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.     

三峡库区消落带典型植物根际土壤磷形态特征

三峡库区消落带生态系统演变对水库安全具有重要影响,其中植物群落演变与土壤氮磷形态转化及释放等广受关注。然而,消落带植物根际效应与土壤磷形态关系及潜在影响并不清楚。选择三峡库区澎溪河消落带为研究对象,分别在冲积潮土、紫色土和水稻土分布的消落区采集典型草本植物(狗牙根、香附子、苍耳)和农作物(玉米)根际、非根际土壤,分析无机磷和有机磷的形态特征,探讨了消落带典型植物生长对土壤磷形态的根际效应及潜在影响。结果表明,土壤类型对土壤磷含量及磷赋存形态具有显著影响,紫色土磷含量最高,且活性磷含量低于冲积潮土和水稻土,表现出磷库稳定性较高;4种植物根际土壤全磷、有效磷及不同形态无机、有机磷(弱吸附态磷WA-P、潜在活性磷PA-P、铁铝结合态磷Fe/Al-P、钙结合态磷Ca-P、残渣态磷R-P)含量均高于非根际,表现出明显的根际富集效应;不同植物根际土壤全磷和有效磷表现为狗牙根苍耳香附子玉米,但磷形态在不同植物根际富集水平不同:活性较高的WA-P、PA-P含量在玉米和苍耳覆盖区均高于狗牙根和香附子,而较稳定Ca-P_i、R-P_i、Fe/Al-P_o、Ca-P_o含量在狗牙根和香附子覆盖区更高,表明玉米和苍耳生长有利于稳定性磷的活化,提高消落带土壤磷流失风险。不同植物根际对不同形态磷富集率差异明显,且玉米根际对活性磷形态的富集率最高,表明农业活动可能加速土壤稳定性磷的活化。pH、土壤有机质、土壤容重与无机磷的赋存形态关系密切,而有机磷赋存形态受pH影响显著,植物根际有机质积累和有机酸分泌等是影响土壤磷形态变化的主要因素。消落带植物群落演变及恢复对土壤磷形态转化具有重要影响。     

中国部分省份农村室内灰尘铅污染特征

采集了中国8个省份122件农村室内灰尘样品,对其中铅的含量、赋存形态及生物可给性进行了研究.结果表明,8个省份农村室内灰尘铅平均含量为207.5 mg·kg-1,湖南(平均537.8 mg·kg-1)和云南(280.1 mg·kg-1)铅含量较高,陕西(96.0 mg·kg-1)和福建(80.1 mg·kg-1)相对较低.连续形态提取结果表明,农村室内灰尘铅主要以铁锰氧化物结合态形式存在(36.8%),其次为残渣态(17.7%)和碳酸盐结合态(16.7%),可交换态(14.3%)和有机质结合态(14.4%)铅所占总量比例相对较少.通过体外模拟实验提取的生物可给态铅占总铅的比例平均为52.8%,相关分析显示,生物可给态铅含量与铁锰氧化物结合态铅含量高度相关,表明铁锰氧化物结合态铅对生物可给态铅具有重要贡献.     

底栖藻类对消落带土壤中各形态磷的影响

为揭示底栖藻类对三峡库区消落带淹没初期土壤中不同形态磷的影响作用,开展了相关的模拟实验。结果表明,在模拟的底栖藻类影响条件下,消落带土壤中铝磷（Al-P）的含量在实验期间处于波动状态,Al-P相对于其余形态的磷更易于被藻类吸收利用,且与藻类生长存在密切相关,即底栖藻类生长状态较好时,土壤中Al-P呈现下降趋势;而生长状态较差时,土壤中Al-P又出现略微上升的趋势。在实验后期土壤中Al-P含量上升,可能是其余形态的磷转化而来。底栖藻类的生长对不同深度土壤中铁磷（Fe-P）的影响不同,其生长对2-4 cm层土壤的影响较大,而对其余层影响不大。不同深度土壤中闭蓄态磷（O-P）和钙磷（Ca-P）含量差异不明显。实验后期Fe-P、O-P和Ca-P含量一直呈现下降的趋势,只有Al-P在后期出现上升的趋势,说明在淹水条件和底栖藻类生物膜共同作用下,土壤磷的有效性提高,土壤中难溶性磷向易溶性磷转化。       

