蚯蚓影响下铅在砖红壤中的形态变化研究

采用中国热带农业科学院植物与环境保护研究所提供的赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)和海南省典型的砖红壤为研究材料,通过蚯蚓的培养试验,研究不同处理时间(30 d、60 d),蚯蚓对土壤中不同形态P2含量的影响.结果表明:在短时间内(30 d)蚯蚓对土壤中不同形态P2含量作用不明显;但长时间(60 d)作用里,蚯蚓活动能降低残渣态P2含量,显著提高了土壤交换态、无定形氧化铁结合态P2含量,而蚯蚓活动对碳酸盐结合态、晶形氧化铁结合态、有机态、无定形氧化锰结合态P2含量影响不显著.     

基于农业区位论的北京市土壤-小麦系统中重金属Pb积累特征及其健康风险

基于农业区位论,采集23组土壤-小麦匹配样品,探究北京市不同圈层土壤-小麦系统中Pb的全量、形态与生物有效性。结果表明:①频繁的交通活动与工业释放致使城区土壤呈现出Pb污染,而长期污水灌溉等农业活动导致了近郊平原局部土壤Pb污染。②土壤中Pb主要以残余态与有机结合态形式存在,其次是铁锰氧化态,而碳酸盐结合态与离子交换态非常少。Pb的活性从中心城区到近郊平原、远郊平原逐渐下降。③小麦植株中Pb含量与土壤中铁锰氧化态Pb含量呈正相关;④麦粒中Pb的富集系数仅约为0.004 4,但仍发现城区与近郊麦粒中部分Pb含量超标。     

绿洲灌淤土重金属复合污染的生物有效性

以干旱区绿洲土壤为供试材料,通过盆栽实验探讨了Cd-Zn-Pb复合污染条件下,土壤重金属在油菜中的分布、累积和迁移情况。研究结果表明,复合污染对油菜生物量的负面影响不明显,甚至还存在一定的促进作用;不同处理下,油菜根部Zn的含量略高于地上部,Cd为油菜地上部含量远高于根部,Pb则主要积累在油菜的根部;Cd、Zn、Pb在油菜体内的累积除了受土壤中本元素浓度的影响外,共存元素对油菜中重金属的累积也有一定的影响。随着外源重金属添加量的增加,土壤中可交换态Cd、Zn、Pb的分配系数均呈增加趋势,且随浓度的增加而增幅变大;碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态的分配系数均为先增加后变化不明显或略有下降;残渣态的分配系数则均呈现出下降趋势,且在浓度较低时的下降态势比较明显。对油菜重金属吸收量影响比较显著的形态为Cd的可交换态、Zn的可交换态和碳酸盐结合态以及Pb的可交换态和碳酸盐结合态。油菜对Cd、Pb、Zn的富集系数和转运系数及富集量系数和转运量系数的关系均为Cd>Zn>Pb。     

乌鲁木齐城市土壤中重金属分布

研究了乌鲁木齐城市土壤中重金属含量状况、空间分布及化学形态分布。结果表明:乌鲁木齐城市土壤受到了不同程度Cr、Cu、Pb、Zn污染,其中Pb的污染相当严重;除Mn、Fe以外,土壤中同一重金属元素含量在不同功能区的分布差异显著;各重金属元素形态分布规律并不完全相同,但均以残渣态为主;乌鲁木齐城市土壤中活性态Pb的比例最高,活性态Fe的比例最低,同一重金属元素活性态在不同功能区的分布差异显著。     

污灌条件下重金属在耕作土壤中的积累与形态分布特征——以北京市通州区凤港减河污灌区农用地为例

以北京市通州区凤港减河典型污灌农用地为研究对象,分析了污灌对耕作土壤中Cd、Cu、Zn和Pb的全量与形态分布特征的影响。结果表明:①土壤中Cu、Zn和Pb的含量均低于WHO(World Health Organization)限值,Cd的含量明显高于WHO限值。然而,4种重金属的污染负载指数(PLI为1.49~4.54)均高于1,其中Cd的PLI值最高,表明长期污灌已经导致耕作土壤中重金属的积累;②总体来看,随土壤深度的增加,重金属含量呈先减少,后增加的趋势。距离灌渠越远,土壤中重金属含量越少;③土壤中Cu、Zn和Pb主要以残余态和有机结合态形式存在,其次是铁锰氧化态,碳酸盐结合态和离子交换态非常少。而土壤中Cd的碳酸盐结合态与离子交换态占有相当大的比例。4种重金属的生物可利用性次序为:Cd>Cu>Pb>Zn,且表土层高于底土层。同时,研究发现距离灌渠越近,表土层中Cd的生物可利用性越低。总的说来,污灌土壤中较高的Cd含量与其较高的生物可利用性对食品安全与人类健康构成了潜在风险。     

