土壤是復(fù)雜的自然體,是地球生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。原生礦物質(zhì)是土壤各種化學(xué)元素的最初來源,它們構(gòu)成土壤礦物質(zhì)的大部分。但是,在土壤中最活躍的部分卻是次生礦物和有機(jī)物質(zhì),土壤有機(jī)質(zhì)是土壤固相部分的重要組成成分,盡管土壤有機(jī)質(zhì)的含量只占土壤總量的很小一部分,但它對(duì)土壤形成、土壤肥力、環(huán)境保護(hù)及農(nóng)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面都有著極其重要的作用和意義。 現(xiàn)代土壤中的正構(gòu)烷烴和類異戊二烯化合物—姥鮫烷、植烷具有環(huán)境指示作用,其在不同土壤剖面的含量、碳數(shù)分布范圍和地球化學(xué)參數(shù)的不同反映了土壤成熟度、氧化-還原性質(zhì)和有機(jī)質(zhì)來源的差異。本文通過分析吉林省不同類型土壤剖面中正構(gòu)烷烴的分布,探討土壤類型及地帶性因素對(duì)土壤正構(gòu)烷烴分布的影響,進(jìn)一步分析土壤發(fā)育和演化規(guī)律;分析不同剖面土壤成土條件,有機(jī)質(zhì)的演化程度和正構(gòu)烷烴來源,推斷古環(huán)境土壤有機(jī)質(zhì)形成的植被因素,為恢復(fù)吉林省古環(huán)境提供參考,為保護(hù)和改良土壤提供科學(xué)的依據(jù)。 吉林省位于四季分明的寒溫帶,地形特點(diǎn)是東南高,西北低,東部,中部和西部土壤呈地帶性分布,在典型地帶性土壤中星散分布著非地帶性土壤。吉林省擁有高產(chǎn)玉米和水稻耕地,也保留著完整的長(zhǎng)白山原始森林,土壤類型多樣,地質(zhì)特征典型,因此,不同類型土壤正構(gòu)烷烴分布特征鮮明。 本論文采用氣相色譜法分析了吉林省19種類型土壤(45亞類)的不同剖面土壤樣品133件,典型植物樣品8件,主要研究成果如下: (1)系統(tǒng)分析了吉林省不同類型土壤姥鮫烷、植烷和正構(gòu)烷烴含量。利用正構(gòu)烷烴和類異戊二烯化合物-姥鮫烷、植烷分布特征的環(huán)境指示作用探討不同類型土壤有機(jī)質(zhì)環(huán)境地球化學(xué)變化規(guī)律。 (2)分析了吉林省東部垂直地帶性土壤和水平地帶性土壤正構(gòu)烷烴的分布特征。東部土壤中正構(gòu)烷烴多數(shù)富集于亞表層,土壤有機(jī)質(zhì)主要來源于陸源高等生物,成熟度程度低,土壤處于強(qiáng)還原性環(huán)境。此外,長(zhǎng)白山區(qū)垂直地帶性土壤CPI1值隨著海拔高度規(guī)律分布,東部土壤沒有明顯水平地帶性分布規(guī)律。 (3)分析了吉林省中部地帶性土壤正構(gòu)烷烴的分布特征。OEP平均值分別為2.37、1.79、2.39,CPI2分別為2.71、2.12、1.59,長(zhǎng)鏈碳正構(gòu)烷烴奇偶優(yōu)勢(shì)明顯,數(shù)據(jù)顯示土壤的有機(jī)質(zhì)主要源于高等植物,成熟度相對(duì)較低。Pr/Ph在0.64~1.17,揭示了中部地帶性土壤處于弱氧化-還原性環(huán)境。 (4)分析了吉林省西部地帶性土壤正構(gòu)烷烴的分布特征。西部土壤正構(gòu)烷烴主要源于高等植物,成熟度相對(duì)較高。西部土壤CPI2分布具有經(jīng)度地帶性特征,隨著經(jīng)度的降低西部土壤有機(jī)質(zhì)成熟度增高。L/H數(shù)值也隨著黑鈣土壤分布向西延展而降低,反映出西部土壤性質(zhì)變化的經(jīng)度地帶性因素。 (5)探討了吉林省典型地帶性土壤正構(gòu)烷烴分布規(guī)律。地球化學(xué)參數(shù)OEP、CPI2和Pr/Ph變化特征反映出吉林省主要土壤地帶性分布規(guī)律。