黏粒阳离子交换量估测模型的优化研究*

杨家伟，王天巍†，包莹莹，罗梦雨，李德成

（1. 华中农业大学资源与环境学院，武汉430070；2. 土壤与农业可持续发展国家重点实验室（中国科学院南京土壤研究所），南京210008）

黏粒阳离子交换量指在pH 为7 的条件下测定的每千克黏粒中可吸附的全部交换性阳离子量，也称为黏粒CEC7，是《中国土壤系统分类（第三版）》和《美国土壤系统分类》中确定诊断层、诊断特性的重要指标，例如低活性富铁层要求其部分亚层黏粒CEC7＜24 cmol·kg–1。但由于土壤黏粒的提取较为耗时费力，在系统分类检索过程中使用的黏粒CEC7通常并非实测结果，而是将黏粒视为细土CEC7的主要贡献因子，通过模型1 由细土CEC7换算得到（以下称为现行模型）[1]。

式中，CEC7（c）为黏粒阳离子量，cmol·kg–1；CEC7为细土阳离子交换量，cmol·kg–1；Cc为每千克细土中黏粒的含量，g·kg–1。

现行模型在我国土壤系统分类检索过程中被广泛使用。但有研究表明，由该模型得到的黏粒CEC7估测值通常高于实测值，造成对高级分类单元的误判[2-3]，特别是在南方红壤地区，由于黏粒CEC7估测值大于等于24 cmol·kg–1，可能将富铁土划归为淋溶土或雏形土。现行模型仅考虑了黏粒对细土CEC7的贡献，但目前很多研究表明有机质、粉粒、游离氧化铁等土壤属性均对细土CEC7有贡献[4-9]，导致单位质量的黏粒吸附的交换性阳离子量被高估。

本研究以江西省地带性土壤为主要对象，同时搜集相同气候带的其他南方地区土壤数据，将上述土壤属性视为误差因子，探究其对现行模型误差的影响。在此基础上，通过优化模型将误差因子的影响削弱，建立基于主要误差因子的黏粒CEC7估测新模型，提升模型估测结果准确性，为系统分类检索提供可靠数据支持。……