土壤有效态Cd、Cu、Pb的分布特征及影响因素研究

采集126个表层土壤样品分析了江苏省昆山市土壤有效态Cd、Cu、Pb的分布特征,并采用相关系数、通径系数和决策系数综合研究重金属有效态的含量影响因素。研究结果表明,昆山市土壤受有效态Cd、Cu和Pb的风险较大,生物有效性系数分别达63.75%,19.17%和13.51%。不同土地利用方式中交通用地的生物有效性显著高于其它各土地利用类型。随着剖面层次的下降,重金属有效态含量和生物有效性逐渐减小。土壤重金属总量对有效态均具有最大的正向影响作用,有机质对有效态含量均为较大的正向作用,FeOx含量通过吸附固持重金属离子对有效态含量也有较大负作用。     

土壤重金属(镉、铅、铜)化学形态的地理分异研究*

文章以我国9种主要类型土壤和同一地域的棕壤和四种褐土亚类以及红壤带中的非地带性土壤,如酸、中、石灰性紫色土,探讨了在不同自然地理条件下的土壤中,重金属Cd、Pb、Cu形态赋存状态及形态的分异特征,如土壤Pb的水溶态、交换态和弱结合态的相对百分含量随土壤地理带的分布,具南高北低、东高西低的分异规律。而同一地域各亚类的土壤间差异相对较微小。也探讨了土壤性质,如pH值、有机质与土壤重金属形态区域分异的关系,从而揭示了土壤重金属Pb等元素的形态在南北和东西方向土壤序列中的区域性分异规律。     

桂林丫吉岩溶试验场不同地貌部位土壤钙元素形态特征

岩溶区石灰土是在热带、亚热带地区碳酸盐岩类经溶蚀风化后的产物,岩溶区石灰土具有富钙偏碱的地球化学特点,但是岩溶区石灰土中钙的形态特征尚不清楚。为研究岩溶区土壤钙的形态随季节变化特征,在丫吉岩溶试验场不同地貌部位采集土壤样品,采用BCR方法,分析和探讨了土壤中钙的形态特征及其随季节的迁移特征。结果表明：（1）总体上,研究区土壤总钙平均含量为5.25±0.68 g kg-1,各形态钙所占总钙的比例大小顺序为酸溶态＞可还原态＞残渣态＞可氧化态;并且除可氧化态钙之外,其余钙形态与土壤总钙均呈极显著的正相关关系（P<0.01）;（2）从季节上看,基本均表现为随着四季的更替,逐渐降低,但除残渣态钙随季节变化差异显著外,总钙和其余钙形态在季节上的差异不显著;（3）从地貌上来看,总钙和各形态钙含量均表现为坡地最大,并且坡地与其它地貌部位的差异性显著（P<0.05）,而平原、垭口和洼地的各形态钙之间的差异不显著（P>0.05）。     

四川紫色水稻土氧化铁的分异

以岷江冲积物、黄壤残积物发育成的水稻土为对照,研究了紫色砂岩泥岩母质发育成的紫色水稻土氧化铁的形态及其含量和转化。揭示了紫色水稻土具有无定形铁含量,铁活化度较高,氧化铁的转化作用较弱等独特的发生特性。     

