长白山土壤动物在物质循环中作用的初步探讨

土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。在物质的生物循环过程中,对于生命元素的转换、储存和释放,土壤动物作为中间环节具有特殊的功能性作用。 本文讨论了长白山北坡四个垂直景观带的土壤动物类群的数量和分布,分析了其化学元素含量和生物富集量。探讨了土壤动物在每公顷土地面积上对绿色植物必需的常量元素K、Na、Ca、Mg、Fe以及微量营养元素Cr、Mn、Co、Ni、Zn、Cu、Sr、Mo的转换量。     

长江源区紫花针茅高寒草原优势植物化学元素含量特征

分析了长江源区紫花针茅草原的土壤和17种优势植物中15种元素的自然含量特征。植物中>1 000μg.g~(-1)的元素有Ca和Na,100～1 000μg.g~(-1)的元素有K、Mg、Mn、Fe、Li和Sr,10～100μg.g~(-1)的元素有Zn、Cu和Cr,<10μg.g~(-1)的元素有Ni、Co、Pb和Cd。土壤中各元素含量的顺序为Ca>Fe>Mn>Mg>K>Li>Na>Sr>Cr>Zn>Cu>Ni>Co>Cd>Pb。植物和土壤中元素含量特点是Ca>K型。植物对于土壤元素的吸收能力大小顺序是:Na>Sr>K>Zn>Mg>Ni>Pb>Cu>Mn>Ca>Li>Co>Cd>Fe>Cr,植物对于Na吸收系数达到13.228,其富集能力明显大于其余14种元素。元素之间K的累积与其他元素没有显著的相关关系;Na的累计也仅与Zn、Sr呈显著相关与其他元素无显著的相关关系,Pb和Na呈显著负相关。     

应用电子探针对植物根际和根内营养元素微区分布的探讨

用电子探针可检测出玉米、大豆根际和根内含有Na,Mg,Al,Si,P,S,Cl,K,Ca,Ti,Fe,Cu和Zn 13种元素。这些元素在根际土壤、粘液层和根组织内的含量分布有一定的规律性。除Si,Al,Ca,Fe在根际土壤中峰值较高外,Ti仅在土壤中达到可检测量;S,Fe和Zn富集在粘液层,Mg,P,Cl只在根组织内才有较明显的峰。这些规律可作为区分根—土界面的参考指标。K含量在根内明显高于根际土壤,并由表皮层到中柱径向增加;Ca则与K不同,且受植物种类的影响。     

三江平原沼泽生态环境的化学特征

本文研究了三江平原沼泽生态系统的土壤、植物、地表水等生态环境要素中15种植物主要营养元素的含量、分布及其迁移特征。研究表明:(1)沼泽土壤中,N、P、K、Na、Zn、Co等元素的含量相对较丰富,Ca、Mg、Fe、Ni、Al等元素的含量相对较贫乏,而且这些元素在垂直分布上呈分层性、水平分布上呈分带性等特征;(2)沼泽植物具有富集K、Ca、Fc和Mo元素的特点。在15种化学元素中,P、Mo、Mn等元素被生物迁移或转化的能力较强,Co、Na、Al等元素被生物迁移或转化的能力较弱;(3)沼泽水体中,除Mo以外的其他元素含量均较其它天然水体中高。在15种化学元素中,Ca、Mg、Cu、Mn等元素的水迁移能力较强,Fe、Mo、K、Zn等元素的水迁移能力较弱。     

奉节脐橙不同器官元素含量分布特征

对奉节脐橙果、叶、干、根中的必需大量元素 (N、K、Ca、Mg、P、S)、微量元素 (Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo)、有益元素 (Si、Co、F、Se、Ni、Sr)、有毒有害元素 (Hg、As、Cr、Cd、Pb、Sb、Bi)的分布特征进行分析 ,结果表明 :果、叶、干、根对各元素的吸收与富集特征具有明显的规律性 ,如叶、干、根中大量元素含量次序均为 Ca>N>K>Mg,叶、干、根中微量元素含量均有 Fe>Mn>Zn>Cu>Mo的规律 ,根、干、叶中有益微量元素含量次序均为 Si>Sr>F>Ni>Co>Se,叶、干、根中有毒有害元素含量次序均有 Pb>As>Sb >Hg的规律 ;在脐橙各器官中 ,叶是大量元素与有毒有害元素最富集的器官 ,根则是有益元素最富集的器官 ,有毒有害元素的 Cr、微量元素的 Mn、Fe、Mo也以根最为富集 ,干则是上述元素最不富集的器官 ,所有元素中 ,仅 Zn在干中最富集 ;大量元素 (除 N外 )、微量元素、有益元素在脐橙各器官的分配含量与地壳土壤背景值的分异含量趋势基本一致 ,土壤背景是这三类元素的主要控制因素。但有毒有害元素的分配形式则明显受人类活动的影响     

