土壤酸化的研究進展

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土壤酸化研究進展

土壤複合體接收了Ｈ＋和Ａｌ３＋，致使其ｐＨ值下降和鹽基離子淋失的過程被稱為土壤酸化（吳士文，２０１２）。然而在溫暖多雨氣候條件下，需要認識到土壤的成土形成過程和發育過程，在一定意義上就是自身發生的一個緩慢自然酸化過程，而土壤酸化速率在酸沉降情況下，加速了酸化過程（戎秋濤等，１９９６）。

ＶａｎＢｒｅｅｍｅｎ等（ＢｒｅｅｍｅｎＮＶｅtａl，１９８３）認為土壤中Ｈ＋的均衡較難估計土壤酸化速率，因而他們將土壤酸化定義為酸中和容量（ＡＮＣ）在土壤無機組分中的削減。最開始關於土壤酸化的研宄聚集於土壤酸度的表徵研宄，從一開始的交換性Ａｌ３＋學說到交換性Ｈ＋學說的統治地位，一直到現在，土壤酸化學說是以Ｈ＋和Ａｌ３＋兩者都存在的狀況為根本的。

土壤酸度的表示方法是由活性酸的大小以及潛性酸的大小表示的。由Ｈ＋的強度大小在土壤溶液中的直接響應，且一般用ｐＨ值表示，則稱為活性酸，ｐＨ有變小或下降趨勢表現為土壤酸度的增強；吸附在土壤膠體表面的Ｈ＋和Ａｌ３＋的大小所影響的為潛性酸，兩種離子經相互交換作用進入土壤溶液中轉變為Ｈ＋，提高了Ｈ＋濃度才會表現出一定的酸性，故稱為潛性酸（張倩，２０１１）。有學者研宄發現土壤酸性強度也可以用石灰位來表示，即當土壌固相部分處於平衡的溶液中時，Ｈ＋的活度和Ｃａ２＋的活度差或兩者相對比例的變化來表示（于天仁和陳志誠，１９９０）。

土壤酸化的影響因素有兩種，一是自然因素，即土壤在形成過程中，在特定成土條件下自然形成的酸性土壤；二是人為因素，即酸沉降和不合理的人為活動（趙凱麗，２０１６）。一方面受自身特性的限制影響土壤酸化的強弱，比如成土母質的差異，含有機質的多少，土壤中陽離子的交換性能以及互換性鹽基離子等易受到外界環境的變化，在一定程度上發生酸化（曾希柏，２０００）。有學者通過對種植茶樹的土壤酸化程度的研究得出，我國大部分茶園主要是在高溫多雨的氣候區，茶園土壤在發生脫矽富鋁化這一成土過程中，鋁含量得到不斷升高，在此情況下，研究發現茶樹的富鋁特點及老葉含鋁量可達２０ｇ／ｋｇ（黃意歡和蕭力爭，１９９２）。

研究發現，土壤物理性質（土壤質地、團粒構造）和化學性質（土壤ｐＨ、陽離子交換量和有機質的多少）對母質產生一定的影響。曹丹等（曹丹等，２００９）選取了江蘇省某些茶園，對其土壤酸化速率的影響因素進行研究，結果表明，一方面是土壤粘粒的多少和土壤酸化速率之間達到極顯著負相關水平，即隨著土壤粘粒的變多，其負電荷量相應的升高，導致ＣＥＣ增加，加強了土壤緩衝性能，致使土壤難以酸化；另一方面得出有機質的多少影響酸化速率，影響關係為有機質的增加，致使酸化速率的下降。

另一方面研究最多的人為因素是酸沉降（廖柏寒和戴昭華，１９９１），也包括施肥和土地利用類型的轉變等因素。眾多學者利用模擬酸雨實驗，得出當酸雨的ｐＨ＞４以上時，土壤酸化受到的影響很小；當酸雨的ｐＨ＜３時，土壤中元素淋失加１快，土壤中的ｐＨ逐漸下降（周俊，２００５）。在２０世紀７０年代末，西方一些國家才開始注重酸沉降影響土壤酸化，並導致森林植被大面積退化的研究。

上世紀８０年代以來，由於我國酸雨問題愈來愈嚴重，酸沉降對叢林生態系統產生一定的風險，使我國學者意識到土壤酸化研究的必要性，大部分研宄者認為鋁毒迫害是土壤酸化引起的最為重要的危害，例如翁建華等認為土壤酸化致使土壤中Ａｌ３＋、Ａｌ（ＯＨ）２＋、Ａｌ（ＯＨ）２＋等有毒活性鋁含量上升，促進了土壤中活性鋁的溶出，使土壤中優勢鋁形態發生改變（翁建華，２０００），加強了鋁對森林的潛在性危害。

（安根團隊摘自代亞萍：蕨類植物鋁富集特徵及影響因素研究）