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粘粒矿物是土壤重要的组成部分,其种类和数量影响着土壤特性。自然条件下经过长期的成土演变,土壤母质中的原生铝硅酸盐矿物逐步脱盐基形成次生粘土矿物,这一风化转化过程受气候、环境条件等因素的影响；高强度人为干扰如耕种、施肥等措施,改变了土壤的物理、化学、生物特性,甚至改变土壤肥力特征,从而影响矿物风化。长期施肥下土壤粘粒矿物的风化转化,其演变特征不同于自然环境下的粘粒矿物。本研究以吉林黑土、安塞黄绵土以及祁阳红壤为研究对象,这三个区域水热条件及粘粒矿物组成差异显著,有利于对比研究土壤粘粒矿物在自然环境和长期定位施肥措施下的形成、转化特点及其差异的影响因素。选取不同施肥处理土样(对照/CK,化肥处理/NPK或NK,有机肥/OM,有机无机肥配施/NPK+OM)和自然环境下土壤(果园、灌木或撂荒),以区域环境要素和土壤粘粒矿物组成差异为核心,采用X-射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱法(XRF)、选择性溶提等技术,结合土壤理化性质、养分含量对矿物的影响,研究区域典型土壤在自然环境和长期施肥措施下粘粒矿物的组成差异,探讨不同施肥措施下土壤粘粒矿物的演变特征。主要研究结果如下：1.不同气候环境下黑土、黄绵土和红壤养分含量不同,其中不同处理(施肥处理、自然土壤)之间都呈现出显著差异。三种土壤的有机质、全氮含量是黑土>红壤>黄绵土；与自然土壤相比,不同施肥处理中有机无机肥配施(NPK+OM)或单施有机肥(OM)土壤的有机质、氮磷钾养分含量显著增高,而不施肥(CK)显著降低；不同利用方式土壤速效养分表现出果园、撂荒/灌木、农地(CK)逐渐减少的趋势。长期单施化肥造成黑土、红壤pH降低,黄绵土不同处理pH差异不大；阳离子交换量的大小表现为黑土>黄绵土>红壤；2.不同土壤类型黑土、黄绵土和红壤具有不同的粘粒矿物组成特征。黑土中粘土矿物以伊利石、蛭石为主,含有一定量的伊／蒙混层和高岭石；黄绵土中粘土矿物以伊利石、绿泥石为主、含有少量高岭石和蒙脱石；红壤中粘土矿物以伊利石、高岭石、蛭石(+层间羟基物矿物/Hydroxy-interlayered mineral, HIM)为主,且HIM为层间羟基物蛭石(Hydroxy-interlayered vermiculite, HIV)。黑土和黄绵土的伊利石与蛭石呈极显著、显著负相关关系；黑土伊利石与交换性K+呈显著正相关,黄绵土绿泥石与有机质、交换性Mg2+呈显著正相关；3.不同施肥处理粘粒矿物的组成一致,但矿物相对含量有所差异。黑土不同处理CK、NPK和撂荒伊利石风化释放更多钾元素供作物利用,伊利石减少,蛭石、蒙脱石增多；NPK+OM由于含有丰富氮、磷、钾养分元素促进蛭石转化伊利石。人为干扰(耕作、施肥)对不同利用方式和施肥处理下黄绵土的粘土矿物组成和含量影响微弱。红壤不同施肥处理差异不大；相对于农地土壤,撂荒土壤中伊利石较多而高岭石较少,说明在雨热条件较好的南方人为耕作施肥促进了红壤粘土矿物的风化转化;4.三种典型土壤矿物风化过程中,粘土矿物结构均发生演变：黑土、黄绵土的三八面体矿物(黑云母)逐步风化转化成二八面体矿物(蒙脱石或蛭石),红壤则有二八面体高岭石矿物的形成；粘粒的Sa、Saf值表现出黄绵土>黑土>红壤,红壤土壤矿物风化转化更明显,二八面体矿物增多。说明从北向南随着气候由大陆性季风气候、暖温带半湿润半干旱、亚热带季风湿润性气候的转变,矿物风化转化更强烈,三八面体矿物减少,二八面体矿物增多。5.不同类型土壤氧化铁、铝含量差异较大,游离铁含量、铁的游离度均呈红壤>黄绵土>黑土,而铁的活化度则是黑土>黄绵土>红壤。三种土壤的非晶形铁含量在不同处理之间呈现出显著差异性,且黄绵土、红壤的非晶质铁与有机质含量均呈显著正相关。耕作促进了矿物的风化游离铁的形成,而施用有机肥抑制氧化铁的老化过程,使得非晶质铁含量增多；