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光谱学与光谱分析 2014年第7期34卷 1963-1968页

作者：张志丹罗香丽姜海超李桥申聪颖刘杭周雅娟赵兰坡王继红吉林农业大学资源与环境学院、吉林省生态恢复与生态系统管理省部共建国家重点实验室培育基地吉林长春130118

以东北粮食主产区典型耕作黑土和黑钙土为研究对象，在测定同一气候和地理位置下两种耕作土壤颗粒组成特征情况的基础上，采用X射线衍射（X RD ）分析方法，对两种耕作土壤的粘粒矿物组成及相关差异进行分析，深入探讨其内在变化机理，... 详细信息

以东北粮食主产区典型耕作黑土和黑钙土为研究对象，在测定同一气候和地理位置下两种耕作土壤颗粒组成特征情况的基础上，采用X射线衍射（X RD ）分析方法，对两种耕作土壤的粘粒矿物组成及相关差异进行分析，深入探讨其内在变化机理，是土壤矿物研究的新视角。结果表明：两种供试土壤颗粒组成均以砂粒为主，粘粒、粉粒次之；当颗粒累积率达到50％时，中央粒径分布在15～130μm区间，除胜利乡黑土剖面外，各采样地两类土壤的剖面中粘粒含量的分布顺序呈现出与中央粒径大小相反的趋势。土壤粘粒在两种土壤剖面中呈现不同的分布规律，黑土剖面中粘粒在表层富集（18.82％），而黑钙土剖面中在钙积层富集（17.41％）。除泉眼岭黑土剖面外，其余采样地的土壤剖面中粘粒含量均在母质层中最少。XRD图谱分析显示，不同土壤中粘粒矿物图谱的差异不仅表现在衍射峰的强度及部分衍射峰位的变化上，还表现在矿物组成上。黑土、黑钙土均以2∶1型粘粒矿物为主，黑土组成为蒙伊混层-伊利石-蛭石型，黑钙土为蒙伊混层-伊利石-蒙脱石型，且均含有少量的高岭石、绿泥石、石英等原生矿物。

关键词： XRD光谱黑土黑钙土颗粒组成粘粒矿物

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同步辐射X射线衍射光谱在地带性土壤粘粒矿物研究中的应用

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光谱学与光谱分析 2021年第2期41卷 529-534页

作者：张志丹赵旻爽张丽娜刘杭李蕊盛倩男郭聃赵晓艺张晋京钟双玲吉林农业大学资源与环境学院吉林省生态恢复与生态系统管理省部共建国家重点实验室培育基地吉林长春130118 中国科学院高能物理研究所北京同步辐射装置实验站北京100049

X射线衍射(XRD)光谱是分析土壤粘粒矿物组成的重要手段,但常规XRD分析存在前处理复杂、耗时较长、光谱分辨率低、扫描不充分等问题。为此,该研究依托北京同步辐射装置(BSRF)的4B9A衍射实验站,以我国东部不同气候带(即温带、亚热带、热带... 详细信息

X射线衍射(XRD)光谱是分析土壤粘粒矿物组成的重要手段,但常规XRD分析存在前处理复杂、耗时较长、光谱分辨率低、扫描不充分等问题。为此,该研究依托北京同步辐射装置(BSRF)的4B9A衍射实验站,以我国东部不同气候带(即温带、亚热带、热带)的7种地带性森林土壤(棕色针叶林、暗棕壤、棕壤、黄棕壤、黄壤、赤红壤和砖红壤)为研究对象,利用同步辐射X射线衍射(SR-XRD)光谱对土壤粘粒矿物组成特征进行分析。结果表明:(1)温带土壤(棕色针叶林、暗棕壤和棕壤)质地以粘壤土为主,而亚热带土壤(黄棕壤、黄壤和赤红壤)分布在粘土和粘壤土的分界线上;从亚热带到热带,土壤质地呈现出粘土→壤土→砂土的变化趋势。(2)土壤硅铝率(Sa)表现为温带土壤(5.22)>热带土壤(4.53)>亚热带土壤(4.49);同样地,硅铝铁率(Saf)也呈现出温带土壤(4.06)>热带土壤(3.53)>亚热带土壤(3.36)的变化规律。(3)从温带到热带,土壤粘粒矿物中高岭石的含量增加、结晶度提高,而伊利石的含量则逐渐减少;温带土壤以2∶1型粘粒矿物为主,而热带土壤则以1∶1型矿物为主;在SR-XRD光谱中鉴定出了伊蒙混层、长石两种粘粒矿物的存在,而这两种矿物在常规XRD光谱中未被识别。(4)与常规XRD法相比,利用SR-XRD法分析土壤粘粒矿物组成具有以下优势:一是前处理工作量较少,常规XRD法需将粘粒样品制成不同类型的载玻片再进行测定,而SR-XRD法直接测定粘粒样品即可;二是光谱分辨率高,SR-XRD法的分辨率可达到≤100 nm,从而能够检测到更多的衍射峰;三是实验效率提高,SR-XRD法的优化扫描步长可达0.04°,比常规XRD法增加1倍,从而提高了测试效率;四是扫描辨识度增加,SR-XRD法的看光时间可优化为4 min,是常规XRD法的2倍,使得样品的扫描更加充分。