林线附近主要植被类型下土壤非生长季磷素形态

采用Hedley磷素分级方法,比较研究了岷江上游林线附近不同植被类型(高寒灌丛草甸、雪山杜鹃灌丛和岷江冷杉林)非生长季0—20cm土壤无机磷和有机磷形态。结果表明,研究区内土壤总磷平均含量(857.32mg·kg-1)较高,但活性磷含量仅占总磷的10%左右。生物态磷含量占总磷含量的60%以上,表明土壤磷素受生物作用影响较大。3种植被类型下土壤无机磷主要以D.HCl-Pi(稀盐酸提取无机磷)和C.HCl-Pi(浓盐酸提取无机磷)形态存在,活性无机磷和NaOH-Pi含量较少。高寒灌丛草甸土壤D.HCl-Pi和C.HCl-Pi含量均显著高于岷江冷杉,表明其含有更多的钙结合态磷。土壤有机磷与土壤有机碳呈显著正相关,NaOH-Po是有机磷主要的构成形态,占总磷含量的39.39%—53.69%。不同植被类型下土壤有机磷形态间差异较大,岷江冷杉林下土壤NaHCO3-Po和NaOH-Po含量最高,高寒灌丛草甸则含有更多的C.HCl-Po。低温和凋落物积累是造成林线附近土壤有机磷含量较高的重要原因。     

杭州湾潮滩表层沉积物中磷的分布、赋存形态及生态意义

对杭州湾潮滩表层沉积物样品中的磷进行了总量、形态分级提取及生物有效性分析.结果表明:沉积物中总磷的含量为595.5～1268.8μg·g-1,空间分布特征总体表现为杭州湾北岸＞钱塘江杭州河段＞杭州湾南岸.总磷中有89.3%以无机磷形式存在,钙磷、残留无机态磷、有机磷和铁铝结合态磷是沉积物中磷的主要赋存形态,平均分别占总磷的68.3%、14.6%、10.7%和5.3%.钙磷的分布受到盐度变化影响,自钱塘江河口向外海方向明显增加;铁铝结合态磷则相反,分布朝外海逐步递减.沉积物中的潜在生物有效磷(BAP)含量为43.62～177.84 μg·g-1,平均含量为94.13 μg·g-1.该地区与国内典型的河口和滨岸带潮滩比较,总磷处于相对较高水平.强烈的水动力作用及咸淡水交汇使得环境因子频繁变化,加大了沉积物中磷作为内源向上覆水体释放及造成水体富营养化的可能性.     

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.     

泉州湾洛阳江河口沉积物中磷的形态分布

分析了泉州湾洛阳江河口沉积物中总磷及5种形态磷(可交换态磷(DP)、铁铝结合态磷(Fe/Al-P)、钙结合态磷(Ca-P)、有机磷(OP)和闭蓄态磷(Re-P))的含量,探讨了它们的垂向分布特征、相互关系及环境指示意义。结果表明:沉积物中的总磷(TP)以无机磷为主,占TP比例76%~89%;除可交换态磷外,沉积物中形态磷的垂向分布规律具有相似性,大体随深度增加而减小,且在表层有富集现象,反映了沉积物中总磷和各形态磷的分布受人类活动影响较明显;通过相关性分析,钙结合态磷是总磷和无机磷的主要控制因素,而总磷和其他形态磷(除了可交换态磷外)相互间均具有显著相关性,且有机质对各形态磷的分布均有一定影响;TP和各形态磷含量,以及(Fe/Al-P)/TP、Ca-P/TP、OP/TP都在同一层出现了显著变化,反映了水利设施和围垦工程对沉积环境和各形态磷迁移转化有较大影响。     