红花对土壤矿质元素的吸收和积累

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)检测红花不同部位和时期以及栽培土壤中K、Ca、Na、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn、Cr、Cd、Pb、Ba、Ni和Al元素的含量。结果表明:红花各部位矿质元素含量差异明显。在红花各不同部位中K、Fe、Zn元素在幼苗中含量最高,Ca、Mg元素在成熟叶中含量最高,Cu元素在种子中含量最高;而K和Ca元素在种子中含量最低,Mg、Fe、Cu和Zn元素分别在花、茎、成熟叶和茎中含量最低。红花的幼苗和花对K元素吸收积累明显,幼苗和种子对Cu元素吸收积累明显,Ca元素在成熟叶中积累较多,相应元素含量远比土壤中相应的元素含量高。红花对土壤不同矿质元素的吸收利用差异较大,在长期栽培红花的土壤中应注意对吸收利用多的元素结合施肥进行补充。     

香果树主要金属元素分布及其与土壤养分之间的关系

在对大盘山自然保护区香果树群落进行详细实地踏查的基础上,选择香果树分布比较典型的4块样地对原生土壤和植物体各部分进行取样,研究香果树体内主要金属元素分布及其与土壤养分之间的关系。结果表明：（1）不同样地的土壤中金属含量除K、Fe、Ni、Sb、Cr有所差异,而其余的元素之间的差异均未达到显著水平（P〈0．05）;（2）香果树不同器官中元素含量的变化趋势基本一致：大量元素在根、茎、皮、叶中含量均为K〉Ca〉Mg;微量元素Fe在根、茎、皮、叶中含量最高,Cu最低;非必需元素Sb在根、茎、皮、叶中含量最高,Tl最低;（3）整体来看,香果树不同器官中元素之间的相关性均较小,表现出相互独立性。（4）富集系数以Th、K、Ca和Mg较高,其次为Tl、Cu、Ba、Cr、Sb、Zn和Ni,Fe和Mn为最低。     

四种金花茶组植物叶片金属元素含量及富集特性研究

以四种金花茶组植物为研究对象,采用原子吸收光谱法和原子荧光法,测定其嫩叶、老叶及对应土壤中Mg、Ca、Mn、Fe、Zn、Ni、Se、Pb、Cd、Hg、As共11种元素的含量,并分别计算嫩叶和老叶对土壤金属元素的富集系数.结果表明:(1)4种金花茶组植物叶片富含Mg、Ga、Mn、Fe、Zn、Ni等营养元素,各元素在叶片中含量为Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>Ni>Se;Pb、Cd、As、Hg等重金属元素含量较低,均达到无公害茶叶标准.(2)老叶和嫩叶中各金属元素含量差异较大,老叶中的Ca、Mn、Fe、Zn、Pb、Cd、Hg、As、Se元素含量均大于嫩叶,尤以Ca、Mn、Fe差异显著;嫩叶中的Mg和Ni含量大于老叶.(3)金花茶组植物对不同金属元素的富集能力不同,对各元素富集能力强弱为Ca、Mn、Mg>Zn、Ni、Hg>Pb、Se>Fe、As,老叶和嫩叶的富集规律存在差异.(4)不同金花茶组植物对金属元素的富集能力有较大差异,龙州金花茶(Camellia longzhouensis)和黄花抱茎茶(C.murauchii)对Mg、Ca、Mn、Zn、Ni、Se、Pb的富集能力均大于金花茶(C.nitidissima)和毛籽金花茶(C.ptilosperma).其中,龙州金花茶对Mg、Mn、Se的富集能力最强,黄花抱茎茶对Ca、Pb、Hg富集能力最强,金花茶对Hg的富集能力较强,对其它元素的富集能力均较弱;毛籽金花茶对Ca、Mn、Ni、Zn的富集能力均最弱.该研究结果为金花茶组植物的进一步开发和利用提供了理论依据.     

