北京松山自然保护区不同母质油松林土壤氮、磷、钾含量垂直分布

以北京市松山自然保护区同海拔油松林下两种母质(花岗岩和石灰岩)上发育的土壤为对象,研究了土壤的全氮、有效磷、速效钾含量在剖面的垂直变化.结果表明:花岗岩母质发育的土壤0～20cm土层的全氮、有效磷和速效钾含量分别为1.61～2.35g·kg-1、5.84～10.74mg·kg-1和39.33～93.66mg·kg-1,石灰岩母质发育的土壤分别为1.69～2.36g·kg-1、4.45～8.57mg·kg-1和60.66～124.00mg·kg-1.两种母质发育的土壤0～10cm土层的全氮、有效磷和速效钾含量均最大,且与各土层之间差异均极显著,并随土层深度的增加而下降,说明土壤全氮、有效磷和速效钾含量的分布有很强的表聚性,而且石灰岩母质发育的土壤的表聚性更强.对同土层土壤进行配对t检验,全氮含量在各土层之间无显著性差异,有效磷含量在0～10cm土层差异极显著,速效钾含量在10～20cm土层之间差异显著.     

皖北地区土壤中不同形态氟含量及其影响因素

以皖北地区广泛分布的潮土、砂姜黑土、水稻土等为材料,采用连续化学提取的方法,研究了土壤中不同形态氟的含量、土体分布以及土壤氟形态与土壤理化性质的关系·结果表明:皖北地区土壤全氟含量为265·8～612·8mg·kg-1,平均含量为423·7mg·kg-1,土壤全氟含量高低排序为菜园土>潮土>水稻土>砂姜黑土>黄棕壤,菜地土壤存在氟积累现象.土壤氟主要以残余态氟形式存在,占土壤全氟的95%以上;其次为水溶态氟,占土壤全氟的1·5%左右;有机态氟、铁锰氧化物态氟和交换态氟含量均较少.28个土壤样本的水溶态氟含量范围为1·35～17·98mg·kg-1,平均含量为6·62mg·kg-1,含量较低的是硅质黄棕壤,含量较高的是菜地土壤、潮土和砂姜黑土.土壤水溶态氟含量与土壤pH和土壤有效磷含量呈极显著正相关,与土壤全磷含量呈显著正相关;土壤交换态氟与土壤物理性粘粒和小于0·001mm土粒含量呈极显著正相关;铁锰结合态氟与土壤全磷含量呈显著正相关;有机态氟与土壤有机质含量呈极显著正相关.对土壤氟形态与土壤性质的逐步回归表明,土壤pH,有效磷、有机质、全磷和物理性粘粒含量是影响土壤氟形态分布的主要因素,其中,土壤pH的影响最大.土壤水溶态氟含量与土壤母质有关,在浅湖沼相沉积物上形成的土壤水溶态氟含量最高,平均含量为9·05mg·kg-1;其次为在黄河冲积物上形成的土壤,平均含量为8·12mg·kg-1;在晚更新世黄土母质上形成的土壤水溶态氟平均含量为2·97mg·kg-1;在淮河冲积物上形成的土壤和轻质黄棕壤水溶态氟含量分别为2·05和1·91mg·kg-1.在土体中,土壤有机态氟和铁锰氧化物态氟含量随土层深度增加而减少,菜地土壤上部土层的全氟和水溶态氟含量均高于底土.     

