干旱区农田不同利用强度下土壤质量评价

基于2005—2007年典型干旱区塔里木盆地南缘的策勒绿洲的试验数据,根据当地农民的耕作习惯选择4种典型的农田利用强度（高投入农田、常规投入农田、新垦农田和绿洲内部农户农田）,利用产量可持续性指数(SYI)、土壤改良指数(SI)和土壤综合质量指数(QI)分析了不同土地利用强度下农田土壤质量的变化情况.结果表明：各样地的土壤有机质（SOM）、碱解氮（AN）和速效磷（AP）含量均存在显著差别;位于绿洲边缘的新垦农田在所有评价中均处于最低水平,而绿洲内部农田则处于相对较高水平.本研究结果不但有利于当地农田的合理开发利用,同时有利于农田生态环境的保护.     

不同植被恢复模式下中亚热带黄壤坡地土壤微量元素效应

以武陵山区女儿寨小流域为例,研究了中亚热带黄壤坡地7种典型植被恢复模式下土壤微量元素有效性及其与土壤有机质、pH值之间的关系.结果表明： 0～20 cm土层荒草灌丛的B、Mn含量、油桐人工林Mo、Cu含量、杜仲人工林Zn含量和毛竹 杉木混交林Fe含量最高;20～40 cm土层润楠次生林B、Fe、Mn含量、荒草灌丛模式Mo含量、油桐人工林Zn含量和杜仲人工林Cu含量最高;毛竹 杉木混交林B、Mo、Cu、Mn含量在各层土壤均最低.各元素有效性指数以Mn最高,Cu最低,排序为Mn>Zn>Fe>Mo>B>Cu;土壤微量元素有效性综合指数以荒草灌丛模式最高(12.28),毛竹 杉木混交林最低(2.95),排序为Ⅶ>Ⅴ>Ⅲ>Ⅳ＞Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅵ.土壤有机质含量与B、Zn有效态含量之间线性关系显著,二次多项式亦可较好地描述有机质与有效态Mn之间的关系,而有机质与Mo、Fe、Cu之间曲线回归关系不显著.土壤pH值与土壤Zn、Cu呈显著正相关,与Mn、Mo也有较好的相关性,而与B相关性较低,与Fe为弱负相关.     

北亚热带森林土壤有效微量元素状况研究

研究了北亚热带25a生栓皮栎林,杉木林,火炬松林,毛竹林和5年生2代杉木萌芽林土壤中B,Mo,Cu,Zn,Fe,Mn的有效含量,在土壤剖面中的分布规律,影响其有效性的土壤因子以及不同林分对土壤微量养分含量的影响。结果表明,在该地区的森林土壤中,有效B,Mo,Cu的平均含量均低于各自临界值,有效Zn平均含量接近临界值,Fe,Mn含量丰富;有效微量养分在土壤剖面中的分布园林分和元素种类而异影响微量元素有效性的主要土壤因子为有机质和有效磷含量;不同林分对土壤有效微量元素含量有显著影响,栓皮栎林土壤中有效微量养分含量最高,2代杉木萌芽林最低,其余林分居中且基本接近。     

大气O_3浓度升高对稻田土壤有效态微量元素的影响

利用中国稻/麦轮作系统O3-FACE(Ozone-Free Air Concentration Enrichment)试验平台,研究大气O3浓度升高(比周围大气高50%)对2009年稻季各生育期不同深度(0-5 cm,5-10 cm和10-15 cm)耕层土壤微量元素有效性的影响。结果表明,大气O3浓度增加对0-15 cm耕层土壤有效性-Fe、Mn、Cu、Zn的提高幅度分别为10.0%、8.1%、5.4%、40.3%,其中对Cu的提高幅度达显著水平;不同土壤有效态微量元素在土壤垂直分布规律不同,土壤有效态Fe、Zn含量随土壤深度增加而降低,土壤有效态Mn含量随深度增加而增加,而土壤有效态Cu含量在不同深度土层中基本稳定;大气O3浓度升高对土壤DTPA提取态Fe的提高幅度随土壤深度的增加而增大,而对土壤DTPA提取态Mn、Cu、Zn的提高幅度均随土壤深度的增加而降低;大气O3浓度升高对0-5cm、5-10cm处土壤DTPA-Cu和0-5cm处Mn含量增加幅度分别为13.2%、8.9%和30.2%,且分别达显著和极显著水平。文章指出大气O3浓度升高会对稻田生态系统土壤微量元素地球化学循环产生重要影响,应针对不同层次土壤有效态微量元素含量情况,从土壤性质和水稻生长两个方面进一步明确其影响机制。     