珍稀濒危植物矮牡丹体内矿质元素的研究

采用原子吸收分光光度法测定了矮牡丹体内的10种矿质元素,即K、Mg、Mn、Fe、Ni、Zn、Cu、Cd、Cr、Pb。分析了矿质元素在矮牡丹体内的分布规律及矮牡丹对各种元素的富集能力。结果表明:在不同器官中的矿质元素含量有显著差异, K、Mg、Mn、Ni、Cd、Cr、Pb以叶中为高, Fe、Zn、Cu分别以根、茎、叶柄中含量最高;大多数元素在叶柄中含量最低。矮牡丹对K、Mg、Mn、Fe、Zn有较强的吸收富集能力,一般叶的富集系数较其它器官为高。元素间相关分析表明:Zn、Cd、Cr、Pb、Mn、Fe、Ni、Cu之间有显著的相关性, K、Mg之间的相关性显著。此外,土壤与植物体内元素含量表现出显著的相关性。     

城市绿化树种香樟不同器官对土壤重金属的富集特征

为了了解不同土壤重金属浓度梯度及污染梯度下香樟不同器官的富集特征,测定了香樟树叶、树枝、树干和根际土壤中6种重金属元素(Cu、Zn、Pb、Cr、Mn、Ni)的含量.结果表明: 香樟地上部分重金属含量因器官、元素种类、根际土壤重金属浓度的不同而存在差异.香樟树叶和树枝重金属含量的大小顺序均为:Mn＞Zn＞Cu＞Cr＞Pb＞Ni,树干重金属含量为:Mn＞Zn＞Cr＞Pb＞Ni＞Cu.树叶对Mn的富集系数较高,为2.409;树干对Ni的富集系数较高,分别为树叶、树枝的8.6和17倍,且在不同土壤重金属浓度梯度下,香樟树干对Cu、Zn、Pb、Cr、Ni的富集系数均明显高于其他器官.香樟地上部分器官对Cu、Zn、Pb、Cr、Mn、Ni 6种重金属元素的综合富集能力大小顺序为:树叶＞树干＞树枝.随着土壤重金属污染等级的增加,香樟地上部分各器官的富集系数均逐渐降低.研究区域平均胸径为22 cm的单株香樟对重金属元素富集效能的大小顺序为:树叶＞树干＞树枝,其中树干对Cu、Zn、Pb、Cr、Ni的积累量均显著高于树叶和树枝.表明香樟对6种重金属元素均有一定的富集能力,并且树干对Pb和Ni的富集效能明显,分别占地上部分总积累量的82.7%和91.9%,能很好地富集并稳固土壤中的Pb和Ni,可作为修复治理土壤重金属污染的备选树种.     

鼎湖山异龄马尾松针叶长度序列元素分布

利用植物体元素化学分析结果来诊断环境污染对森林健康影响和监测环境污染程度已成为诸多生态学家和环境学者广为采用的方法之一。该研究选择广东肇庆鼎湖山健康马尾松(Pinus massoniana)前年生针叶和当年生针叶为研究对象, 将相同年龄针叶分为叶尖、叶中、叶基等长3段, 分析了两种针叶全S、全P、K、Mg、Na、Ca、Al、Mn、Zn、Cu、Fe、Pb、Cr、Cd和Ni15种元素及相应Ca/Al值在叶尖、叶中部、叶基部和叶鞘的分布模式。结果表明: 前年生针叶元素平均值除全S、全P、K和Cd外, 其它元素浓度都高于当年生针叶, Ca/Al值则是当年生针叶小于前年生针叶, 表明当年生针叶受Al毒大于前年生针叶; 在针叶长度序列不同部位间, 元素分布不均匀, 全S、Na、Ca、Al和Mn在两种针叶长度序列上没有显著性差异, K、Mg、Zn、Fe、Cr、Cd、Ni和Ca/Al值差异均达显著水平, 而全P、Cu、Cd和Pb仅在前年生针叶不同部位间差异显著; 针叶Al浓度和Ca/Al值都表明马尾松已经处于严重Al毒胁迫下; 两种针叶各部位Fe、Zn和Cu浓度远超出该地区马尾松元素的背景值, 暗示马尾松针叶已受到严重重金属毒害; 马尾松叶鞘Fe、Cu、Zn、Pb、Cd、Ni和Cr含量显著高于针叶其它部位, 表明叶鞘能累积环境重金属, 可以作为马尾松在污染环境下遭受重金属危害指标加以利用, 是一种有广泛应用前景的生物指示物。该研究所采用的技术和方法对环境监测, 尤其是对利用生物化学方法评价环境污染对森林健康影响评价体系的完善和生物监测指标的利用具有指导意义, 可为今后评估相似环境污染地区森林健康和树木正常生长提供参考。     

