地层岩性对植物群落分布特征的影响

地层岩性是生态地质环境条件的重要组成部分,查明不同岩性对生长在其上植物群落的影响,对生态保护和生态修复具有重要意义。以江西赣州市相同地貌条件和气候条件下的岩石、土壤、植物群落为研究对象,通过对植被和土壤开展全面调查与采样分析,探索了岩石-土壤-植物群落间的对应关系。分析了不同成土母岩衍生的土壤在粒度组成、化学成分、物理性质等方面的特征,揭示了地质背景条件与植物群落分布的关系。结果表明: ①成土母岩岩性、土壤质地、土壤pH值、土壤养分、土壤中主量和微量元素含量的差异是影响植物群落分布的重要因素; ②研究区各岩性区的土壤养分含量从高到低为变余杂砂岩区土壤>粉砂岩区土壤>砂砾岩区土壤>长石石英砂岩区土壤>花岗岩区土壤。     

武夷山茶叶品质与土壤地球化学背景特征关系探讨

为了探讨武夷岩茶主产区茶叶品质与土壤地球化学背景的关系,采用符合正态分布的茶叶及土壤数据开展茶多酚、咖啡碱和氨基酸含量与土壤理化指标的相关分析,建立回归预测模型,探讨不同地质背景对茶叶品质的影响。武夷岩茶主产区茶叶的茶多酚与土壤pH值呈正相关,与土壤Ni呈负相关,咖啡碱与土壤Cu含量呈正相关,氨基酸与土壤pH值和K含量呈正相关,说明土壤pH值的提高有利于茶多酚、氨基酸的积累,K和Cu分别促进氨基酸和咖啡碱的合成,Ni对茶多酚积累具有抑制作用。不同地质背景茶叶品质状况表现为红层区>冲洪积区>变质岩区>细砂岩区。     

广西典型岩溶地区硒在土壤-农作物系统中累积特征及其影响因素

为查明硒在岩溶区土壤-农作物系统中累积特征及其影响因素,系统采集了广西典型岩溶区大新县农作物及其配套根系土232组,分析测定了土壤和农作物中Se、Al2O3、Fe2O3、Corg等含量。结果表明,研究区根系土点位富硒率为92%,成土过程中岩溶区土壤硒主要受自然理化性质的影响,成土母岩对其影响逐渐减弱。农作物Se含量变化范围为0.003～0.24mg/kg,平均值为0.034mg/kg,变异系数为102.83%,100%的玉米、55%的早稻、49%的晚稻达到富硒标准,不同农作物硒含量差异明显,主要受地质背景、作物种类等因素影响,玉米和水稻中硒含量显著高于香蕉、龙眼和柑橘,土壤-玉米系统中硒的迁移能力显著强于其他农作物系统。相关分析表明,根系土Se与Al2O3、Fe2O3、Corg呈显著正相关,与K2O、MgO、CaO、pH值显著负相关。农作物籽实中Se含量与根系土Mo、Cr、As、Ge、Fe2O3、Al2O3呈负相关,表明根系土中铁铝等黏土矿物不利于农作物吸收硒;与根系土pH值、SiO2呈正相关,表明砂质土壤和中碱性土壤利于农作物吸收硒。     

吉林中部黑土区土壤硒元素土壤地球化学研究

通过对吉林中部黑土区土壤和玉米植物中硒元素的地球化学研究,分析了元素Se在土壤--植物之间的转化--吸收机制。研究结果表明:吉林黑土区土壤中Se的含量为0.126~0.408μg/g,高于吉林省土壤元素环境背景值,略低于全国土壤元素背景值;吉林省黑土区土壤中Se的含量存在空间差异;土壤Se元素有效态转化程度较低,玉米对Se元素表现为极弱吸收;有效Se与土壤Se全量无密切关系,而有效Se与有效Ca、pH呈极显著的正相关;土壤中Cr、Fe、Mg、Mn、Ni和Zn有效量对Se转化有明显的负作用;玉米籽实中Se含量与土壤中Se全量、有效量、土壤pH值及其他元素有效量均无显著的相关性。     

