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体积2016年| 文章的ID3590548| https://doi.org/10.1155/2016/3590548

化学和物理特征与不同岩性在半干旱地中海此种不文明的土壤

丹尼尔Moraetis,¹ Nikolaos Lydakis-Simantiris,² Despina Pentari ,³ Emmanouil Manoutsoglou,³ Chryssa Apostolaki,³ 和Vasilios Perdikatsis³

学术编辑器: 弗朗西斯科·Sdao

收到了 2015年10月30日

接受 06年4月2016年

发表 2016年6月20日

文摘

本研究的目的是确定不文明的土壤的化学和物理特性来自不同父母材料在地中海半干旱气候条件下,支持脆弱的土壤的形成。目前的工作是极大的兴趣在农业和环境利益相关者提供一个“基准”的原状土质量对于有机质含量和营养的可用性。主成分分析(PCA)作为主要工具演示土壤质量阶段,关于营养的可用性。统计分析显示的主要物理化学特性,如阳离子交换量(CEC)控制专门从矿物学和非有机物质。矿物学和散装化学品分析直接关系到土壤母质岩性。无机营养的可用性(宏观和微量元素)较低,相对与大部分的土壤。主成分分析显示了不同寻常的K的相关性⁺不仅与伊利石含量还OM的土壤。土壤已经发展的低质量的有机成分和营养明显在克里特岛的54个样本调查。

1。介绍

土壤之间的动态链接是生物圈、岩石圈和构成几乎没有可再生自然资源(非常低的形成),与一个关键角色的环境和农业。这是地球系统的重要组成部分,因为它控制着水文、生态、生物和地球化学循环(1- - - - - -5]。土壤质量的关键属性(即。,nutrients content, pH, and electrical conductivity) are governed by climatic, biological, and geological factors [6- - - - - -9]。矿物风化作用是一个重要的无机养分在土壤在自然条件下10]。地质梯度影响严重土壤养分池(10]。底部区域通常由蛇纹岩或超基性的岩石富含镁、铁、镍、铬和耗尽在K,钙、磷、和锌11]。另一方面,高开发的火山灰土壤阳离子交换量(CEC) (12]。消息灵通的et al。13)表示,中国主要是由粘土含量控制在灰肥沃的土壤和土壤有机质(OM)在灰自由。

除了营养释放通过风化过程,土壤特性进一步受到大气沉积的影响,排水流出,生物量、和其他过程,如阳离子交换和有机物分解,而上述所有因素之间存在明显的相互关系(7]。

高的地质变化主要出现在构造活动等领域的边界造山的腰带。克里特岛的外部板位于欧亚板块和展览各种地貌和地质特征。迄今为止,已发表的论文数量有关希腊(即土壤分类。,(14,15])。克里特岛的地质框架已经彻底研究[16- - - - - -18)和土壤开发主要出现在石灰岩、超镁铁的岩石,钙质泥灰土,变质岩(phyllites-quartzites)和冲积沉淀物。此外,克里特岛展品半干旱地中海气候(长炎热的夏季20-31°C)保持不变最后20 Ma (Miocene-early上新世末直到现在)19]。因此,土壤有机质含量较低的出现相对脆弱,植被稀少,容易沙漠化(20.,21]。过去十年的一个主要担忧已提高了土壤的保护,它也提到在最近欧洲资助项目完成土壤转换在欧洲集雨(SoilTrEC) [22]。气候变化报道作为土壤恶化严重的驱动力在英格兰和威尔士等领域(23- - - - - -27]。克里特岛也将受到气候变化的影响和代表一个地区的沙漠化的风险。尽管许多研究土壤退化已经发表的地中海国家,很少报告不文明的和原状土壤的当前状态(28- - - - - -30.]。其背后的原因是很少的地方在欧洲人为活动的仍然完好无损。许多土壤建模研究专门为固碳和/或原状土壤侵蚀丢失数据(初始条件)((31日)和引用在其中,32])。缺乏数据放大当土壤岩性变化。克里特岛仍然保留原状土的几个地方发展不同的岩性。等领域可以作为基准的土壤人为影响和未来气候变化可能会进一步量化。