关键词： SR-XRD光谱常规XRD光谱气候带地带性森林土壤粘粒矿物

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不同利用方式的苏打盐渍土剖面盐分组成及分布特征

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土壤学报 2011年第5期48卷 904-911页

作者：赵兰坡冯君王宇王鸿斌耿玉辉吉林农业大学资源与环境学院吉林省生态恢复与生态系统管理省部共建国家重点实验室培育基地长春130118

通过野外调查、采样和室内分析,研究了松嫩平原不同利用方式的苏打盐渍土剖面形态特征及可溶盐含量与组成在土壤剖面中的变化。结果表明,土壤的利用方式不同,土壤剖面腐殖质层厚度、耕层和腐殖质层的有机质含量等有明显差异。在围栏草... 详细信息

通过野外调查、采样和室内分析,研究了松嫩平原不同利用方式的苏打盐渍土剖面形态特征及可溶盐含量与组成在土壤剖面中的变化。结果表明,土壤的利用方式不同,土壤剖面腐殖质层厚度、耕层和腐殖质层的有机质含量等有明显差异。在围栏草原、旱田、新水田及老水田4个剖面中,土壤可溶盐总量、pH与ESP均是在剖面中部最高,上部和下部较低;可溶盐组成均以K++Na+和HCO 3-、CO23-为主。表明草原围栏、旱田及水田利用均有抑制苏打盐分表聚的作用。放牧草原剖面的可溶盐含量自下向上逐渐增多,盐分表聚非常显著。开垦20余年的水田剖面中,表层土壤的可溶盐总量、pH和ESP值分别降至0.21%、7.56和9.1%,表明苏打盐碱地种稻较草原和旱田利用更有利于土壤脱盐脱碱。

关键词：苏打盐渍土草原利用旱田利用盐碱土种稻土壤可溶盐含量和组成

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松辽平原玉米带黑土肥力退化机理研究

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土壤学报 2006年第1期43卷 79-84页

作者：赵兰坡王鸿斌刘会青王艳玲刘淑霞王宇吉林农业大学资源与环境学院吉林省生态恢复与生态系统管理省部共建国家重点实验室培育基地长春130118

通过田间调查和土壤肥力指标分析,探讨了松辽平原玉米带黑土肥力退化的原因和机理。结果发现,现行的以小四轮拖拉机为主要动力的耕作制度下,土壤剖面中耕层与犁底层的界面为“波浪型”,而年年进行秋翻的玉米田,其耕层与梨底层的界面为... 详细信息

通过田间调查和土壤肥力指标分析,探讨了松辽平原玉米带黑土肥力退化的原因和机理。结果发现,现行的以小四轮拖拉机为主要动力的耕作制度下,土壤剖面中耕层与犁底层的界面为“波浪型”,而年年进行秋翻的玉米田,其耕层与梨底层的界面为“平面型”。而且两者耕层土壤的养分含量和理化性质等指标也有明显差异。研究还发现,现行的以无机氮磷肥为主的施肥制度和玉米连作种植制度对土壤养分平衡有很大影响。因此认为,现行的不合理的耕作、施肥及玉米连作制度是导致松辽平原玉米带黑土肥力退化主要原因。

关键词：松辽平原玉米带黑土肥力退化

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膜下滴灌黑钙土微生物生物量碳及溶解性有机碳特性研究

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水土保持学报 2013年第6期27卷 226-230,248页

作者：张志丹姜海超李桥罗香丽刘淑霞赵兰坡王继红吉林农业大学资源与环境学院吉林省生态恢复与生态系统管理省部共建国家重点实验室长春130118

以吉林典型黑钙土为对象，研究玉米地膜覆盖滴灌技术下，不同肥力土壤微生物生物量碳（MBC）、溶解性有机碳（DOC）垂直分布的差异及特性。设置4个处理：I．覆膜高产，Ⅱ．覆膜对照，Ⅲ．裸地（常规耕作）高产，Ⅳ．裸地对照。研究结果... 详细信息