不同类型土壤小麦-水稻轮作体系施用含重金属污泥的环境效应

采用贵州黄壤、石灰土和浙江水稻土,通过盆栽试验探讨了在3种土壤上施用含不同浓度重金属的污泥对小麦、水稻生长及锌(Zn)镉(Cd)吸收性的影响.结果表明:不同土壤施用同种污泥所产生的重金属污染风险不同,在黄壤和水稻土上施用高浓度重金属污泥对作物的污染风险较高.一次施用Zn、Cd浓度分别为1789、8.47 mg·kg-1的污泥1.6％,使黄壤小麦籽粒中Zn、Cd浓度分别达109、0.08 mg· kg-1;第二次施用后种植水稻,糙米中Zn、Cd浓度达52.0、0.54 mg·kg-1.而施用污泥后石灰性土壤的两种作物其可食部分均无重金属污染风险.土壤醋酸铵提取态Zn是影响麦粒和糙米中Zn浓度的主要因素,而土壤醋酸铵提取态Cd对麦粒和糙米中Cd浓度无明显影响.施用高浓度重金属污泥使3种土壤Zn、Cd全量显著提高,且两次施用后土壤全量Zn均超过国家土壤环境质量二级标准.     

贵州万山汞矿区自然土壤汞污染特征

为阐明万山汞矿区自然土壤汞的污染情况,以汞矿开采冶炼区为起点,沿敖寨河和下溪河等间距(4 kin)分层采集0～30 cm厚度的河滩土、灌木土和林地土,测定了其汞含量,分析了自然土壤汞的空间分布特征.结果表明,矿区同种植被覆盖类型的土壤总汞的含量变化范围较大,河滩土为0.16～389 mg·kg-1、灌木土为0.09～312 mg·kg-1、林地土为0.05～299 mg·kg-1,空间分布特征表现为随距污染源距离的增加而降低;同一采样区内河滩土、灌木土、林地土中土壤总汞的含量依次降低,同一采样点的垂向剖面上总汞含量一般从表层向下依次降低.     

水口山水稻土与菜地土中砷的有效性

对湖南省水口山矿冶周边土壤进行采样分析,以土壤砷总量与有效态砷含量以及土壤基本理化性质(pH、有机质含量、土壤粘粒含量)为参数,研究各参数在两种土地利用类型(菜地土和水稻土)间的差异以及有效态砷与土壤理化性质之间的关系。结果表明,水口山水稻土与菜地土平均砷含量分别达72.01和30.71mg.kg-1,接近或已超过国家土壤环境质量二级标准;两种土地利用类型的土壤基本理化性质差异显著,水稻土粘粒含量、有机质含量显著高于菜地土,pH则显著低于菜地土,水稻土存在明显的酸化现象;不同土地利用类型显著影响土壤有效砷含量,尽管菜地土土壤砷总量大大低于水稻土,两者的有效态砷含量水平却基本相当;除总砷外,水稻土有效砷含量还与土壤有机质含量显著正相关,菜地土有效砷含量与土壤pH值显著正相关。水口山菜地土砷污染的危害程度高于水稻土,应采取必要的修复措施或调整土地利用方式以降低砷的健康风险。     

石门雄黄矿周边地区土壤砷分布及农产品健康风险评估

对石门雄黄矿区周边土壤和作物进行了系统研究.结果表明:矿区表层(0～20cm)土壤砷含量平均为99.51mg·kg-1,比湖南省土壤砷含量背景值高出5.34倍,为当地普通农田土壤的9.70倍;矿区水田和旱地表层土壤砷含量分别为43.51和115.1mg·kg-1,分别超出国家土壤环境质量II级标准0.45和1.87倍,相应的表层土壤样本超标率分别为62.5%和50.0%;矿区粮食作物、蔬菜和水果可食部位砷含量分别为0.16、0.06、0.01mg·kg-1,作物样本超标比例由高至低的顺序为粮食作物蔬菜水果,其中以稻米、红薯中砷含量超标较严重,稻米砷含量最高达0.84mg·kg-1,超过国家食品质量标准4.6倍,样本超标率达62.5%.土壤砷含量与作物砷含量呈极显著正相关(P0.01),当地居民通过食用矿区农产品进入人体的平均日摄取砷量为6.416μg·kg-1·d-1,远高于WHO的推荐标准,相应人群健康风险指数为21.39,是对照区的15.39倍.     

