石含量增加，高嶺石含量減少

29、，而且三水鋁石含量明顯增多，尤其是山地黃棕壤C層的三水鋁石含量最多，可能是該地表層土壤經淋溶作用羥基鋁淀積在C層，進而形成三水鋁石。在不同海拔高度土壤的XRD衍射圖譜中，高嶺石衍射峰的形狀隨海拔升高，由極度不對稱逐漸過渡到對稱，且由矮寬逐漸變得高窄，說明海拔越高，高嶺石的結晶度越高23）。從黏土礦物組合來看，隨山體海拔升高，環境溫度的降低，有從1：1型向2：1型過渡的趨勢，這與水平帶土壤隨緯度北移相同。主要表現為高嶺石含量減少，伊利石和14.0A礦物含量增加，同時部分土壤出現12.0A混層礦物。表明土壤發育程度隨海拔的升高而減弱,這與土壤基本理化性質和黏粒化學組成的變化相符。并且隨著海拔高度的

30、增加，黏土礦物從以高嶺石、伊利石為主變為以14.0A礦物和三水鋁石為主，可能是因為海拔愈高，淋溶作用增強，脫硅富鋁化作用愈強烈的緣故6）。2.3鐵、鋁氧化物的特征供試土壤黏粒的游離鐵含量：（Fed）為10.6752.42g/kg,非晶質鐵（Fe。）和絡合態鐵（Fep）的含量分別為0.998.70g/kg和0.023.53g/kg（圖6）o在土壤垂直帶譜中，發育于不同海拔下的土壤剖面之間鐵氧化物含扇存在明顯差異。海拔低處的棕紅壤黏粒中游離鐵含量最高（27.4552.42g/kg）,海拔高處的山地黃棕壤和草甸土黏粒中游離鐵含量最低（10.6723.13g/kg）；而非晶質鐵和絡合態鐵，以棕紅壤黏粒

31、中的含量最低（分別為0.994.83g/kg和0.020.16g/kg）,山地草甸土黏粒中的含量最高（分別為2.948.70g/kg和0.843.53g/kg）。這說明，隨海拔升高，游離鐵含量略微減少，非晶形和絡合態鐵含量逐漸增加，這與劉凡等的研究結果一致。這可能是因為山地垂直地帶性土壤中，隨著海拔的升高，氣溫降低，降雨量和濕度及土壤有機質含量明顯增高，促進其鐵氧化物（Fep：絡合態鐵；Fe。：非晶形鐵；Fed；游高鐵；CD;山地草甸土；HZ;山地黃棕壤；HH;山地黃紅壤；ZH;基帶棕紅填；A、B和C分別代表土壤剖面A層、B層和C層）圖6不同形態鐵氧化物的含量Fig.6Contentsofir

32、onoxidesindifferentformsintestedsoilsinJiugongMountain不同形態的鐵氧化物在不同土壤層次中占的比例不同，百分含量最大的是游離態鐵，其次是非晶形鐵，而絡合態鐵的相對含量最少。除ZH-B以外，其他土壤中3種形態鐵氧化物的總最大體隨海拔升高而增加，這與土壤隨緯度北移相同I。ZH-B壤中各種形態鐵氧化物的總最較大，可能因為同一剖面不同層次的土壤，A層土壤的游離鐵易被淋溶而淀積在B層，導致B層游離鐵含量增加。黏粒中游離鋁（A0的含量:為0.16-0.62g/kg,非晶形鋁（A1。）的含量為0.10.59g/kg,絡合態鋁（Alp）的含量為0.020.2

33、8g/kg（圖7）o從相同剖面上看，隨著剖面深度的增加.各種形態鋁氧化物的含量呈降低的趨勢（棕紅壤除外）。這是因為不同層次的土壤剖而中，表層（A層）的鐵、鋁更易淋溶淀積在B層，造成B層的游離鐵、鋁含量增高。C層屬母質層，其風化較弱，游離鐵、鋁的含鼠較A層的低。土壤中各形態鋁氧化物的總最隨海拔升高而增大，這與鐵氧化物的規律一致。整體來看，隨海拔的升高，土映pH降低，土壤中的Al3+含量和羥基鋁（游離鋁、非晶質鋁和絡合態鋁）都有逐漸升高的趨勢，表現出明顯的富鋁化特征，這與三水鋁石隨海拔高度(Alp：絡合態鋁；A!o：非晶形相；Al。：游離鋁；CD：山地草甸土；HZ：山地黃棕壤；HH：山地故紅壤；Z

34、H：基帶棕紅壤；A、B和C分別代表土壤剖面A層、B層和C層)圖7不同形態鋁氧化物的含最Fig.7ContentsofaluminumoxidesindifferentformsintestedsoilsinJiugongMountain的升高而含量增加的結果一致。且A13,和羥基鋁進入2：1型膨脹性礦物(主要是蛭石)的層間，從而形成14.0A過渡礦物【2%但隨海拔的升高，游離態鋁占鋁氧化物總量的百分比減小，絡合態和非晶形鋁所占百分比增加，說明海拔低處的鋁氧化物以游離態為主，海拔高處的以絡合態和非晶形鋁為主。3結論九宮山垂直地帶性土壤中黏土礦物組合垂直變化明顯，隨山體海拔升高，高嶺石含量逐漸減少

35、，14.0A礦物、伊利石及三水鋁石的含量逐漸增加，部分土壤出現12.0A礦物混層，且其各種形態鐵、鋁氧化物的含量大體隨海拔高度的升高而增大。山地土壤黏土礦物的垂直變化與剖面中不同層次的土壤風化程度有密切的關系。隨海拔升高，土壤質地變輕，2：1型黏土礦物增加，黏粒的游離態鐵、鋁的含量減小，非晶形和絡合態鐵、鋁的含量增加.都反映了九宮山垂直帶譜中土壤的風化程度從低海拔到高海拔逐漸降低。九宮山土壤不同層次中，黏土礦物類型和相對含鼠發生變化。基帶棕紅壤剖面A層和B層具有較多14.0A礦物和伊利石，而C層具有大量高嶺石；山地黃紅壤的黏土礦物類型和含量隨層次的變化不大；和基帶棕紅壤相比.山地黃棕壤和山地草

36、甸土剖面A、B層中14.0A礦物和三水鋁石含址明顯提高，高嶺石含量明顯降低.而C層中三水鋁石含量增加最為明顯。垂直土壤的不同層次中，A層和B層的鐵、鋁氧化物含量均較C層的高。參考文獻：1 李慶邃.中國紅壤M.北京：科學出版社，1983焦瓏，王學東，黃磊，等.霧靈山土壤垂直分布類型及其剖面特征JJ.首都師范大學學報(自然科學版)，2011,32(3):69-722 路鵬，周超，陳圣波，等.基于Hyperion數據的江西德興礦區粘上礦物信息提取及其找礦意義J.中國地質大學學報(地球科學),2015,40(8):1386-1390張志丹，羅香麗，王繼紅，等.吉林省主要土壤膠散復合體粘土礦物XRD物相

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