睦洞湖沉积物中不同形态磷的分布特征

为了研究睦洞湖沉积物中不同形态磷的分布特征,于2017年7月25日和9月23日,在睦洞湖9个采样点,采集0～5 cm和5～20 cm深度的沉积物样品;采用七步连续提取法,对沉积物中不同形态的磷进行分级提取,分析沉积物样品中全磷含量和各形态磷的分布特征。研究结果表明,7月25日采集的睦洞湖沉积物的全磷质量比为217.15～1 511.84 mg/kg,9月23日采集的沉积物的全磷质量比为353.64～1 650.26 mg/kg。在不同的磷赋存形态中,自生钙结合态磷占全磷含量的质量分数最高,有机磷和铁结合态磷次之,其分别为25.95%、17.71%和11.46%;9月23日采集的沉积物的全磷含量和活性磷含量(可交换态磷、铝结合态磷和铁结合态磷)偏大,7月25日采集的沉积物的惰性磷含量(闭蓄态磷、自生钙结合态磷、碎屑态磷和有机磷)偏大,说明沉积物惰性磷有向活性磷转化的趋势;在垂直方向上,0～5 cm深度沉积物中的全磷含量及可交换态磷、铁结合态磷和碎屑态磷占全磷的质量分数高于5～20 cm深度的沉积物;沉积物中的全磷含量与铁结合态磷质量分数显著相关,说明睦洞湖沉积物中全磷含量的增大主要来自于铁结合态磷。     

艾比湖流域农田土壤重金属的环境风险及化学形态研究

采集土壤样品,测定8种重金属（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn）的总量及各形态含量,然后采用多种方法并结合土壤背景值进行分析。结果表明：艾比湖流域农田土壤中8种重金属的含量值均未超过国家土壤质量二级标准的限值, 8种重金属可以辨识为2个主成分,重金属Cd、Hg、Pb和Zn的较高风险区主要分布在研究区的中部,重金属As、Cr、Cu和Ni的较高风险区主要分布在研究区南部靠近荒漠、山地以及研究区边缘区域,重金属As、Cr和Ni均以残渣态为主,其他形态含量较低。农田土壤中重金属的生物毒性以Cb为最大,Pb和Hg次之。     

石灰性紫色土锌的形态及有效性

石灰性紫色土中的锌形态有8种,各形态锌的含量差异显著.土壤中的碳酸盐和有机质是主要吸锌载体.碳酸盐结合态锌是土壤中锌形态间转化的主要参与者.锌各形态中,松结有机结合态锌和碳酸盐结合态锌是土壤中有效锌DTPA-Zn的主要补给源.     

黑碳添加对杉木人工林土壤微生物量碳氮的影响

向杉木人工林土壤中分别添加不同用量黑碳,以0％（C0）、1％（C1）和5％（C5）添加量（质量分数）作为不同处理,通过28d室内培养实验,研究了黑碳添加对土壤微生物量碳（ymc）和微生物量氮（MBN）的影响．结果表明,各处理土攘MBC含量变化趋势是前期急剧减少,后期增加,并趋于稳定;黑碳添加在一定程度上缓解了土壤MBN含量的减少,并随着黑碳添加量的增加,土壤MBN含量呈现增加的趋势．整个培养过程中,除第1d外,黑碳添加处理的土壤MBC和MBN含量始终高于对照处理,C5〉C1〉CO．同时,土壤可溶性碳（DOC）和可溶性氮（DON）含量也因黑碳的添加而呈现减少的趋势．     

黄土丘陵区典型退耕恢复植被土壤生态化学计量特征

为探究不同植被土壤碳（C）、氮（N）、磷（P）化学计量特征及其影响因素,以黄土丘陵区油松、刺槐、沙棘和草地4种典型退耕恢复植被0~100 cm土壤为研究对象,分析不同植被土壤有机碳（SOC）、全氮（STN）、全磷（STP）含量及其化学计量特征。结果表明：（1） 不同恢复植被对土壤养分含量有显著影响,刺槐的SOC、STN最高,油松的SOC、STN最低,STP表现为草地>刺槐>油松>沙棘。（2） 不同恢复植被土壤养分具有“表聚性”,随土层深度增加,SOC和STN含量呈下降趋势,而STP的变异性较弱。特别是刺槐的SOC和STN在60~100 cm呈增加趋势。（3） 不同恢复植被土壤SOC:STN（C:N）、SOC:STP（C:P）差异不显著（P>0.05）,刺槐的土壤STN:STP（N:P）显著高于其他植被类型（P<0.05）,土壤C:N、C:P、N:P均低于全球及全国平均水平,研究区有机质的分解速率较快,P的有效性高,植被生长主要受N元素限制。（4） 研究区土壤C:N、C:P和N:P主要受SOC和STN影响;土壤养分与土壤含水量（SWC）和土壤容重（BD）呈负相关,与土壤粉粒（slit）和黏粒（clay）含量呈正相关,STP对土壤细颗粒的响应强度大于SOC和STN。研究区土壤化学计量在不同退耕恢复植被间差异显著,其中刺槐的土壤养分含量较其他植被类型更好,可为该地区植被恢复工作进一步开展提供参考。     