以吉林典型黑钙土为对象，研究玉米地膜覆盖滴灌技术下，不同肥力土壤微生物生物量碳（MBC）、溶解性有机碳（DOC）垂直分布的差异及特性。设置4个处理：I．覆膜高产，Ⅱ．覆膜对照，Ⅲ．裸地（常规耕作）高产，Ⅳ．裸地对照。研究结果表明：耕层（0=20cm）土壤的MBC含量、DOC含量、SMBC／SOC值的平均值均大于剖面（O60cm）土壤。覆膜高产土壤MBC含量、DOC含量均大于覆膜对照土壤，裸地土壤除DOC含量在20cm土层外，也呈现与覆膜土壤相似趋势；裸地高产土壤SMBC／S0c值明显大于裸地对照土壤，覆膜土壤除在60cm外，SMBC／SOC值也呈现与裸地土壤相似趋势。从MBC含量、D0c含量、SMBC／SOC值的变化范围来看，覆膜土壤（I和Ⅱ）分别为88．41～488．25mg／kg，65．23～392．23mg／kg，0．73～2．27％，裸地土壤（Ⅲ和IV）分别为96．21～512．14mg／kg，84．12～447．36mg／kg，0．59～2．20％；表现为覆膜MBC含量、DOC含量、SMBC／SOC值的变化幅度均小于裸地土壤。土壤有机质（SOC）与MBC、DOC含量的相关性分析表明，SOC与MBC、DOC均成极显著的正相关（P〈0．01），相关系数分别为0．7476和0．7394。

关键词：黑钙土地膜覆盖滴灌微生物生物量碳溶解性有机碳

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吉林省主要土壤胶散复合体粘土矿物XRD物相研究

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矿物学报 2016年第1期36卷 97-102页

作者：张志丹罗香丽王继红焉莉高雪莹程程丛高刘淑霞吉林农业大学资源与环境学院吉林省生态恢复与生态系统管理省部共建国家重点实验室培育基地吉林长春130118

以吉林省主要耕作土壤(白浆土、黑土和黑钙土)为研究对象,采用X射线衍射(XRD)分析方法,研究土壤胶散复合体(G0、G1、G2)中粘粒矿物组成特征,探讨不同土壤类型下胶散复合体中粘粒矿物的演化规律及形成机理。结果表明:对3种不同土壤类型而... 详细信息

以吉林省主要耕作土壤(白浆土、黑土和黑钙土)为研究对象,采用X射线衍射(XRD)分析方法,研究土壤胶散复合体(G0、G1、G2)中粘粒矿物组成特征,探讨不同土壤类型下胶散复合体中粘粒矿物的演化规律及形成机理。结果表明:对3种不同土壤类型而言,各组复合体含量均呈G0>G1>G2的趋势,且G0/G1、G0/G2均大于1。对胶散复合体不同组分而言,除G0组的含量大小顺序为黑土>白浆土>黑钙土外,G1、G2、(G0+G1+G2)组均为白浆土>黑土>黑钙土。XRD物相分析表明,主要耕作土壤胶散复合体粘粒中均以2∶1型粘粒矿物为主,且均含有蒙脱石、蛭石、伊利石、高岭石和石英等;黑土和黑钙土复合体中粘粒以蒙脱石、伊利石为主,白浆土则以蛭石、伊利石为主。土壤胶散复合体不同矿物的演变存在差异,3组复合体受风化影响的顺序为G0>G1>G2。

关键词：耕作土壤胶散复合体粘土矿物 XRD分析

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土壤酶在土壤有机培肥研究中的意义

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土壤通报 2006年第2期37卷 362-368页

作者：张志丹赵兰坡吉林省生态恢复与生态系统管理省部共建国家重点实验室培育基地吉林农业大学资源与环境学院吉林长春130118

土壤酶在土壤碳、氮、磷、硫等元素的循环中起着重要的生物学催化剂的作用,其活性的强弱直接与土壤肥力因素密切相关,各种有机培肥措施可直接或间接地影响土壤酶的活性。在土壤有机培肥研究中,可以把土壤酶活性作为评价土壤肥力的指标之... 详细信息

土壤酶在土壤碳、氮、磷、硫等元素的循环中起着重要的生物学催化剂的作用,其活性的强弱直接与土壤肥力因素密切相关,各种有机培肥措施可直接或间接地影响土壤酶的活性。在土壤有机培肥研究中,可以把土壤酶活性作为评价土壤肥力的指标之一,直接研究各种酶类的活性变化,对于揭示土壤有机质转化的过程、方向及规律,土壤养分形成机理具有重大的意义。

关键词：土壤酶活性土壤有机培肥土壤有机质转化

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应用XRD光谱研究水旱利用方式下盐碱土粘粒矿物演化特性

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光谱学与光谱分析 2014年第8期34卷 2273-2278页