本研究旨在确定原状土壤的物理和化学特性不同的母岩岩性与稀疏植被的影响下地中海气候条件。我们目标明确演示的脆弱本质从克里特岛土壤有机质含量较低的不文明的地区,为评估提供重要的数据薄土壤在半干旱气候。出于这个原因,不文明的地区的土壤样本收集不同的基石和矿物学特征、理化性质、及其养分含量进行调查。主成分分析(PCA)是应用化学和物理特性的样本以确定样品组的共同特征和调查和合理化的潜在土壤特性之间的相关性。

2。材料和方法

2.1。地质概述

收集的样本来自六个地区在克里特岛上四个不同的基岩岩性。不同的基石是冲积沉淀物(第四纪沉积物)从两个高原、超镁铁的岩石,quartzite-phyllite岩石,晚第三纪土地肥沃的石灰岩。中生代石灰岩被排除在外,因为他们主要是位于高海拔地区土壤有限的配置文件。前面提到的岩性是出席Omalos高原(O)在西方克里特岛,Lasithi高原东部克里特岛(La)、中部Anogia克里特岛(U), Kantanos (Ka)和Kantanos-Kountoura克里特西部(Kb),和Platanos (PL)在西克里特(图1)。展览的地区通常薄土发展。

Omalos区域坐落在西方“Lefka Ori山脉的一部分,它的地貌是典型的高原(海拔1050米)。周围的岩层Omalos高原主要Trypali石灰岩和更少的一部分小露头的Plattenkalk石灰岩phyllites-quartzites系列,而有充满了高原第四纪沉积物16- - - - - -18,33]。土壤样本收集的土壤覆盖地区第四纪地层(冲积)在高原。

Lasithi土壤收集从Lasithi高原(353米),这显示了相似的地质背景Omalos高原。主要石灰岩、Plattenkalk推覆体和phyllites-quartzite集团,位于青藏高原的周边地区,而土壤样本收集从冲积存款。

底部Anogia地区蛇绿岩(主要超镁铁的岩石:橄榄岩)。最扩展在克里特岛存在于地区蛇绿岩露头Anogia村(海拔701米)。超镁铁的岩石组成主要是使蛇纹石化橄榄岩。上覆土壤主要是有限的厚度,而在土地萧条和蛀牙的土层厚很多。

Kantanos区域的母岩由变质quartzite-phyllite组。石英岩集团在西克里特相带的特点是meta-greywackes的交替,meta-sandstones, metapelites [34,35]。两组不同的土壤样本来自Kantanos区(Ka)和Kantanos-Kountoura区(Kb)(海拔350米)。前土壤侵蚀quartzite-phyllite集团开发的丰富的石英,而后者是phyllite-quartzite集团开发的用更少的石英和云母含量更高。

Platanos区域主要包括新第三纪的泥灰土层灰岩和砂岩。最西部地区位于克里特岛相比其他采样站点(图1),海拔250米。

2.2。样本收集和预处理

抽样进行了使用一种特殊的土钻,专为所有土壤类型,和收集的样本前20厘米。54个样本收集的网站选择根据三个战略指导方针:(i)与不文明的网站原位土壤(由灌木覆盖很少),(ii)地点矿物学变化明显是由于不同父母材料,以及各种降水(iii)网站由于取向(东西)。样本来自六个不同的区域,如下所示(图1):Omalos高原9个样本(O1-O9);Kantanos, 7个样本(Ka1-Ka7);Kantanos-Kountoura, 11个样本(Kb1-Kb11);Anogia,八个样本(U1-U8);Lasithi, 11个样本(La1-La11);Platanos,八个样本(PL1-PL8)。样品都被转移到实验室,干在37°C 48 h, 2毫米,随后筛分筛。

2.3。矿物分析

矿物的组成是由x射线衍射(XRD)技术使用西门子D500粉末衍射仪,两粒分数,淤泥(< 63μ米)和粘土(< 2μ米)。这些分数达到了分离的阿太堡缸(36]。获得的数据在35 kV和35马,石墨单色器,使用CuKa辐射。0.03°扫描步骤和每个步骤2 s扫描时间被用于3到70°范围。定性评价的数据完成了软件Diffrac + (SOCABIM SAS法国)。里特维德进行了定量分析的方法。

