红壤关键带质子产生和消耗及其环境效应综述

文献类型： 中文期刊

第一作者： 杨金玲

作者： 杨金玲;董岳;冯文澜;张昊哲;张甘霖

作者机构： 中国科学院南京土壤研究所;江苏省农业科学院农业资源与环境研究所

关键词： 酸化;酸缓冲机制;矿物风化;氮转化;元素循环

期刊名称： 地学前缘

ISSN： 1005-2321

年卷期： 2025 年 32 卷 003 期

页码： 231-247

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 红壤在我国农业及经济社会可持续发展中占有重要地位。红壤关键带实质上是红壤区域自然和人为共同作用下由水-土-气-生-岩构成的地球表层系统。本文综述了红壤的酸化现状、红壤关键带中质子（H+）产生和消耗的过程与机制，以及这些过程所产生的生态环境效应。从关键带的视角，碳循环是土壤自然酸化过程中H+的主要来源。大气酸沉降（H+、氮、硫）和植物因生长对盐基离子(K+、Na+、Ca2+和Mg2+)的净吸收而产生的H+是自然生态系统下红壤中H+的主要来源，但化学氮肥施用带来的氮转化过程产生的H+和植物收获带走的盐基离子是农田生态系统中红壤酸化加剧的主导因素。氮在土壤中的转化过程和H+产生过程复杂，采用氮和氧双同位素的方法，可以定量化水体中硝态氮（NO3--N）的来源，从而定量不同来源氮对土壤中H+的贡献。矿物风化、阳离子交换、铁铝氧化物缓冲、硫酸根专性吸附和有机质的酸缓冲等均是红壤中存在的重要酸缓冲机制。这些过程交织在一起，不易量化单独的缓冲过程，难以准确定量红壤的酸化速率。借助矿物风化释放的盐基离子与硅的化学计量关系，可以解析不同风化程度的红壤地区H+用于硅酸盐风化和盐基交换的比例，从而更好地理解不同风化程度红壤对H+缓冲路径的差异。酸化不仅会改变土壤自身的物理和化学特性、活化重金属元素、引起铝毒等，还影响土壤中的微生物和植物生长，氮转化带来的NO3--N迁移和深部累积会对地下水污染带来潜在的风险。质子的消耗过程可以缓解H+产生所带来的生态危害。红壤区径流水保持中性，说明土壤消耗了所有输入的H+,目前依然具有一定的酸缓冲能力。针对以上红壤关键带的H+产生和消耗的研究现状，本文提出了对未来的研究展望，探讨了红壤关键带需要进一步深入探索的相关科学问题。

分类号： S155.25%X144

  • 相关文献

[1]用二次曲线拟合表征土壤酸中和能力的研究. 孟红旗,徐明岗,吕家珑,张会民,蔡泽江. 2013

[2]细菌Ensifer adhaerens M78产胞外多糖对矿物风化的影响. 陈未,高岩,何琳燕,盛下放. 2023

[3]两个放牧率下藏羊粪在高寒草甸的分解特征. 颜才玉,孙义,刘阳,王召峰,常生华,侯扶江. 2018

[4]9种典型荒漠植物生态化学计量学特征分析. 刘珮,马慧,智颖飙,崔艳,孙安安,郭洋楠,李强,高天云,张荷亮,刘海英. 2018

[5]中国荒漠植物生态化学计量学特征与驱动因素. 智颖飙,刘珮,马慧,路战远,崔艳,孙安安,姚一萍,张德健,刘海英,红鸽,刘钟龄,李雪飞,张荷亮. 2017

[6]两个放牧率下藏羊粪在高寒草甸的分解特征. 颜才玉,孙义,刘阳,王召峰,常生华,侯扶江. 2018

[7]南方人工草地放牧系统元素循环与培肥技术研究. 蒋建生,蒋文兰,任继周. 2002

[8]不同氮肥用量下乙草胺对土壤氮转化过程的影响. 郑祥洲,王亚萨,张玉树,张晶,陈静蕊,丁洪. 2016

[9]尿素氮形态转化对腐殖酸的响应. 隽英华,陈利军,武志杰,汪仁. 2011

[10]天山1号冰川前缘土壤中光合细菌的分离鉴定及氮转化能力分析. 刘珍珠,樊振,高雁,李玉国,刘欢欢,马贵军,娄恺,刘建伟,晁群芳,曾军. 2019

[11]木薯茎秆栽培基质氮变化规律研究. 李光义,余小兰,徐林,张红燕,邹雨坤. 2018

[12]冻融对温带土壤可溶性氮库、氮转化过程及细菌群落多样性的影响. 蒲家慧,姜楠,隽英华,陈利军. 2020

[13]有机无机肥配合施用下的稻田氮素转化与利用. 徐明岗,邹长明,秦道珠,八木一行,宝川靖和. 2001

[14]豆科根瘤菌优良菌种及接种技术. 宁国赞,刘惠琴,马晓彤. 1998

[15]不同灌溉和施肥模式对水稻产量、氮利用和稻田氮转化特征的影响. 曹小闯,吴龙龙,朱春权,朱练峰,孔亚丽,陆若辉,孔海民,胡兆平,戴锋,张均华,金千瑜. 2021

[16]外源氮在中、低肥力红壤中的转化与去向研究. 邵兴芳,申小冉,张建峰,徐明岗,张文菊,黄敏,周显. 2014

[17]养分投入和作物根系对土壤微生物氮转化的影响. 左竹,张建峰,李桂花. 2011

[18]除草剂对不同种植年限柑橘园土壤氮转化过程及温室气体排放的影响. 郑祥洲,王亚萨,张玉树,张晶,丁洪. 2018

[19]EM菌预处理对不适用鲜烟叶厌氧发酵氮转化的影响. 白志高,罗雅莹,计思贵,陈发荣,乔志新,刘庆光,洪丽芳,付利波. 2013

[20]吡虫啉和毒死蜱对尿素氮在土壤中转化的影响. 郑祥洲,丁洪,雷俊杰,CHEN Deli,张玉树,范平,陈静蕊. 2013

作者其他论文 更多>>

微信小程序