外源磷对苗期小麦和水稻根际砷形态及其生物有效性的影响

采用土(中度砷污染土)-土根袋培养的方法研究了两个浓度的外源磷(P)对苗期小麦和水稻根际砷(As)形态分布及其生物有效性的影响.结果表明:(1)两种作物生长的土壤中各砷形态的分配比例依次为:结晶铁锰或铁铝水化氧化物结合态(45%～52%)＞无定形和弱结晶铁铝或铁锰水化氧化物结合态(26%～34%)＞专性吸附态(12%～14%)＞残渣态(4%～7%)＞非专性吸附态(0.09%～0.25%).(2)添加外源磷浓度为100 mg·kg-1与不施磷处理相比显著提高了两种作物地上部的生物量(p＜0.01).(3)苗期小麦在添加100 mg·kg-1外源磷时,不仅促进了作物生长而且抑制根中砷向地上部的转运.(4)任何磷处理下,水稻对砷的吸收能力以及由根系向地上部转移能力均高于小麦.因此,在轻中度砷污染土壤上与水稻相比更适宜种植小麦(或其他旱作植物);而在水稻种植季,可以通过添加适量磷肥(100 mg·kg-1)来减弱砷在水稻体内的累积.     

施肥措施对不同母质发育的稻田生态系统土壤微生物量碳、氮的影响

以湖南省稻田土壤肥力监测点为基础,研究了稻田生态系统土壤微生物量碳、氮的特性.结果表明,不同施肥措施对不同地域和母质发育的稻田生态系统土壤微生物量碳、氮的影响程度不同.经过18年的不同施肥处理,不同母质发育的稻田生态系统土壤微生物量碳、氮的变化趋势基本一致,变化顺序为湖积物发育的水稻土>河流冲积物和第四纪红土发育的水稻土>石灰岩发育的水稻土>板页岩发育的水稻土.土壤微生物量碳为259.5～864.4 mg·kg^-1,土壤微生物量氮为8.7～70.7 mg·kg^-1.施肥可以明显提高稻田生态系统土壤微生物量碳、氮含量;有机肥是改善土壤微生物量碳、氮的主要基础物质,但以有机无机配合施用效果最好.与对照相比,施化肥和有机无机配施处理土壤微生物量碳、氮最大增量分别为407.6和59.2 mg·kg^-1,最大增长率分别为102.8%和514.8%.     

沿淮地区土壤有效硫状况及对硫的需求

分析了由黄土性古河流冲积物、近代黄泛沉积物、下蜀黄土等3种成土母质发育的黄褐土、潮土、砂姜黑土、水稻土等4个土类共44个土样的有效S含量,并结合土地利用方式和施肥,研究了土壤有效S的丰缺及输入与输出状况,预测了对S的需求．结果表明,土壤有效S含量高低顺序为水稻土＞砂姜黑土＞黄褐土＞潮土,不同土地利用方式为水田＞旱地．土壤有效S缺乏频率,按成土母质排序是黄土性古河流冲积物＞下蜀黄土＞近代黄泛沉积物,潜在缺S频率高低依次是黄土性古河流冲积物＞近代黄泛沉积物＞下蜀黄土;从土壤类型看,是砂姜黑土＞黄褐土＞潮土＞水稻土,潜在缺S是水稻土＞潮土＞砂姜黑土＞黄褐土．土壤有效S缺乏面积,以砂姜黑土最大,达7.0×10     

广西矿区土壤镉、铅污染状况研究

对广西德保几个矿区尾矿土壤中镉和铅含量进行了测定,并初步探讨了土壤的污染状况.结果显示:土壤中镉和铅含量都超出了广西土壤环境质量标准的背景值(Cd 0.08 mg·kg-1,Pb 20 mg·kg-1),且镉含量明显超标,而铅在国家土壤环境质量标准下几乎无污染,但是已经达到广西土壤环境质量标准下的轻度污染;铜矿尾矿土壤中Cd的含量最高达2.16mg·kg-1,已超过国家的三级标准,对生态开始产生影响;硫铁矿尾矿下游土壤中Pb的含量达83.53 mg·kg-1对生态基本无影响.土壤中Cd的含量随着pH值的升高而显著增加,而Pb的含量随着pH值的升高有所减少;土壤中Cd的含量不管就环境质量标准来说,还是单项污染指数,都属于严重污染级别,应减轻对生态环境的危害.因此应该引起相关部门的重视,及时采取措施控制污染源或者减轻污染程度.     