2.4。对土壤化学分析和提取的解决方案

大部分化学分析的样品进行了x射线荧光光谱(S2骑警,力量EDS光谱仪),在样本分数小于2毫米。测量进行了40 Al滤波器(500 kVμ米)更重的元素(铁、锰、钛、Ca和K)和20 kV轻元素(P、硅、铝、镁、钠)不使用过滤器。上层清液的pH值是决定土壤:水混合物1:2,根据托马斯(37由酸度计)(WTW, 340)。导电性是由电导电极(WTW, 340我)提取从土壤饱和贴。钙含量测定在同一提取后过滤,用火焰原子吸收光谱法(AAS)(珀金埃尔默,AA100)。可用K⁺和毫克^{2 +}被风潮从土壤样品中提取1 M CH₃COONH₄pH值7解决方案(38,39),由原子吸收光谱法。可用微量元素铁^{2 +}、铜^{2 +}、锰^{2 +},锌^{2 +}从土壤中提取样本的二乙三胺五醋酸法,在pH值7.3 [40原子吸收光谱法测定),和他们的浓度。磷提取由0.5碳酸氢钠溶液(41在882 nm)和它的浓度测量光度学的(哈希博士/ 4000 u)使用一个标准的校准曲线。硝酸盐与1 M氯化钾和提取₃- n浓度测量光度学的(42]。有机物的浓度计算根据Walkley和黑色(43]。

2.5。阳离子交换Capacity-Grain规模分析

阳离子交换量(CEC)是由萨姆纳和米勒(描述的方法44在干旱地区土壤)修改。在删除CaCO之后₃与盐酸2 N、土壤样本与CaCl饱和₂2 N和吸附Ca^{2 +}使用氯化钠提取2 N的解决方案(45]。钙的测定^{2 +}由原子吸收光谱法在提取解决方案。

砂的含量、粘土和淤泥的样品(粒度分析)确定Bouyoucos方法(36]。

3所示。结果

结果提出了土壤的物理和化学参数单独为每个区域然后PCA分析适用于所有样品和它提出了一个独立的部分。Lasithi和Omalos提出在一起,因为他们都是高原地区和Kantanos和Kantanos-Kountoura数据也提出了一起因为都是邻近地区,带着看似相同的土壤母质。

3.1。Omalos和Lasithi高原

Omalos和Lasithi土壤已经开发在高原和母质是冲积矿床已经提到。土壤在矿物学特征对比,散装化学分析和其他物理和化学参数。淤泥分数(< 63μOmalos米)(O)土壤表现出较高的石英含量相比Lasithi (La)土壤和这也反映在土壤化学分析(表1和2)。绿泥石粘土分数(< 2中存在μ米)的土壤样本,但它不在O样本。伊利石和高岭石是风化特征产品中长石组成的基石。方解石两个领域,尽管只是一个小阶段广泛的石灰岩高原周边地区露头归因于易于方解石溶解(喀斯特作用)。O土壤含有较高的高岭石和伊利石含量相比,土壤。

表2显示了土壤的化学成分(光谱仪)样本。Omalos土壤SiO更高₂内容(83.1%)相对于其他地区。Lasithi样品表现出更高的分别以内容(3.79%)相比,Omalos土壤(0.47%)。

平均、最小、最大值和标准差(由于空间变异性)所有土壤理化参数测量的表中所示3。Lasithi土壤pH值统计相同(7.4)相比,Omalos土壤(6.4)(表3)。这不是与电导率值(La O: 187: 364μS /厘米),这是与不同的可用性两个方面的营养。Lasithi平均土壤表现出更高的可用性的营养比Omalos土壤(La: 114、228、38毫克/公斤,O: 50岁,64年,5毫克/公斤,K⁺、镁^{2 +}、钙^{2 +}、职责);然而,有两个网站空间变异性预计在这些高原等沉积盆地。

Lasithi样本有较高的CEC值(8.52毫克当量/ 100 gr),相比Omalos土壤CEC(4毫克当量/ 100 gr)(表3)。粒度分析显示壤土和粉砂壤土分数O土壤,而拉土壤细(主要在粘壤土分数)。