闽江河口湿地土壤速效磷时空分布与来源

选取闽江河口潮滩湿地作为研究区,于2013年5、8和11月沿水文梯度采集不同深度土壤,测定其速效磷含量,研究闽江河口潮滩湿地土壤速效磷沿水文梯度的时空分布特征;并进一步测定土壤全磷(TP)、有机磷(Org-P)和无机磷(IP)分级,利用通径分析揭示土壤速效磷来源。结果表明:5月和8月土壤平均速效磷含量分别为3.53±1.15和3.23±1.15 mg·kg-1,显著高于11月(1.96±1.07 mg·kg-1)(P0.05);5、8和11月土壤速效磷空间分布格局相似,从高潮滩到中潮滩,其含量呈波动降低,并且表现为芦苇群落土壤速效磷含量显著高于短叶茳芏群落(P0.05);在垂直方向上,高潮滩土壤速效磷含量大都随深度增加而降低,中潮滩其垂直变化不显著;在植物生长初期(5月),土壤Org-P和闭蓄态磷(O-P)是速效磷的主要来源;在植物生长旺盛期(8月)和生长末期(11月),土壤Org-P和铁磷(Fe-P)是速效磷的主要来源。     

百花湖消落带土壤磷释放的模拟研究

为探讨贵州省百花湖(水库)消落带土壤磷的释放状况,采用实验室模拟法研究了不同消落带土壤和环境条件变化对百花湖消落带土壤磷释放的影响,分析磷的释放量与磷赋存形态的关系。结果表明:未淹的黄壤释磷量最大,砂石壤最低;温度升高,土壤中磷的释放强度随之增大;扰动上覆水比静置条件下更有利于磷的释放;酸性和碱性条件下土壤磷的释放量略高于中性条件,且碱性条件下最高;厌氧条件比好氧条件更能加速磷释放;不同形态磷与土壤磷释放量有不同程度相关,其中有机磷(OP)与磷的释放极显著相关;与铁铝结合态磷(Fe/Al-P)和钙结合态磷(Ca-P)显著性相关。     

滇池、红枫湖沉积物中总磷、分态磷及生物硅形态与分布特征

通过对不同富营养化程度的湖泊（滇池及红枫湖）沉积柱剖面进行不同形态磷以及生物硅含量分析,对比了磷及生物硅的沉积分布特征,并探讨了其与湖泊富营养化演化的关系。结果表明：滇池沉积物中碎屑磷和有机磷在总磷中占50.5%～80.8%,是影响总磷趋势的主要原因;红枫湖中有机磷对总磷的贡献较大,占总磷的53%～60.9%;且两湖各形态磷均随深度的增加而减少;两湖总磷、有机磷、铝磷以及滇池沉积柱中的碎屑磷等的快速增长,表明其主要来源于人为污染;生物硅含量呈现从下层沉积物向上逐渐增加,在上层沉积物中逐渐减少的趋势;总磷、有机磷、铁结合态磷、铝结合态磷、弱结合态磷以及生物硅都能较好地反映富营养化污染的演变和现状。     

典型小流域农田土壤Cd形态分布及纳米羟基磷灰石阻控效果

沿浏阳铁山河流域采集6个土壤样品(S1～S6),分析其Cd含量及形态空间差异特征,并结合室内淹水模拟实验,研究淹水条件下纳米羟基磷灰石添加量对不同样品Cd有效性与形态转化的影响。结果表明,从流域上游到下游,土壤总镉含量分别为1.14、1.37、1.98、7.44、7.45、6. 99 mg·kg~(-1),有效态Cd所占百分比依次为51.75%、40.15%、39.39%、16.40%、28.86%、29.76%,总量与有效态Cd的空间差异均非常明显,而有效态Cd所占百分比与土壤p H呈显著负相关。淹水可降低土壤Cd的有效性,且随着淹水时间延长,土壤有效态Cd逐渐向残渣态转化。添加纳米羟基磷灰石可明显降低土壤有效Cd含量,且随着添加量增加,阻控效果越好。当添加量为5%时,阻控效果最佳;与对照相比,S1～S6有效Cd含量分别降低了77.97%、83.64%、82.05%、77.87%、74.88%、73.56%。研究结果可为矿区小流域农业安全生产的分区管理和重金属污染治理提供数据支持与科学参考。     