作者：张志丹李桥罗香丽姜海超郑庆福赵兰坡王继红吉林农业大学资源与环境学院吉林省生态恢复与生态系统管理省部共建国家重点实验室培育基地吉林长春130118 内蒙古民族大学分析测试中心天然产物与废弃物利用研究所内蒙古通辽028000

以吉林省典型盐碱土为研究对象,对比分析水田与旱田利用方式下土壤粘粒矿物的组成特征,并利用X射线衍射(XRD)光谱研究两种利用方式下粘粒矿物的演化规律。结果表明,水田利用方式下,盐碱土各项理化性质均优于旱田利用,且水田利用较旱田... 详细信息

以吉林省典型盐碱土为研究对象,对比分析水田与旱田利用方式下土壤粘粒矿物的组成特征,并利用X射线衍射(XRD)光谱研究两种利用方式下粘粒矿物的演化规律。结果表明,水田利用方式下,盐碱土各项理化性质均优于旱田利用,且水田利用较旱田利用更能促进盐碱土颗粒风化,提高粉粒颗粒含量。水田利用下土壤有强烈的脱钾过程,粘粒矿物的水化程度较高,伊利石结晶度降低。XRD光谱分析表明,两种利用方式下粘粒矿物组成相似,但衍射峰的强度及峰位存在差异。旱田利用的盐碱土粘粒矿物演变过程主要为S/I混层矿物→蛭石,水田方式下演变过程则主要为黑云母→伊利石和S/I混层矿物→蛭石→高岭石;长期水田利用后的盐碱土会出现一类羟基化的"绿泥石化"矿物。研究结果表明水田利用更有助于改善土壤结构,培育高肥力土壤,对盐碱土的改良效果较好。利用XRD光谱分析方法,较为全面的测定了粘粒矿物的各项特性,并针对两种利用方式进行对比分析,是土壤矿物研究的新视角。

关键词： XRD光谱利用方式盐碱土粘粒矿物演化

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松辽平原玉米带黑土肥力演化特点及培育技术

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吉林农业大学学报 2008年第4期30卷 511-516页

作者：赵兰坡张志丹王鸿斌高强王宇王淑华冯君刘淑霞刘会青郑庆福吉林农业大学资源与环境学院吉林省生态恢复与生态系统管理省部共建国家重点实验室培育基地长春130118

通过调查研究,提出了松辽平原玉米带粮食生产中存在的5方面问题。根据最近的一些研究结果,从土壤剖面构型、有效态养分平衡、有机无机复合体组成及土壤酸化趋势加剧等方面揭示了玉米带黑土肥力演化的特点,分析了驱动土壤肥力演化的原因... 详细信息

通过调查研究,提出了松辽平原玉米带粮食生产中存在的5方面问题。根据最近的一些研究结果,从土壤剖面构型、有效态养分平衡、有机无机复合体组成及土壤酸化趋势加剧等方面揭示了玉米带黑土肥力演化的特点,分析了驱动土壤肥力演化的原因。简要介绍了前期工作中提出的"三三(全)耕作制"对土壤肥力的培育效果,目的是为松辽平原玉米带土壤肥力退化的防治和定向培育提供理论和技术支撑。

关键词：松辽平原玉米带黑土肥力演化肥力培育技术

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松辽平原玉米带黑土不同耕作制度下的土壤侵蚀特征研究

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水土保持学报 2005年第2期19卷 26-28,40页

作者：王鸿斌赵兰坡王杰王宇吉林农业大学资源与环境学院吉林省生态恢复与生态系统管理省部共建国家重点实验室培育基地吉林长春130118

通过田间调查和土壤肥力指标分析,探讨了松辽平原玉米连作黑土在不同的耕作制度下所形成两种不同构型剖面土壤侵蚀特征。结果发现,“平面型”剖面构型比“波浪型”剖面构型的土壤结构优良,土壤物理肥力水平较高;不合理的耕作制度是造成... 详细信息

通过田间调查和土壤肥力指标分析,探讨了松辽平原玉米连作黑土在不同的耕作制度下所形成两种不同构型剖面土壤侵蚀特征。结果发现,“平面型”剖面构型比“波浪型”剖面构型的土壤结构优良,土壤物理肥力水平较高;不合理的耕作制度是造成土壤侵蚀的重要原因,而坡地土壤侵蚀又是造成土壤质量退化的主要原因。不同的耕作制度下,土壤的抗侵蚀性有较大的差异,“平面型”剖面的侵蚀率平均为2 88,“波浪型”剖面的侵蚀率平均为3 17。

关键词：耕作制度松辽平原特征研究黑土玉米带土壤侵蚀特征土壤质量退化指标分析土壤肥力田间调查土壤结构肥力水平土壤物理抗侵蚀性平面型侵蚀率剖面构型浪型原因平均连作坡地

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