3.2。Anogia

Anogia土壤含有丰富的蛇形在63年μ米和2μm土壤分数(表1)。蛇纹石是一个典型的组成部分(蛇)和超镁铁的岩石露头。滑石的淤泥土的存在分数也可以归因于的基石。淤泥分数不是石英含量与母体材料有关。绿泥石淤泥和粘土分数可以是主(从超基性的岩石)或次生矿物。蒙脱石粘土分数的次生矿物。

Anogia土壤的化学成分类似于与SiO超镁铁的岩石₂含量< 45%,分别以浓度(26.4%)高(表2)。

Anogia土壤平均pH值为7.4。电导率很低(279μS /厘米)。Anogia土壤中镁显示高可用性(1611毫克/公斤),而钾和钙相当低(66和4毫克/公斤,职责。)(表3)。

Anogia样本显示最高的阳离子交换量(12毫克当量/ 100 g)相比其他土壤CEC(表3)。Anogia土壤粗粒(砂质壤土)。

3.3。Kantanos和Kantanos-Kountoura

Kantanos和Kantanos-Kountoura土壤含有丰富的伊利石、高岭石和石英表1)。石英的主要矿物是淤泥分数(< 63μ米卡和Kb土壤。伊利石和高岭石是出现在63年μ米和2μm土壤分数,都是典型的岩石风化云母产品如phyllites-quartzites系列。然而,尽管这两种土壤的淤泥分数有类似的矿物组成、Ka的粘土分数土壤富含高岭石而Kb伊利石含量高(表1)。

Ka土壤表现出更高的SiO浓度₂(72.1%)相比,Kb土壤(62.2%)(表2)。

低pH值观察土壤样本Ka和Kb (5.6, 6.2), SiO有关₂富有的父母材料(Phyllites-Quartzites)。导电性展览空间变异性对地区和Kb土壤平均值较高(Ka: 292 Kb: 603μS /厘米)。提取解决方案知识库土壤中钾浓度较高(200毫克/公斤)相比,从Ka土壤(61毫克/公斤)是按照更高的Kb土壤粘土分数(伊利石含量表1和3)。

Ka和Kb土壤低CEC (Ka: 2.1毫克当量/ 100 g, Kb: 3.1毫克当量/ 100克)。此外,从Ka和Kb地区土壤砂质壤土和砂质粘壤土,分别。

3.4。Platanos

Platanos土壤含有丰富的方解石粉砂和粘土分数在浅海盆地沉积作用有关(46)(表1)。Platanos土壤开发土地肥沃的石灰岩和砂岩(晚第三纪岩石)。蒙脱石粘土分数存在。

餐桌上2曹(26.4%)和高SiO₂(24.2%)内容说明和典型海底沉积物泥灰质的石灰岩和砂岩。分别是明显的(2.45%),而高损失点火(法)是由于方解石存在。

PL土壤表现出最高的比其他土壤pH值(平均7.9,标准差0.3)可与基本的阳离子(Ca的含量高^{2 +}:125毫克/公斤)在提取解决方案(表3)。此外,PL土壤电导率最高(1496μS /厘米)。

Platanos样品展览第二高阳离子交换量(CEC)相对于其他土壤(11毫克当量/ 100 gr)。粒度分布对PL粘壤土的土壤。

3.5。主成分分析

化学分析(光谱仪)提出了表2。图2(一个)显示了主成分分析(PCA)的结果为54个样本变量的化学物种通过光谱仪分析。前三个主成分描述总变异的81%。三组样本集,也就是说,PL样本(Ca含量高),U土壤(Mg含量高),和Ka, Kb, O和La土壤样本(Si高₂O内容)(组织圈图2(一个))。第一个组件(34%可变性)如果相关₂O和艾尔。₂O₃可变性,第二部分(32%)关联MnO,铁₂O₃第三主成分,分别以强烈相关K₂O和艾尔。₂O₃。Ka的分类,Kb、O和拉在同一组显示了常见的化学特性的土壤样本。图2 (b)显示另一个PCA应用物理和化学变量如粘土含量、OM、CEC, pH值,n不₃,P-PO₄。前三个主成分(pc)捕获75%的变异性和CEC之间存在明显的相关性,pH值、粘土含量,n不₃内容。样本La P-PO展示一些增加₄这是与有机质含量有关。第一个电脑(34%的变异性)CEC和n不相关₃内容与粘土含量和博士第二个人电脑(22%的变异性)强烈OM %和P-PO相关₄。第三个人电脑(19%的变异性)关联OM % n不₃。

