酸性森林土壤中Ca-H-Al交换过程与铝的溶解机制研究

来源：土壤学报杂志2006年第1期北京时间：

作者：郭景恒,张晓山,张逸,Rolf David Vogt

单位：郭景恒，1. 中国科学院生态环境研究中心, 北京, 100085;2. 奥斯陆大学化学系, 奥斯陆0315, 挪威；,张晓山，1. 中国科学院生态环境研究中心, 北京, 100085;2. 奥斯陆大学化学系, 奥斯陆0315, 挪威；,张逸，1. 中国科学院生态环境研究中心, 北京, 100085;2. 奥斯陆大学化学系, 奥斯陆0315, 挪威；,Rolf David Vogt，1. 中国科学院生态环境研究中心, 北京, 100085;2. 奥斯陆大学化学系, 奥斯陆0315, 挪威；,

摘要：华南酸性森林土壤分别在pH值为3.46、4.24和4.84条件下用含不同浓度盐基离子(Ca2+)的酸性浸提液浸提,以查明降水中盐基离子对土壤水中Al和H+的影响。实验结果表明:随着Ca2+浓度的增加,土壤浸出液中H+和Al都有增加的趋势。随着Ca2+浓度的变化,H+和Al有不同的来源:当Ca2+<0.5mmol L-1时,土壤主要通过Ca-H交换机制释放H+,浸出液中Al主要来源于土壤活性铝的溶解;当Ca2+>0.5mmol L-1时,由于Ca-Al交换反应,浸出液中Al随Ca2+浓度增加而显著增加,此时H+主要来源于Al的水解反应。浸出液中pH-pAl关系也随pH值(或Ca2+浓度)的变化有显著不同:当浸出液pH>3.7(Ca2+<0.5 mmol L-1)时,浸出液中Al3+活度随pH的变化幅度较小,这可能是酸性土壤中活性铝已显著流失的缘故;当pH<3.7(Ca2+>0.5 mmol L-1)时H+对于Al浓度具有较强的依赖性,故pH随Al3+活度增加而显著降低。因此,降水中盐基离子的增加能够引起土壤水乃至地表水中酸性阳离子(特别是Al)的迅速增加,可能造成对水生生物的突发性影响。

关键词：交换反应;铝的溶解;盐基离子;酸性森林土壤

基金资助：* 国家自然科学基金项目(40273045)资助