绿洲化进程中不同利用强度农田对土壤质量的影响

土壤质量研究对于区域土地可持续利用及当地环境维护具有重要价值。以处于极端干旱背景下的塔里木盆地南缘策勒绿洲为研究区,以农田这一重要的土地利用类型为研究对象,探讨在绿洲化进程中不同农田利用强度对绿洲荒漠土壤的影响。2004年根据当地农民耕作习惯建立4块试验农田,分别代表当地典型的农田利用强度。通过土壤粒径分布分形特征,及基于土壤养分指标的土壤质量指数(SQI)、基于生产力数据的产量可持续性指数(SYI)分析,多角度探讨农田在不同利用强度下的土壤质量分异特征。研究表明农田位置与人为管理强度会对土壤质量产生重要影响,在绿洲边缘对农田开发利用应当采取谨慎的态度及合理的管理方式。研究在客观分析并揭示绿洲化进程中农田土壤质量分异的同时,也为绿洲农田可持续利用管理提供科学建议。     

南京城市土壤重金属含量及其影响因素

研究了南京城市土壤重金属含量、来源及其与土壤性质的关系。结果表明,南京城市土壤中,Fe、Ni、Co、V污染不明显,但受到了不同程度的Mn、Cr、Cu、Zn、Pb污染,其中：Pb污染非常严重;重金属在土壤剖面分布没有规律性;Fe、Ni、Co、V元素主要来源于原土壤物质,Cu、Zn、Pb、Cr元素主要来源于人为输入,Mn可能在不同的土壤中来源不同;Fe、Cr、Ni、Co、V元素含量之间均呈极显著正相关,Cu、Zn、Pb、Cr元素含量之间均呈极显著正相关。Fe、Co、V、Ni含量与粘粒含量、CEC呈极显著正相关;Cu、Zn、Pb含量与粘粒含量呈极显著负相关;Cu、Zn、Pb、Cr含量与有机碳呈极显著正相关,Pb含量与pH呈极显著正相关。     

喀斯特常绿落叶阔叶林土壤有效中微量元素空间异质性

研究土壤有效中微量元素在喀斯特地区的空间变异性可为喀斯特生态系统土壤养分管理提供参考。基于网格(20 m×20 m)采样法采集表层0～10 cm土壤样品，运用经典统计学和地统计学方法分析了喀斯特常绿落叶阔叶林25 hm²(500 m×500 m)动态样地土壤中微量元素的空间异质性及其影响因素。结果表明：土壤交换性Ca、Mg及有效Fe、Mn、Cu、Zn、B平均含量分别为7870、1490、30.24、149.12、1.77、13.54、0.65 mg·kg^-1,变异系数范围为34.5%～68.8%,均属中等强度空间变异。半变异函数最佳拟合模型决定性系数除有效Zn为0.78外，其他均大于0.90,表明模型能够对各中微量元素进行很好的拟合；块金系数均小于50%,表现出中等及以上的空间自相关性，结构性因素作用更大；变程变化范围为60.3～485.1 m,其中有效Zn的变程最小，更趋向破碎化。土壤交换性Ca、Mg和有效B的空间分布格局相似，低值区在洼地，且其含量在洼地显著低于其他生境；有效Fe、Mn、Cu低值区则在高海拔区域，且山顶含量显著低于其他生境...     

黄土丘陵区不同植被根际土壤微量元素含量特征

为了解黄土高原不同植被土壤微量元素的根际效应,分析了该地区柠条、沙棘、沙打旺、柳枝稷、阿尔泰狗娃花和茵陈蒿6种植被根际与非根际土壤中有机碳、全氮、Mn、Cu、Fe、Zn含量.结果表明： 6种植被中,柠条、阿尔泰狗娃花和茵陈蒿根际土壤的有机碳、全氮含量高于非根际土壤;除柠条和沙棘外,其余4种植被非根际土壤pH值均显著高于根际土壤.6种植被根际土壤有效Mn含量均低于非根际;柠条、沙打旺和柳枝稷根际有效Cu含量显著高于非根际,表现出强烈根际富集现象.除沙打旺外,其他5种植被根际有效Fe含量均略高于非根际.沙打旺、柳枝稷、茵陈蒿和阿尔泰狗娃花表现出强烈的有效Zn根际富集现象.根际与非根际土壤有机碳、全氮与有效Mn、有效Zn,以及有效Mn与有效Zn呈极显著正相关.根际土壤pH值与有效Mn和有效Zn呈显著负相关.由于不同植物根系的生长特征、根际pH值及微生物种类等的差异,不同植被根际的微量元素含量不同,茵陈蒿根际4种微量元素含量高于其他植被.     