贡嘎山燕子沟土壤磷海拔梯度特征及影响因素

土壤磷生物地球化学特征受岩性、气候、土壤年龄、理化性质、地形、植物和微生物活动等因素的共同影响。山地植被和土壤垂直带谱为研究这些因素的相对重要性提供了理想试验场。选取未受人类破坏的贡嘎山燕子沟5个垂直植被带(裸地、高山灌丛带、暗针叶林带、针阔混交林带和阔叶林带,海拔分别为3 761 m、3 600 m、3 403 m、2 700 m和2 334 m),采集了40个土样,测定了土壤的基本理化性质,并采用连续提取法测定了土壤的生物有效磷、铝结合态磷、铁结合态磷、原生矿物磷、有机磷和残余态磷。结果表明,燕子沟土壤A层部分磷形态的空间分布呈现明显的垂直地带性特征。土壤A层的原生矿物磷随海拔的降低而显著降低,有机磷则呈现与原生矿物磷相反的变化趋势。而生物有效磷始终较低,次生矿物磷(铝和铁结合态磷)也较低,残余态磷的含量变化不大,始终是土壤总磷的最大组分。在高海拔地区原生矿物磷是总磷的第二大组分,而在低海拔地区,有机磷则成为总磷的第二大组分。植物是控制燕子沟土壤磷空间分布的相对重要因素,植物一方面通过控制土壤p H进而影响土壤原生矿物磷的含量,另一方面直接吸收生物有效磷,并将其转化为有机磷,导致有机磷随海拔降低而显著增加。此外,植物还通过"泵吸作用"导致总磷在土壤剖面上呈现由表层向底层降低的分布模式。次生矿物磷含量较低表明地球化学作用在影响燕子沟土壤磷生物有效性的作用相对较小。     

巴丹吉林沙漠南缘土壤微量元素含量及其与植物群落的关系

对巴丹吉林沙漠南缘北大山（A）和雅布赖山（B）附近的土壤微量元素含量分布特征及其对植被分布的影响进行了研究。结果表明：土壤微量元素含量在0~20cm和20~40cm土层间差异不显著,而在研究区A和B之间的分布异质程度较高;0~20cm土层中,Ba、Ce含量与灌木层多样性指数的关系显著,Ni、Cu、Ga、As、Rb、Pb含量与草本层多样性指数显著相关;20~40cm土层中只有Cu与草本层丰富度指数具有显著负相关关系;逐步多元回归分析同样证实了0~20cm土层Ba、Ce含量对灌木层植被的影响及Ni、Cu含量对草本层植被的影响。     

闽江河口芦苇和短叶茳芏沼泽土壤磷分级特征比较

磷是湿地生态系统必需的和重要的限制性养分元素,对比不同湿地植物土壤磷元素分级特征,对进一步认识湿地磷循环具有重要意义。在闽江河口鳝鱼滩湿地,选取芦苇(Phragmites australis)和短叶茳芏(Cyperus malaccensis)沼泽土壤作为研究对象,测定其全磷、有机磷和无机磷含量,并根据Chang S和Jackson M L的无机磷分级方法,将无机磷分为铁吸附态磷、铝吸附态磷、钙吸附态磷和闭蓄态磷,对比分析两种植物沼泽土壤磷元素特征。结果表明,无机磷是两种植物沼泽土壤磷的主要形态,其含量分别占芦苇和短叶茳芏沼泽土壤全磷含量的68.79%和59.29%。两种植物沼泽0~10 cm深度土层全磷含量差异不显著,10~50 cm深度土层的全磷含量则表现为芦苇沼泽显著高于短叶茳芏沼泽(p0.05)。芦苇沼泽10~50 cm深度土壤无机磷含量显著高于短叶茳芏沼泽,这是造成两种植物沼泽土壤全磷含量差异的主要原因。无机磷分级进一步表明,芦苇沼泽土壤无机磷含量较高,由各形态无机磷(尤其是铁吸附态磷和闭蓄态磷)含量共同贡献。此外,不同形态磷含量与土壤p H、电导率、容重以及全氮和全碳含量显著相关(p0.05)。     