沿著經(jīng)度的降低方向,土壤地球化學(xué)參數(shù)OEP和CPI2呈下降趨勢(shì),Pr/Ph呈上升趨勢(shì)。 (6)分析了吉林省非地帶性土壤正構(gòu)烷烴的分布特征。吉林省非地帶性土壤正構(gòu)烷烴分布差異很大,土壤類型及土壤分布地帶性因素影響不同。非地帶性土壤正構(gòu)烷烴來源具有多樣性,有機(jī)質(zhì)成熟度普遍很低,土壤氧化-還原性質(zhì)由土壤類型和成土附加過程決定。 (7)分析了吉林省典型植物的正構(gòu)烷烴的分布特征。同一種植物生長(zhǎng)在不同地帶,正構(gòu)烷烴分布截然不同。東部山區(qū)雜草正構(gòu)烷烴主峰碳為nC31,西部草原雜草主峰碳為nC29。西部草本植物奇偶優(yōu)勢(shì)指數(shù),碳優(yōu)勢(shì)指數(shù),明顯低于東部草本植物相應(yīng)數(shù)值,只有短鏈與長(zhǎng)鏈碳數(shù)比完全相同。 (8)探討了土壤正構(gòu)烷烴的來源與生長(zhǎng)植被的關(guān)系。吉林省代表性植被與其覆蓋下的土壤中正構(gòu)烷烴分布并不一致。正構(gòu)烷烴豐度差值顯示土壤有機(jī)質(zhì)輸入是生物和時(shí)間因素的函數(shù),土壤表層正構(gòu)烷烴分布特征不同程度顯示出當(dāng)前優(yōu)勢(shì)植被的影響。不同土壤剖面正構(gòu)烷烴來源存在明顯差異,說明吉林省古環(huán)境植被與現(xiàn)代不同,反映出土壤表面植被的更迭和人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。
【學(xué)位單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位年份】:2013
【中圖分類】:S153;X144
【部分圖文】: 地理業(yè)資源是一個(gè)農(nóng)業(yè)大省,是中國重要的商品糧生產(chǎn)基地之一,盛產(chǎn)玉谷子、水稻、紅小豆、小麥和薯類等經(jīng)濟(jì)作物,人均占有糧食居全國首位[123]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境清潔,80%地區(qū)水域的排污與徑.11,屬于II級(jí)水平,淡水生態(tài)質(zhì)量屬于全國優(yōu)良區(qū)域[124]。吉林金玉米帶。近些年吉林省玉米帶年平均氣溫明顯增加, 冬季和米帶的玉米種植面積呈現(xiàn)出隨氣溫增加而線性增加的趨勢(shì)。
的數(shù)目達(dá)到最大值,它的通式為CnH2n+2,是一種化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定質(zhì)體中這類穩(wěn)定有機(jī)質(zhì)的豐度及代表有機(jī)質(zhì)組成及演化的生物標(biāo)志原始生物的種屬、類型、環(huán)境、氣候及區(qū)域分布變化密切相關(guān)。它其正構(gòu)烷烴等分子生物標(biāo)志化合物的差異上,也可以表現(xiàn)在分子精同位素組成上。品采集據(jù)全國第二次土壤普查的要求,1990 年吉林省在原土壤分類系統(tǒng)土壤分類的修正,制訂了《吉林省土壤分類系統(tǒng)》,編寫了《吉林林省土壤類型分布圖》。依據(jù)土壤發(fā)生學(xué)理論,將吉林省境內(nèi)土壤分,45 種亞類型。本研究以《吉林省土壤類型分布圖》為定位依據(jù)省境內(nèi)的 45 種典型土壤樣品。樣品分布如圖 3.1 所示,具體信息見
【參考文獻(xiàn)】
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2870759
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