鼎湖山自然保护区不同演替阶段森林土壤中有效微量元素状况研究

三种森林表层土壤中有效微量元素的平均含量顺序为 :Fe >Zn>Mn>B >Cu >Mo,马尾松林的含量顺序为 :Fe>Zn>Cu >B >Mn >Mo,混交林和阔叶林与平均含量一致。三种森林有效Fe的含量均极高 ,表现出富铁状况 ,而有效Mn含量甚微 ,表明该区森林均严重缺Mn,有效Cu和Zn的含量处于中等水平 ,均高于其临界值。但处于演替初期阶段的马尾松林还缺B和Mo,混交林也略缺Mo。相关分析结果表明 ,土壤pH值与所考察的所有微量元素有效量之间均呈负相关 ,且与有效B、Cu和Fe相关极显著 (P <0 .0 1 ) ,与有效Mo相关显著 (P <0 .0 5 ) ;有机质与所考察的所有微量元素有效量之间均呈正相关 ,且与有效B和Fe相关极显著 ,与有效Mn相关显著     

磁化微咸水灌溉对欧美杨I-107微量元素和碳氮磷养分特征的影响

为探讨盐分环境下,磁化作用对土壤和植株养分特征的影响,以欧美杨I-107为试材,采用磁化和非磁化微咸水灌溉处理,通过对土壤和植物组织中微量元素和碳氮磷含量的测定,以揭示土壤-植物的养分供求关系。研究发现:(1)微咸水灌溉处理中叶片和根系Fe含量均下降;叶片Zn、Mn和Cu含量提高,根系Mn和Zn含量降低、Cu含量提高。叶片和根系中总碳含量均提高,全氮和全磷含量均降低;叶片C/N下降,根系C/N和C/P则提高。(2)磁化微咸水灌溉处理叶片和根系中Fe、Zn、Cu含量均提高,Mn含量降低;叶片C、P及C/N提高,N含量下降;根系C、C/N和C/P含量提高。(3)微咸水灌溉土壤中Fe、Mn、Zn和Cu微量元素全量均降低,有效态含量均提高;OC和N、C/P和N/P下降,全磷和C/N提高。(4)磁化微咸水灌溉中土壤Fe、Mn和Zn全量提高,Cu降低;Fe、Mn、Zn和Cu有效态含量提高;OC和N、C/P和N/P提高。可见,磁化作用有利于调节植株对微量元素的吸收和分配,提高土壤的固氮能力以及对植株的碳供应能力。此外,盐分环境下,植物体通过提高元素Fe含量以及C/N比值维持光合作用的正常进行,以满足植株正常生长发育的需要。     

南四湖区农田土壤有机质和微量元素空间分布特征及影响因素

基于地统计学和GIS技术相结合的方法,研究了南四湖区农田土壤有机质和微量元素的空间分布特征及其影响因素。结果表明,土壤有机质和微量元素均属中等变异程度,除硼符合正态分布外,其余土壤属性均符合对数正态分布。结构分析表明,除硼为纯块金效应外,土壤有机质和其它微量元素空间自相关性较强,其中结构性因素起主导作用。克里格插值结果表明,土壤有机质分布总体趋势为由北向南逐渐降低,锰、铜、锌分布总体趋势为中部高,南北两端低。影响因素分析表明,土壤类型、耕层质地、坡度、土地利用类型和地貌类型对土壤有机质均有显著影响。土壤类型主要是由于成土母质的差异影响土壤有机质的高低与分布,随质地由砂变粘、坡度由低变高,土壤有机质含量逐步升高,田间管理水平的差异是造成不同土地利用类型下土壤有机质含量差异的主要原因。微量元素中,除硼不受影响外,铁、锰、铜和锌与土壤类型、耕层质地、坡度、土地利用类型和地貌类型密切相关。     

Effects of nitrogen and water addition on trace element stoichiometry in five grassland species