(一)

(b)

图3(一个)显示了所有的PCA分析土壤样本等变量(K营养元素的内容⁺、镁^{2 +},Ca^{2 +}),OM %、粘土含量和总伊利石含量在淤泥和粘土分数。前三个主成分描述了总变异的75%。这个分析的显著特征是第一主成分描述总变异的34%,并设置K⁺内容、有机质含量和伊利石含量相似。伊利石含量称为修正以来总浓度百分比包括伊利石在淤泥和粘土分数和归一化到100。第二个电脑显示了Ca(23%可变性)^{2 +}与粘土含量和第三个人电脑(20%可变性)关联毫克^{2 +}和K⁺与粘土含量。图3 (b)显示了所有样本的主成分分析与变量,只有大量营养素的可用性。很明显,K⁺和毫克^{2 +}可用性在土壤相对相同的所有样品和背离只为Anogia土壤(U-samples圆内的数字3(一个)和3 (b))和一些土壤Platanos区(PL-arrows样本数据3(一个)和3 (b))。Kb11样品(箭头人物3(一个)和3 (b)K)展品更高⁺可用性相比,所有样品。前两个电脑捕捉73%的变异性和Mg^{2 +}有关积极K⁺(第一个pc - 37%变化)而Ca^{2 +}和毫克^{2 +}与K负相关⁺(第二pc - 36%变化)。

(一)

(b)

微量元素(锌^{2 +}、铜^{2 +}、铁^{2 +}、锰^{2 +})、粘土含量和OM %变量的主成分分析描绘在图4(一)。前3个人电脑解释79%的变异。第一个PC变异(39%)显示高相关性与有机质含量微量元素除了锌^{2 +}。第二个人电脑(21%可变性)铜相关^{2 +}粘土含量的内容。第三个人电脑(19%可变性)显示低铁之间的相互关系^{2 +}与铜和OM %和高相关^{2 +}和锌^{2 +}。图4 (b)显示了微量元素(锌PCA^{2 +}、铜^{2 +}、铁^{2 +}、锰^{2 +}),很明显,所有的样品都聚集在一个云,只有三个样品倾斜(如图所示与黑色的箭头人物4(一)和4 (b))。前两个电脑捕捉总变异的73%。第一个电脑(47%可变性)相关菲^{2 +}与铜^{2 +}和锰^{2 +}可变性,第二个人电脑(26%)和锌^{2 +}和铜^{2 +}。

(一)

(b)

4所示。讨论

4.1。土壤矿物学和化学分析与不同的母质

预计,母质影响土壤的主要矿物相。两个主要原因实行不同的土壤样本Omalos高原和Lasithi高原这些不同母质和这些地区的降水量的差异。长石组成和绿泥石和石英含量低的土壤相比,阿土是由于岩性的差异风化产品(表1)。这可以归因于围岩的岩性差异(千枚岩和石英岩系列),他们提供了产品(沉积物),高原。在西方克里特岛,千枚岩和石英岩是由石英(Omalos Plateau-quartzites),而在东部克里特岛他们云母含量高(Lasithi Plateau-phyllites)。的存在更少的伊利石和高岭石在洛杉矶O土壤相比,土壤可以归因于更高的比拉高原降水O高原。Omalos高原位于高海拔Lasithi高原相比,而除了地形梯度也有强大的方向梯度自岛的西部地区比东部地区得到更多的雨,是证明了最近的研究(即。1190 - 1670 mm / Omalos高原,720 - 1190 mm / Lasithi高原)[47,48]。Kourgialas et al。49]介绍了强降水梯度由于海拔差异(,=雨,=高程)。