红壤丘陵景观单元土壤有机碳和微生物生物量碳含量特征

为了探讨我国亚热带红壤丘陵区不同利用方式下土壤有机碳(SOC)和土壤微生物生物量碳(SMB-C)含量的特征,在湖南省桃源县选取典型样区,通过密集取样,分析了红壤丘陵景观单元内水田、旱地、林地、果园4种典型利用方式下表层土壤(0～20 cm)SOC和SMB-C含量.结果表明,典型红壤丘陵景观单元中SOC含量高低的顺序为水田(16.0 g·kg^-1)＞旱地(11.2 g·kg^-1) ＞果园(9.5 g·kg^-1)＞林地(8.4 g·kg^-1),SMB-C含量则为水田(830 mg·kg^-1)＞旱地(361 mg·kg^-1)＞林地(200 mg·kg^-1)＞果园(186 mg·kg^-1),且在不同利用方式下SOC与SMB-C均呈极显著正相关(P＜0.01),说明本研究区内各土地利用类型的土壤SMB-C含量变化可以敏感地指示SOC的动态.研究结果还表明,将我国亚热带红壤丘陵林地开垦为果园或耕地后,表层土壤 SOC含量不可能降低.     

珠江三角洲典型肝癌高发区土壤锰形态及其生态效应

通过对珠江三角洲典型肝癌高发区及低发区表层、深层土壤样品和作物样品的系统采集,分别对土壤中各化学形态Mn含量及其与土壤Mn全量、土壤理化性质、蔬菜Mn富集之间的相关关系进行研究.结果表明: 研究区土壤Mn主要来自成土母质,受人类活动影响很小,肝癌高发区土壤Mn平均含量为577.65 mg·kg^-1,显著低于肝癌低发区（718.04 mg·kg^-1）和全国土壤Mn平均含量（710 mg·kg^-1）;肝癌高发区土壤Mn以残渣态和铁锰态为主,水溶态和交换态等生物有效态含量较少,二者分配系数之和不超过4%,低发区土壤Mn形态分布也有相似的分布特征,但其绝对含量显著高于肝癌高发区.Mn全量负荷水平和pH对各形态Mn的含量有重要影响,尤其是铁锰结合态、腐植酸结合态、碳酸盐态和残渣态的含量与土壤Mn全量呈显著正相关;水溶态、有机态Mn与pH呈显著负相关.5类蔬菜中,肝癌高发区油麦菜和大白菜Mn含量及富集系数显著低于肝癌低发区,其它蔬菜品种无显著差异.Mn在蔬菜中的累积量与土壤中有效态Mn（水溶态Mn与离子交换态Mn之和）呈显著正相关,而与土壤Mn全量和其他形态均无显著相关性.     

蚯蚓活动对红壤磷素主要形态及有效磷含量的影响

通过盆钵生物试验和采用Hedley磷素分级方法研究了秉氏环毛蚓(Pheretima pingi)对红壤磷素主要形态和红壤有效磷含量的影晌.结果表明,在蚯蚓和有机物料(稻草、花生秸、油菜秸)的共同作用下,经过100 d培养后土壤有效磷含量显著提高.统计分析结果表明,花生秸接种蚯蚓处理与不接种蚯蚓处理和油莱秸接种蚯蚓处理与不接种蚯蚓处理之间的土壤有效磷含量差异均达显著水平.采用Hedley磷素分级法测得的树脂磷由原土的痕量增加到10.5～17.8 mg·kg^-1,NaHCO3溶解态磷由原土的14.5 mg·kg^-1增加到23.5～35.6 mg·kg^-1,微生物细胞磷由原土的1.0 mg·kg^-1增加到6.8～9.7 mg·kg^-1,土壤有机磷含量由原土的37.9 mg·kg^-1增加到50.7～59.3 mg·kg^-1,而土壤中活性最低的残留磷含量则有所降低.蚯蚓活动对红壤磷素具有较强的活化作用.     