A 9-year manipulative experiment with nitrogen (N) and water addition, simulating increasing N deposition and changing precipitation regime, was conducted to investigate the bioavailability of trace elements, iron (Fe), manganese (Mn), copper (Cu), and zinc (Zn) in soil, and their uptake by plants under the two environmental change factors in a semi-arid grassland of Inner Mongolia. We measured concentrations of trace elements in soil and in foliage of five common herbaceous species including 3 forbs and 2 grasses. In addition, bioaccumulation factors (BAF, the ratio of the chemical concentration in the organism and the chemical concentration in the growth substrate) and foliar Fe:Mn ratio in each plant was calculated. Our results showed that soil available Fe, Mn and Cu concentrations increased under N addition and were negatively correlated with both soil pH and cation exchange capacity. Water addition partly counteracted the positive effects of N addition on available trace element concentrations in the soil. Foliar Mn, Cu and Zn concentrations increased but Fe concentration decreased with N addition, resulting in foliar elemental imbalances among Fe and other selected trace elements. Water addition alleviated the effect of N addition. Forbs are more likely to suffer from Mn toxicity and Fe deficiency than grass species, indicating more sensitivity to changing elemental bioavailability in soil. Our results suggested that soil acidification due to N deposition may accelerate trace element cycling and lead to elemental imbalance in soil–plant systems of semi-arid grasslands and these impacts of N deposition on semi-arid grasslands were affected by water addition. These findings indicate an important role for soil trace elements in maintaining ecosystem functions associated with atmospheric N deposition and changing precipitation regimes in the future.     

有机物料对喀斯特地区石灰土有效N、Fe、Zn含量的影响

为研究不同有机物料对喀斯特石灰土元素有效性的影响,采用40 d的室内培养实验,比较了单独添加不同比例（1%、3%、5%）的生物质炭、鸡粪肥、羊粪肥对喀斯特石灰土有效N、Fe、Zn含量的影响。结果表明：添加生物质炭提高了喀斯特石灰土的pH值,而添加鸡粪肥和羊粪肥降低了喀斯特石灰土的pH值;添加3种有机物料均增加了喀斯特石灰土的有机质含量,大小关系为：生物质炭 > 鸡粪肥 > 羊粪肥,但添加鸡粪肥和羊粪肥土壤有机质的化学活性和微生物活性更高。受pH、有机质活性、碳氮比等因素的影响,添加鸡粪肥和羊粪肥能增加土壤有效N含量,但两种有机肥对土壤有效N的提高效果相差不大,而添加生物质炭反而降低了土壤有效N的含量;3种有机物料均能提高土壤的有效Fe和有效Zn含量,其中鸡粪肥效果最佳,其次为羊粪肥和生物质炭。当3种有机物料的添加比例为5%时,生物质炭处理土壤的有效N、Fe、Zn含量分别是对照处理的0.92、1.13、1.21倍;鸡粪肥处理土壤的有效N、Fe、Zn含量分别是对照处理的1.22、1.63和3.39倍;羊粪肥处理土壤的有效N、Fe、Zn含量分别是对照处理的1.27、1.34和2.59倍。所以,相对于生物质炭,有机粪肥对喀斯特地区的石灰土有更好的改良效果。     

三江平原泥炭中营养元素垂直分布特征

采用冬季采样、现场分层的方法,系统地研究了三江平原河床．河漫滩型泥炭地和谷底洼地型泥炭地中常量营养元素N、P、Mg、Ca、Fe和微量营养元素Cu、Zn、Mn、B的垂直分布特征．结果表明,总N在泥炭表层富集,总P在草根层富集,其含量随剖面深度的增加而降低,Zn、Mn、B、Mg、Fe表现出草根层富集和淤泥质亚粘土潜育层急剧积累,Ca元素含量在剖面各层次中分布较均匀．某些营养元素间具有显著的相关性．     