Studies on the Characteristic of Element Contents in the Dominant Plant Species of the Three gorges Region in China

The characteristics of the contents of 20 elements (Al, Fe, Mn, Ca, Mg, K, S, Si, P, Cd, Cu, Zn, Ti, Ni, Sr, Mo, Na, B, Cr, V) in 16 plant species collected from the Three Gorges Region in China were investigated. The average contents of Ca, K and Mg were higher than 1 000 μg·g-1, that of Al, P, Si, Fe, S and Mn ranged between 100—1 000 μg·g-1 and Ti, Cu, Ni, Cr, Mo, Cd and V were less than 10 μg·g- 1. The level of Na content was less than that of the reported. The main character of the element contents was of the Ca> K type. The contents of P, S, Ca and K in different plant samples showed a normal distribution pattern, while Al and Mn showed a elements lognormal distribution pattern. Plant species differed greatly in the element contents. On analyzing the coefficient of variation (C. V., % ), Al, Mn, Mg, Ni, Sr and Fe had higher C.V., while the C.V. of K, S, P, Cr, Cd and Cu was less than 60%, and Cu had the lowest C.V. The correlations between Al and Fe, Al and Ti, Al and Cr, A1 and V, Cd and Sr, Cd and Mo, Fe and V, Zn and Cr, Ni and Sr, Mg and Ni, Mo and Sr, Ca and Sr, Cr and Mo, Na and Mg, Na and P, P and S were statistically significant in different plant species. The classification of the 16 plant species and 20 dements by two-way indicator species analysis (TWINSPAN) method may suggest the difference in dement contents of the different plant species.     

我国热带亚热带几种人工林体内营养结构特征

营养是植物的一种资源 ,植物如何在体内分配这一资源影响到它对环境的适应性。植物体内的营养含量在某种程度上还反映了环境中营养供应的丰缺 ,同时 ,它又是生态系统营养循环的一个组成部分。国外曾对植物的营养含量特征进行过大量的研究 ,积累了相当多的资料 ,代表性工作如Ｊｏｒｄａｎ[12 ](亚马逊雨林 ) ,Ｗｈｉｔｔａｋｅｒ[13 ] (ＨｕｂｂａｒｋＢｒｏｏｋ生态站森林 ) ,Ｗｏｏｄｗｅｌｌ[14 ] (Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ森林 )等 ,随着计算机模拟技术的发展 ,这些资料成了进行生态模拟不可缺少的珍贵资料。我国尽管在 2 0世纪 5 0年代就开…     

鼎湖山季风常绿阔叶林黄果厚壳桂群落植物元素含量特征

研究鼎湖山南亚热带季风常绿阔叶林黄果厚壳桂群落元素含量特征 ,分析了其中 9个种不同器官的 6种元素含量 ,结果表明 :1 )群落中植物不同器官的元素含量大小为 ,N:叶 >皮 >根 >枝 >茎 ,P:叶 >枝、皮 >根 >茎 ,K:叶 >皮 >枝 >根 >茎 ,Ca:皮 >叶 >枝 >根 >,Mg:叶 >皮 >根 >枝 >茎。 2 )椎栗、黄果厚壳桂、鼎湖钓樟和双盖蕨是群落中含 N量较高的种 ;椎栗、云南银柴和双盖蕨含 P量较高 ;各个种的含 K量相似。 3)养分含量表现出一定的层次性差异 ,上层种叶子含 P量高于下层种 ,但含 K量区别不显著。上层种茎 N、P、K含量显著低于下层种。黄果厚壳桂种群 ,其不同层次个体养分含量没有统计上的显著差异 ,但下层个体茎养分高 ,上层个体茎养分低。 4)群落不同元素间具有许多显著相关的元素对 ,其中 N与其它元素的相关性最大 ,其次是 Mg、P,再次是 K,而 Na不与其它任何元素相关 ,Ca相关性很少。从器官角度看 ,茎所含相关元素对最多 ,而枝、皮最少。     

五台山山地草甸自然保护区11种化学元素生物积累的研究

五台山山地草甸自然保护区可划分为亚高山草甸带、山地五花草甸带、常绿针叶林草甸带。本文研究了各生态带土壤和植被中１１种化学元素的含量、分布及生物积累特征。研究表明：（１）各带土壤中化学元素含量均在全国同类型土壤含量范围之内,就平均含量而言,Ｃｏ＇Ｎｉ含量较高,其它元素含量较低,整体属清洁理想水平,合乎自然保护区土壤环境标准。（２）各带植被中营养元素含量较高,营养丰富。尤其是亚高山草甸带是饲用价值很高     

