地质学论文_桂林岩溶区石灰土壤对酸雨缓冲作用

文章摘要:近期越来越多的研究显示硫酸、硝酸等外源酸会参与碳酸盐岩溶蚀,但酸雨在碳酸盐岩溶蚀中的作用与碳循环的关系并不明确,严重制约了我国岩溶碳汇效应的准确评估。本研究选择在酸雨强度大、频率高、岩溶发育典型的桂林丫吉岩溶泉野外科研实验场开展研究,对不同地貌部位土壤和丰水期（4月）、平水期（9月）降雨后土壤水进行分层取样测试。结果显示:土壤的pH范围为5.55～7.81,平均值为6.76±0.61,变异系数为9.11%,土壤水的pH范围为6.69～7.89,平均值为7.21±0.31,变异系数为4.43%,两者均接近中性和中性以上,并呈现出随深度增加而不断增大的趋势性变化规律,土壤pH主要受土壤有机质分解产酸的控制,土壤水pH主要受石灰土富钙偏碱的地球化学背景影响,酸雨对两者的影响较小。土壤阳离子交换量范围为302～423 mmol（+）/kg,位于酸沉降不敏感区的土壤范围内,土壤对酸雨来源的H⁺具有较好的缓冲能力。土壤水中碱性离子(Ca²⁺+Mg²⁺)所占比例*范围为23.66%～25.0%,平均值为24.25%±0.33%,变异系数为1.36%,含量稳定;酸性离子(SO₄^2–+NO₃^–)所占比例范围为2.47%～18.94%,平均值为7.69%±5.09%,变异系数为66.28%,随着深度增加,土壤水中酸性离子浓度逐渐降低;土壤pH值呈碱性,可以认为,酸雨成分并没有穿透土壤层进入岩溶含水层,没有产生减碳汇效应。前期的研究由于没有考虑石灰土壤层对酸雨的缓冲作用,高估了酸雨的减汇效应。

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