一种新发现的铜积累植物——密毛蕨

对铜尾矿上生长的密毛蕨(Petridium revolutum)进行了野外调查分析和温室营养液砂培实验.结果表明,密毛蕨所生长的废铜矿土壤中Cu含量平均为2 432 mg·kg^-1 DW,最高达7 554 mg·kg^-1 DW;地上部生物量平均为18.33 g·plant^-1 DW,最高达40.05 g·plant^-1 DW;地上部Cu含量平均为201 mg·kg^-1 DW,最高达567 mg·kg^-1 DW;地下部Cu含量平均为346 mg·kg^-1 DW,最高达1 723 mg kg^-1 DW;密毛蕨对Cu的转移系数平均为0.81,最高达3.88.在营养液砂培的条件下,Cu 7 mg·L^-1处理没有抑制密毛蕨地上部的生长;密毛蕨体内的Cu含量随着介质中Cu浓度的增加而显著增加,但是大部分的Cu积累在地下部.密毛蕨对Cu具有较强的忍耐和较高的积累能力,可作为修复Cu污染土壤的新材料.     

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。     

茶(Camellia sinensis L.)对铜的吸收与累积

对广东省5个大型茶场中不同土壤背景值的8个茶园进行了土壤及茶(CamelliasinensisL.)树各部位的铜含量分析调查。地处我国南方的广东省茶园,土壤中铜含量在2.39～53.05mg kg之间。有效态铜含量相对较低,仅在0.45～3.17mg kg之间。茶树中各部位铜含量大小依次为枝条>幼叶>根>成熟叶。茶树枝条和幼叶铜含量较高,平均分别达14.5和14.3mg kg,远高于成熟叶铜含量水平(9.7mg kg)。而同时期相应茶场的茶叶制成品铜含量则较幼叶(一芽两叶)铜的含量高。土壤中的总钾、有效磷和总铜等都对茶树各部位铜的累积产生较大影响,但只有土壤有效磷含量对铜在茶树体内向枝条部分的转移和累积影响达显著程度,枝条铜含量与土壤有效磷之间的相关系数r=-0.74,呈显著负相关(P<0.05)。     

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。     

不同施肥模式下稻田土壤微生物生物量磷对土壤有机碳和磷素变化的响应

通过15年的红壤稻田长期定位试验,研究了不同施肥模式下土壤微生物生物量磷(MB-P)对土壤有机碳和磷素变化的响应.结果表明红壤稻田有机碳源的长期投入和土壤有机碳的逐年升高使土壤微生物生物量碳(MB-C)维持在较高水平(＞800 mg·kg-1),是稻田土壤MB-P(＞16.0 mg·kg-1)提高的主要原因.长期不施磷肥条件下,土壤全磷含量与试验前相比显著降低(P＜0.05),而土壤有机磷含量平均提高了29.3%;土壤亏损的磷形态主要是无机磷(Al-P、Fe-P、Ca-P和O-P),其中Al-P含量处于最低水平(平均0.5 mg·kg-1).另外,长期不施磷肥土壤的MB-P远高于Olsen法提取态磷(Olsen-P)(＜7.0 mg·kg-1),而稻田土壤MB-P与Al-P呈显著相关(P＜0.05),表明土壤微生物对稻田土壤Al-P、Fe-P、Ca-P和O-P的利用是促进其向有效磷方向转化的关键途径.磷肥配合有机养分循环利用不仅提高了土壤磷库的积累,而且通过土壤微生物的活化有效地提高了土壤磷的有效性.