干湿交替条件下三峡水库消落带土壤汞形态变化

对三峡水库消落带干湿交替条件下土壤汞赋存形态变化、影响因素和生物可利用性进行了模拟研究.结果表明: 干湿交替条件下土壤汞会发生形态转化和释放,总汞含量逐渐降低,两次“淹水-落干”后总汞含量降低了28.9%.土壤中不同汞形态所占比例分别为:水溶态汞(Hg-w)6.1%～16.8%;交换态汞(Hg-e)5.8%～12.9%;碳酸盐结合态汞(Hg-c)4.5%～17.7%;腐植酸结合态汞(Hg-h)12.5%～29.9%;有机质结合态汞(Hg-o)5.3%～12.8%,残渣态汞(Hg-r)34.5%～51.6%.土壤中汞形态以残渣态(Hg-r)为主,干湿交替条件下其所占比例有降低的趋势,腐植酸结合态汞(Hg-h)则逐渐增加,生物可利用态汞(Hg-w、Hg-e、Hg-c和Hg-h之和)总体呈增加趋势,易被水生生物利用并进入食物链,可能会增加水库生态系统的汞生态风险.     

小叶章湿地土壤对磷的净化效率模拟

选取三江平原小叶章(Calamagrostis angustifolia)湿地,模拟了不同植物生长期、不同净化阶段、不同土层的小叶章湿地土壤对磷的净化效率及地表水磷输入量对土壤净化效率的影响.结果表明:小叶章的成熟期内湿地土壤对磷的净化效率最高;在各种因素的共同影响下小叶章生长期对土壤净化磷效率的影响不显著;总磷(TP)输入浓度由10 mg·L-1增加到20 mg·L-1时,小叶章湿地土壤对磷的净化效率提高;TP输入浓度为20 mg·L-1时,净化前期和中后期小叶章湿地土壤对磷的平均净化效率分别为4.56和-0.71 mg·kg-1·d-1,差异显著;11P输入浓度为20 mg·L-1时,小叶章湿地0～10、10～20和20～40 cm土壤层对磷的平均净化效率分别为2.27、-0.87和0.51 mg·kg-1·d-1,但差异不显著.     

海拔和植被对三峡库区梨香溪消落带土壤酶活性的影响

消落带土壤生态环境对水库水质及坡岸稳定性具有较大影响，土壤酶活性具有驱动土壤物质循环进而影响生态系统的功能。本文以三峡库区梨香溪消落带土壤为研究对象，研究了四个海拔梯度和五种植被样地的土壤蔗糖转化酶、脲酶、碱性磷酸酶和蛋白酶的活性及相关环境因子。结果表明，在不同海拔样地中，表层土壤的有机质、总氮、总磷和有效磷的含量均高于土壤下层，并且有效磷和总磷含量随海拔高度的增加而增大。四种土壤酶活性随高程的增加均总体呈现出增大的趋势。除脲酶外，167~180 m样地的下层土壤的土壤酶活性均高于165 m样地。在不同植被样地中，苔藓结皮样地的表层土壤中，蔗糖转化酶、碱性磷酸酶和蛋白酶的活性均为最大。有植被覆盖的样地土壤酶活性和土壤有机质、总氮、总磷和有效磷含量均高于裸地，其中虎杖和藻结皮植被对土壤的养分和土壤酶活性影响作用高于狗压根和苔藓结皮。四种土壤酶的酶活性与土壤总氮、总磷、有效磷和有机质含量大体都呈现正相关关系。以上结果表明，消落带土壤酶活性和土壤肥力供给能力受水淹影响，藻类结皮和苔藓结皮对消落带土壤肥力具有促进作用。     

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.     