的淤泥分数Anogia土壤展品主要矿物学特征与蛇纹石、滑石继承超基性的岩石(表1)。蒙脱石(次要矿物)粘土分数可以归因于Mg在土壤丰富。石英是值得注意的的检测;一个可能的解释为石英可能灰尘沉积的存在(50,51]。

Ka和Kb的土壤有石英、长石组成和层状硅酸盐(钠云母)淤泥和粘土分数相关phyllites-quartzite母质。Ka土壤表现出的差异比Kb土壤次生矿物。Ka土壤含有伊利石粘土分数低而Kb的土壤,这是由于差异千枚岩和石英岩系列(Kb土壤酸性:低的石英岩)由于抽样地区在同一高度。这是一个明显,不同岩性土壤表现出不同的内容的二次矿物学同一气候条件下像伊利石(相同数量的雨)。

Platanos显示土壤矿物学特征的石灰性晚第三纪沉积物(母质)和丰富的方解石粉砂和粘土分数。蒙脱石的存在在PL土壤与分别在化学分析。PL土壤含有伊利石,这可能是次要的和/或原始沉积矿产。

蒙脱石与不同的岩性特征(即存在于土壤中。超基性的:U,冲积:洛杉矶,和石灰岩:PL)。这是一个迹象表明,降水和排水的土壤等因素影响的浓度基本阳离子(例如、镁^{2 +}和Ca^{2 +})有利于蒙脱石的形成。这也是明显从散装化学分析U, PL,表现出显著的毫克^{2 +}浓度(表2)。

大部分土壤化学分析反映了父材料(表的主要特点2,图2)。显著特征是相对常见的化学特性啊,洛杉矶,Ka, Kb土壤(图2),这是证据,冲积沉淀物Omalos和Lasithi高原由风化变质片岩的产品类似于Ka和Kb的网站。因此,O和La土壤高SiO展览₂浓度散装化学分析与冲积岩岩性有关。O土壤表现出更高的SiO₂内容可能拉土壤相比,由于在Omalos高原降水量已经提到的,这促进了增加元素的浸出和风化的增加耐腐蚀材料像石英。浓度最高的分别和FeO说在你因为它们固有的特点,其母质土壤(蛇)。Kb和Ka土壤表现出最高的SiO₂浓度与父母相关材料(千枚岩和石英岩);SiO Kb土壤显示低₂浓度相比少Ka由于酸性母质在前,因为它已经被提到。曹PL土壤显示最高的内容相比其他土壤相关晚第三纪沉积物的混合砂和泥灰质的石灰岩。

土壤质地表明沉积母质展品细粒度土壤(PL、O和洛杉矶),而与nonsedimentary土壤母质是粗粒度(Ka、Kb和U)。PL母质的土壤(土壤细粒)是一种生物化学沉积岩和方解石微粒的沉积是常见的46]。

4.2。营养素和微量元素与不同土壤母质

PCA分析表明钾含量之间的相关性强,有机物,伊利石(图的内容3(一个))。此外,钙^{2 +}粘土含量有关,Mg负相关^{2 +}和K⁺。此外,从图很明显3(一个),大多数土壤样本聚集在一个“云”没有任何团体分离,除了Anogia土壤(U)。也是从主成分分析显示,在三种营养素视为变量(K⁺、镁^{2 +},Ca^{2 +})(图3 (b))。前显示土壤不同岩性(alluvial-O拉变质Ka、Kb和石灰性PL)有相同的可用性营养素和样本偏离这些Anogia样品由于毫克(打转,样本数据的高可用性3(一个)和3 (b))和一些样品从Platanos地区由于高可用性的Ca(箭头在图3 (b))。换句话说,它是显示所有土壤除了Anogia样本和一些关于K Platanos地区常见的状态⁺、镁^{2 +},Ca^{2 +}可用性。只有在Anogia土壤、母质的岩性特征影响毫克等大量营养素的可用性^{2 +},而与一些Platanos样本区域是相同的。口吃等。7)表明,一个强大的关系之间存在基本的阳离子(例如、钙^{2 +}、镁^{2 +})和基本母质的土壤。PL方解石含量高的土壤的起源是由于晚第三纪母质(泥沙池浅海洋环境)46),主要由松散的方解石晶体、粘土矿物和石英。验证结果,测试申请所有样本识别显著不同的平均值。因为它是表所示3,大多数关于K的样品没有显著的不同⁺可用性,除了Kb样本,显示伊利石含量高。前也观察到在图3 (b)沿着K Kb样品在哪里⁺变量轴。Omalos样品表现出最低的K⁺可用性和他们不同的La土壤样本,可能与增加K浸出相比,由于Omalos高原降水量Lasithi高原。此外,钾的可用性在我们的案例中是由伊利石含量和有机物质,这是一个不寻常的情况下,观察到只有当CEC总额中有机物的贡献小于15%,这已被证明的详细研究Poonia和Niederbudde52在K)⁺吸收土壤中。上述验证弱相关性的OM %和CEC PCA(图显示2 (b))。可视化显示了上述数据5(一个)和5 (b)在K的情节⁺可用性与伊利石含量和OM共享一个几乎相同的内容(0.53 - 0.59)。