中国东部主要松林营养元素循环的比较研究

 中国的松林主要分布在亚热带和温带地区,在亚热带和温带地区东部主要是马尾松林、华山松林、油松林、红松林和樟子松林。松林由于树种、起源和年龄的差别,其生物量的变化幅度较大,在65～200t·hm-2之间(东北地区的原始红松林最高生物量可达360t·hm-2),松林的生物量表现出区域分异的特点。即从南到北随着纬度的增加,林分的生物量有逐渐降低的趋势。松树针叶中5种主要营养元素含量表现为[N]>[K]≥[Ca]>[Mg]≥[P],而且营养元素表现出因种而异,N的含量为华山松≥马尾松>油松≥红松>樟子松,而P和K在油松和红松针叶中含量较高;Ca的含量表现出较大的波动,与其母岩关系密切。松林主要营养元素(N、P、K、Ca、Mg)的积累量中N一般占25％～40％,松林营养元素循环速率受生境,树种、年龄的影响,但总的来说,亚热带地区松林营养元素的循环速率高于温带地区松林。     

鼎湖山南亚热带地区植物的叶片矿质元素

本文分析了64种植物叶片中19种矿质元素的含量,讨论了不同生活型植物对矿质元素的吸收和积累的影响。研究表明:64种植物叶片的19种矿质元素的频数分布呈对数正态分布。不同植被型及生活型,子叶数及光合途径对叶片矿质元素含量和组成有显著的影响。密林植物含较多P和Mg,有较高的微量元素/大量元属比;疏林植物含较多Al和Mn;木本型植物缺Mo;草本型植物积集较多的K、Ca、Si、Mg、P和Ti。草本中的双子叶植物平均矿质元素总量高于单子叶,尤以Ca与B较为明显。单子叶中的C_4植物叶片含较多的Na。     

Biological Cycles of Mineral Elements in a Young Mixed Stand in Abandoned Mining Soils

Phytoremediation as a sustainable and inexpensive technology based on the removal of pollutants from the environmentby plants is becoming an increasingly important objective in plant research.In this study,biological cycles of five nutrientelements(N,P,K,Ca,and Mg)and eight heavy metal elements(Fe,Cu,Zn,Mn,Cd,Ni,Pb and Co)were examined in youngpaniculed goldraintree(Koelreuteria paniculata Laxm)and common elaeocarpus(Elaeocarpus decipens)mixed standsin an abandoned mining area.We found that after vegetation restoration in abandoned mining areas,the organic matterand concentrations of nutrient elements were significantly increased and the heavy metal elements were significantlydecreased,the annual retention,uptake and return were 75.0,115.4,and 40.3 kg/hm~2 for nutrient elements,and 1878.0,3231.0 and 1353.0 g/hm~2 for heavy metal elements,respectively,with the utilization coefficient,cycling coefficient andturnover rate of 0.92,0.35 and 0.32 for nutrient elements,and 1.24,0.42 and 1.92 for heavy metal elements,respectively.Our results suggested that the vegetation restoration in abandoned mining areas had significant effects in improvingenvironmental conditions,enhancing soil available nutrients,and ensuring human health.     

Nutrient cycling and foliar status in an urban pine forest in Athens, Greece

The nutrient cycling and foliar status for the elements Ca, Mg, K, N, P, S, Fe, Mn, Zn and Cu were investigated in an urban forest of Aleppo pine (Pinus halepensis) in 2004 in Athens, Greece in order to draw conclusions on the productivity status and health of the ecosystem. The fluxes of bulk and throughfall deposition were characterized by the high amounts of Ca, organic N and sulfate S. The magnitude of the sulfate S fluxes indicated a polluted atmosphere. The nutrient enrichment in throughfall was appreciable for ammonium N, P and Mn. The mineral soil formed the largest pool for all the elements followed by the forest floor, trunk wood and trunk bark. The understory vegetation consisting of annual plants proved important for storing N, P and K. Compared to current year needles of Aleppo pine in remote forests of Spain, the needles of the Aleppo pine trees in Athens had significantly higher concentrations of Ca, N, P and Cu and significantly lower concentrations of Mg and Zn. The soil had a high concentration of calcium carbonate and accordingly high pH values. When all inputs to the forest floor were taken into account, the mean residence time of nutrients in the forest floor followed the order Fe > Mn > Cu > Ca > Mg > P > Zn > N > K > S.