地表处理方式对日光温室辣椒水分利用效率及土壤硝态氮、速效磷分布的影响

研究了不同地表处理方式对日光温室辣椒水分利用效率及土壤氮磷分布的影响.结果表明:地表覆盖秸秆 地膜处理的辣椒产量水分利用效率和经济水分利用效率最高,分别达33·04kg·m-3和50·22元·m-3;其次是地表覆盖地膜处理,分别达18·81kg·m-3和28·57元·m-3.不同地表处理方式对0～20cm土壤的硝态氮含量有显著影响,地表覆盖秸秆和覆盖秸秆 地膜处理,分别为31·98mg·kg-1和31·96mg·kg-1,小于对照处理(50·33mg·kg-1);地表覆盖地膜和使用保水剂处理的硝态氮含量较低.与对照相比,各处理辣椒对氮肥的利用均有所增加,耕层硝态氮积累减少.在0～20cm耕层内,地表覆盖地膜处理的速效磷含量最低,为0·72mg·kg-1,其次是地表覆盖秸秆 地膜处理,为0·92mg·kg-1.地表覆盖秸秆 地膜和地表覆盖地膜处理增加了当季作物对肥料的利用率,减少了肥料的损失,提高了产量.     

长期种植蔬菜后土壤中氮、磷有效养分和重金属含量变化

利用区域采样调查的方法,研究了长沙市郊3类不同种植年限菜地土壤有效态氮、磷和重金属的累积差异,并对其累积风险和可能来源作了初步分析.结果表明:随着种植年限的增加,长沙市郊菜地土壤硝态氮(NO3--N)、有效磷(Olsen-P)和重金属累积量均显著增加,蔬菜种植1～2年(宁乡县)、10～15年(长沙县)和30年(开福区)后土壤NO3 - -N平均含量分别达21.1、42.0和49.5 mg·kg-1;Olsen-P平均含量分别达31.9、146.9和219.9 mg·kg-1;重金属以Cd累积最明显,平均含量分别达0.33、0.52和1.40 mg·kg-1.重金属按累积指数排序为:Cd＞＞Cu＞Pb＞Ni＞Zn.主成分分析和聚类分析表明,速效钾、pH、有机质、铵态氮等主要由自然因素决定,而Olsen-P和NO3-N等与重金属具有相似的累积特征,主要受人为施肥影响.长沙市郊菜地土壤环境和健康质量不容乐观,种植年限越长,氮、磷和重金属累积量越高,菜地土壤重金属与氮、磷来源相似,可能与菜地长期施肥活动有关.     

铜尾矿库区土壤与植物中重金属形态分析

对铜陵铜尾矿区土壤和植物中重金属形态进行了研究.结果表明,尾矿库区种植地极端贫瘠,有机质含量仅2.6～.8 g·kg^-1,而土壤Cu、Cd、Pb、Zn含量皆高于对照土壤,其中Cu含量达809.30～1 39.4 mg·kg^-1,Cd含量达3.2～6.3 mg·kg^-1,达到对照土壤30～60倍.结缕草和三叶草体内重金属含量与土壤重金属交换态及有机结合态含量成正相关,与碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态成显著或极显著负相关,与矿物态含量相关性不显著.在两种优势植物中,Cu、Zn、Pb均以活性较低的醋酸提取态、盐酸提取态和残渣态为主;Zn在根系和茎叶中,NaCl提取态占有较大比例,而Cd均以NaCl提取态为主.     

石灰配施猪粪对Cd、Pb和Zn污染土壤中重金属形态和植物有效性的影响

通过盆栽试验,研究在镉、铅和锌污染土壤上,石灰和猪粪配施对土壤中不同形态镉、铅和锌含量及在蔬菜中累积的影响.结果表明:施入石灰(L)、石灰加低量猪粪(LP1)、石灰加高量猪粪(LP2)后,土壤中碳酸盐结合态Cd、Pb和Zn含量明显降低,土壤中铁、锰氧化物结合态和有机物结合态Cd、Pb和Zn含量明显增加;对大白菜吸收Pb、Cd和Zn均起到较好的抑制作用.单施石灰处理,石灰用量为5 g·kg-1土时,对大白菜吸收Pb、Cd和Zn的抑制效果最好;石灰配施猪粪处理,其中石灰5 g·kg-1土配施猪粪7.5 g·kg-1土以及石灰5 g·kg-1土配施猪粪15 g·kg-1土对大白菜吸收Pb、Cd和Zn的抑制效果最好.研究同时发现,低量猪粪配施石灰的效果强于高量猪粪配施石灰的效果.