模拟氮沉降对森林土壤可溶性有机碳的影响

以亚热带森林生态系统为研究对象,于2009--2012年原位模拟氮沉降（对照,CK,0kg·hm^-2·a^-1、低氮LN,30kg·hm^-2·a^-1和高氮HN,100kg·hm^-2·a^-1）,分析亚热带阔叶林（罗浮栲、浙江桂）和针叶林（杉木）森林土壤中可溶性有机碳变化,以探究土壤不同层次、不同植被类型和凋落物是否去除条件下土壤可溶性碳对氮沉降的响应．结果表明：针叶林土壤不同层次可溶性有机碳的差异较大,表层0～15cm在HN水平下最高;而15～30cm和30～40cm在LN水平下最高,HN水平下15—30cm可溶性有机碳含量显著降低;而阔叶林（罗浮栲、浙江桂）15—30cm和30—40cm土壤可溶性有机碳随施氮水平有小幅度的升高．通过模拟氮沉降前后表层土壤（0～15cm）可溶性有机碳含量的比较,发现针叶林和阔叶林对氮沉降的响应存在差异,氮沉降后瞬时效应显示,杉木林土壤可溶性有机碳含量随氮水平而降低,但阔叶林并没有降低,甚至有增加趋势,尤其是在罗浮栲林．土壤自身碳含量的差异也是影响其响应氮沉降的重要因素;且模拟氮沉降后瞬时的效果在一定程度上影响最终的长期结果,而凋落物去除处理的效果短时间还无法观察到．     

不同年龄杉木人工林土壤无机氮比较研究

在福建南平杉木林中心产区,选取11、21、28、40、88年生杉木人工林以及采伐迹地、杂木林为研究对象,研究不同年龄杉木林土壤无机氮的差异．结果表明：不同年龄杉木林土壤NH4^＋-N含量差异显著,以21年生的杉木人工林最高（11．91±0．43mg·kg^-1）,其他的为88年生的（8．33±0．38mg·kg^-1）〉28年生的（8．19±0．25mg·kg^-1）〉11年生的（5．65±0．17mg·kg^-1）〉40年生的（5．63±0．38mg·kg^-1）;NO3^--N含量较低（3．15～4．11mg·kg^-1）,且没有显著差异,这与杉木林所处的生长阶段、土壤理化性质有关．杉木林取代杂木林后,NH4^＋-N和NO3^--N含量都有所下降;采伐迹地土壤NH4^＋-N（19．74±1．44mg·kg^-1）和NO3^--N（18．05±0．72mg·kg^-1）含量远高于88年生的杉木林,分别是88年生的2．37和4．60倍．本地区无机氮含量较低,NH4^＋-N占无机氮的比例为60．0％～74．3％,NH4^＋-N为无机氮的主要形态．     

控制土壤硒化学行为因素的探讨

用Jackson系统分离土壤磷的程序,研究了我国土壤中结合态硒的含量及其控制因素。结果表明,在酸性环境中,Fe、Al、Mn的氧化物或矿物是控制土壤硒化学行为的主要因子,Ca、Mg、K的作用不大。在碱性环境中,Ca、Mg、K的化合物或矿物是制约土壤非闭蓄性硒均主要因子,而控制闭蓄性硒的则是Fe、Al、Ma的氧化物或矿物。P、Si不仅以络阴离子的形式参与土壤硒的固定和影响植物对硒的利用,而且以化台物或矿物的肜式影响硒在土壤中的循环。在所研究的土壤中,未发现Cr、V、Sr、Ba、Co、Cu、Ni.Ti,Cd、Pb等与结合态硒含量在统计学上相关。