(一)

(b)

相同的结果可以推断毫克^{2 +}可用性;因此,所有样品除了U表现出相同的Mg^{2 +}又有一个小O和La样本之间的差异是钾。钙没有统计平均值的差异在所有土壤样品和也是这样对石灰性土壤母质。有人可以推断原位不文明的土壤调查关于K在克里特岛⁺、镁^{2 +},Ca^{2 +}已经达到一个共同的阶段这些营养元素的可用性。差异是土壤中观察到像Anogia(超镁铁的母体材料)和一些土壤Platanos(石灰性母质)、岩性因素依然强劲,克服了低有机质的可用性。

图4(一)表明,微量元素大多是与有机质含量有关。54土壤中微量元素的可用性是相对相同的描述,如图4 (b)。只有三个样品表现出高价值的某些元素(箭头人物4(一)和4 (b)),一个观察,可以与空间相关的岩性和/或化学差异。事实上,表3显示相同的平均统计值大部分微量元素。菲展品平均统计不同的值只拉和U:前者是与有机含量高(即有关。La11)而后者与较高含量的矿物富含铁(即。、绿泥石),这也是明显的U散装化学土壤(表2)。U土壤表现出高pH值,这对可用锰的浸出率低是至关重要的^{2 +}和菲^{2 +}进入土壤溶液(53]。相反,土壤pH值较低(即。Kb11,数据4(一)和4 (b))在Mn显示更高的可用性^{2 +}和菲^{2 +}这也是其他研究人员观察到(54]。因此,pH值似乎Mn的影响可用性^{2 +}和菲^{2 +}。此外,铜^{2 +}和锌^{2 +}浓度很低,他们没有发生显著的变化在土壤中,可能由于有机质含量相对较低(见部分4.3)和/或低浓度的离子在基岩地质(石灰岩、ultra-mafic岩石等)。

4.3。有机物、硝酸盐和磷酸盐的可用性与不同的母质

OM内容相似的大部分土壤样品和它是略低于典型的地中海土壤(1 - 1.5%)55- - - - - -58),除了拉和Kb土壤由于密集的植被在这些地区(灌木,等等)。两个观察是显而易见的:母质来源并不影响的OM内容不文明的土壤在克里特岛和地中海气候是OM含量土壤的重要调节因子。Lopez-Pineiro et al。59从地中海地区]提到,许多土壤有机质的贫穷。同样也观察到土壤硝酸盐和磷酸盐的研究。快速分解OM由于气候条件(低降雨、高温)和低植被生长(低输入的有机残留物)导致高N矿化,最后浸出高硝酸盐通过降雨在冬季期间,尤其是第一次刷新事件(57,60- - - - - -65年]。nitrogen-nitrate显示相关性与粘土含量这可能与带正电的网站在粘土中也被观察到他人,尤其是在深层土壤的视野在缺乏有机质(66年]。图2 (b)显示P-PO₄与有机物是强烈相关。上述表中也很明显3在P-PO₄内容是平均统计不同拉样品也表现出较高含量的有机质在一些样品。的n不₃丰度是不同的PL土壤,这是更好的。Kb和U土壤n不显示也不同₃相关内容可高有机质含量和粘土的类型(即。分别,蒙脱石)。需要更多的研究来阐明这些观点。