长期施用猪粪红壤稻田土壤Cu、Zn累积规律

为揭示长期施用猪粪红壤稻田土壤Cu、Zn累积规律,以设立于1981年的红壤稻田有机肥定位试验为载体,选取PM1(早稻施猪粪和紫云英)、PM2(早稻施紫云英+晚稻施猪粪)、GMS(早稻施紫云英+晚稻秸秆还田)和NPK(早稻施化肥)等处理为对象,分析了不同试验年限土壤全量和有效态Cu、Zn含量。结果表明:长期施用猪粪显著提高了土壤Cu、Zn含量;连续施用猪粪30 a后,土壤全量Cu、Zn含量分别增加了7.69—9.52 mg/kg和22.42—35.46 mg/kg;生物有效性显著增加,有效态Cu、Zn含量占全量Cu、Zn的比例分别由15%和5%增加到51%和27%。猪粪年度内的施用时间对土壤Cu的累积没有显著影响,早稻施用猪粪加剧了土壤Zn的累积。土壤铜、锌累积分为两个差异显著的阶段,1981—2002年为缓慢增长期,2002—2010年为快速增长期,这可能与2002年后施用的猪粪中Cu、Zn含量增高有关。以研究的结果推算,红壤稻田鲜猪粪施用量在9.5 t hm-2a-1以下,50 a内不会造成土壤Cu、Zn含量超标。     

Trace elements in man.

It is likely that most, if not all, of the elements found to be essential in animals will be shown to be so for man, and the clinical picture produced by deficiency of the elements in the human patient will differ little from that seen in the animal, although this has been established for only five elements (I, Fe, Cu, Co and Zn). However, the link between lack of a given element in the soil and a human patient is far less direct and much more complex than that met with in the animal grazing on deficient pastures, except in isolated primitive communitis. Zn is the most protean of the trace elements and has been chosen to illustrate this in human practice. Excesses of essential elements (both trace and major) give rise to toxic effects and the importance of a proper balance especially of the transitional elements in the human diet is discussed with special reference to Cu, Zn and Fe. Certain non-essential trace elements are individual and community hazards: Cd, Pb and Hg are the principal offenders for humans. Mankind is now largely dependent on grassland products, cereals and livestock with increasing dominance of the former in human nutrition. This has reduced the bioavailability of trace elements so that study of trace metals, especially Zn and Cu, in skeletal and dental remains at human burial and occupation sites should prove useful in assessing the consequences of this striking change in dietary habits.     

Trace elements in aerial parts and rhizosphere of <Emphasis Type="Italic">Thymus pannonicus</Emphasis> All.

This paper brings out the results of the study on the levels of selected trace elements (Cu, Fe, Mn, Zn and Cr) in aerial parts of Thymus pannonicus All. (Lamiaceae) and rhizosphere soil from twelve locations in Serbia. Prior to assays by flame and flameless atomic absorption spectrometry, samples were subjected to microwave-assisted acid digestion. Real and potential acidity of soil samples were also measured. Obtained results for soil samples, although slightly higher for some elements (Cu: 12.38–45.18 mg/kg; Fe: 22102–46193 mg/kg; Mn: 776.95–4901.27 mg/kg; Zn: 62.27–214.02 mg/kg; Cr: 48.86–69.13 mg/kg), were found to fit into biogeochemical background. Element contents in plant samples differed depending on collecting site (Cu: 5.26–14.07 mg/kg; Fe: 25.92–1454.07 mg/kg; Mn: 89.29–278.25 mg/kg; Zn: 1.81–10.64 mg/kg; Cr: 1.11–3.51 mg/kg), which can be partly explainable by different nutrient availability influenced by soil acidity. Zinc levels in T. pannonicus were below expected and seem to be strongly influenced by plant physiological properties.     

秦艽药材及其生长土壤中无机元素含量特征及相关性分析

该研究采用原子吸收分光光度法和火焰光度法,测定云南20个种植地的秦艽及其生长土壤中无机元素的含量,探讨药材中无机元素分布特征,并对药材中无机元素含量与土壤中无机元素含量的相关性进行了分析。结果表明：云南秦艽药材无机元素的含量呈现K>Ca>Mg>Fe>Mn>Zn>Cu有规律的分布态势;通过相关性分析、主成分分析和逐步回归分析发现秦艽的特征元素为K、Cu、Ca和Zn;药材中钾含量与土壤中锌,钙与土壤中锰和铜,锰与土壤中钙和镁,铜与土壤中钾和锌元素含量间均分别显著负相关;而药材中镁含量与土壤中钙和镁,铁、铜与土壤中铁元素含量间均呈显著正相关。对秦艽各无机元素含量影响最大的因子是秦艽生长土壤有效钙,有效铁和有效锌其次,最后为有效锰。该研究结果为秦艽道地性成因及适宜栽培区域的选择提供了参考,为秦艽资源合理利用和GAP研究以及从无机元素的角度品评药材品质提供了理论依据。