4.4。土壤物理化学变化与不同土壤母质

图2 (b)表明CEC与粘土含量和pH值和有机质含量的相关性与CEC相当薄弱。只有拉样品展览CEC可与有机含量高,是不同的,高于其它土壤在克里特岛。U, PL土壤表现出最高的CEC值和其他土壤相比,蒙脱石含量最高,这也验证了以及。然而,考虑到最高理论土壤CEC的蒙脱石U(70 - 130毫克当量/ 100 g) (67年),只有粘土分数导致CEC,然后CEC总数的16%可以被交换到提取的解决方案。因此,蒙脱石并不是唯一的矿物CEC的原因之一。因此,“et al。68年)指交换网站包括网站平面和/或粘土矿物层间,腐殖质物质,和磨损的边缘网站(FES)位于云母矿物的边缘。此外,Fe-Mn氧化矿物质有助于CEC (69年,70年]。因此,在我们的例子中两种边缘的层状硅酸盐矿物(如。,serpentine, chlorite) and oxides surfaces could contribute to CEC. pH controls CEC of such surfaces.

PL、U和土壤表现出高pH值,由于高含量等基本阳离子毫克^{2 +}和Ca^{2 +},而土壤Ka和Kb展览低pH值,由于高硅含量和损耗基本的阳离子。O和La土壤表现出不同的pH值,尽管他们的父母材料相似,由于差异冲积矿床正如已经提到的和/或降水Omalos高原就越高。CEC的依赖pH值与可交换网站的存在边缘的硅酸盐矿物和氧化物和H的竞争吸附⁺可交换的网站(71年,72年]。因此,在缺乏重要的有机物质,母体材料直接影响土壤pH值进而影响CEC。

4.5。脆弱的原状土壤中土壤质量的克里特岛

最后本研究显示了脆弱的土壤发展不同岩性单元的克里特岛。可视化的低营养能力不文明的土壤在克里特岛,我们考虑的施肥要求橄榄树在地中海地区广泛栽培[73年]。表4显示的可用性营养素每公顷的土壤调查和橄榄树的推荐值(平均降雨量400 - 700毫米)。显然表明,营养的可用性是至少575,6,1647年、3300年和3368年乘以低于推荐施肥(TDC-Olive项目)值橄榄树种植。前面的计算值是通过比较每个养分的面积与更高的可用性为橄榄树种植营养推荐值。因此,在半干旱土壤的原状土壤地中海气候条件发展低有机质含量低的土壤养分有效性,只有在某些情况下像毫克^{2 +}Anogia中的内容。

5。结论

结论从化学和矿物学分析的结果在克里特岛原状土壤可以概括如下。(我)主要矿物阶段和散装化学品的分析反映母质土壤岩性;然而,主成分分析显示大部分土壤显示相同的常量营养元素可用性的母岩岩性无关。只有毫克^{2 +}显示更高的可用性在有限样本超镁铁的母岩。(2)大部分的抽样网站表明,微量元素的可用性已经达到了一个常见的阶段,是由于低有机质含量较低。只有少数样本显示高微量元素相关的可用性可能对当地岩性差异没有统计学上显著改变总体参数。(3)主成分分析表明,低钾和它控制的次生矿物质和土壤的有机质含量。(iv)阳离子交换能力很低,它连接到蒙脱石的存在,边缘的矿物质,pH值和不确定关系的有机物质,除了一个样本Lasithi高原。(v)营养物质如氮、磷、锰^{2 +}、铁^{2 +}、铜^{2 +},锌^{2 +}不与母体材料,所有土壤表现出共同的行为,而这些营养素的可用性很低。(vi)原状土壤中有机质含量在地中海半干旱气候条件低,它应该被认为是在未来土壤视角建模研究中,土壤管理和土壤保护。相同,宏观和微量元素已经被冲毁的原状土壤有机质等由于缺少主机网站。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突。

确认

该项目得到欧洲社会基金和国家资源EPEAEK II-PYTHAGORAS。作者感谢经济支持。

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