海南岛农田土壤Se的地球化学特征

Se是人和动物必需的微量元素之一,具有广阔的开发应用前景,研究土壤中Se的地球化学分布规律和生物有效性控制因素意义重大。系统总结了海南岛27 426 km2范围内土壤Se的含量特征和影响因素。结果表明,研究区69.98%土地面积为足硒和富硒土壤,表层土壤Se含量在一定程度上继承了成土母岩(或深层土壤)Se含量,但不同成土母岩形成的表层土壤Se含量富集贫化趋势不同。进一步研究显示,土壤中Se含量与有机碳、Al2O3、TFe2O3、Mn和CIA等具有显著的正相关关系,说明土壤中粘土矿物、有机碳、铁锰氧化物及风化淋溶程度对Se的地球化学行为有重要影响,同时这些指标又是影响土壤Se生物有效性的重要参数。土壤有机碳、粘粒、CEC等含量或指标越高,Se的生物有效性越低。研究区土壤pH6.5时,土壤Se含量较低;土壤pH6.5时,土壤Se含量随pH下降而增加;当土壤pH为5.5～7.5时,土壤Se生物有效性相对较高。因此,开发富硒农产品不但要依据土壤总Se含量,还必须考虑土壤pH、TOC、CEC、粘粒等指标含量。     

广西南流江流域土壤-水稻系统Cd生物有效性及影响因素

广西南流江流域第四系发育形成的土壤中Cd等重金属含量较低,但水稻籽实Cd超标率很高。为了查清Cd在南流江流域土壤-水稻系统中的分布和迁移规律及其生物有效性的影响因素,按照不同成土母质物源分区,系统采集了水稻及其对应的根系土样品,测试了水稻籽实Cd、土壤Cd、pH、Corg、N、S、Mn及氧化物等指标,部分土壤样品进行了七步顺序提取法实验。结果表明,不同母质根系土Cd总量大小顺序为碳酸盐岩区>水系上游第四系区>水系中游第四系区>水系下游第四系区>碎屑岩区,而水稻籽实中Cd含量顺序却基本相反,两者之间不具有明显相关性(r=-0.030,p=0.84 )。形态数据显示,水溶态Cd与籽实Cd相关性较好,能够较好指示研究区Cd的生物有效性,同时,土壤水溶态Cd占比受土壤pH、土壤CaO、Mn、有机碳(Corg)等土壤指标的控制。     

泉州市、晋江市土壤中氡气浓度与地质背景的关系

通过泉州市、晋江市土壤中氡气测量,取得约465 km2土壤氡气环境调查成果,从结果来看,泉州市区和晋江市区土壤中氡气浓度普遍较低;市郊主要为山地,土壤中氡气浓度普遍较高;从土壤中氡气浓度水平的分布来看,土壤中氡气浓度水平主要与地质背景有关,二长花岗岩、钾长花岗岩、钾长浅粒岩及黑云片岩风化土壤中氡气浓度明显高于其他地质背景来源土壤。     

泉州市、晋江市土壤中氡气浓度与地质背景的关系

通过泉州市、晋江市土壤中氡气测量,取得约465 km2土壤氡气环境调查成果,从结果来看,泉州市区和晋江市区土壤中氡气浓度普遍较低;市郊主要为山地,土壤中氡气浓度普遍较高;从土壤中氡气浓度水平的分布来看,土壤中氡气浓度水平主要与地质背景有关,二长花岗岩、钾长花岗岩、钾长浅粒岩及黑云片岩风化土壤中氡气浓度明显高于其他地质背景来源土壤.     

河南省商丘地区土壤地球化学特征

基于河南商丘地区多目标地球化学调查数据资料,在正态和对数正态检验的基础上,统计获得了土壤54种元素(指标)的地球化学基准值和背景值,查明了土壤元素指标组合、分布特征、富集贫化规律。结果表明,调查区土壤元素含量普遍低于全国土壤基准值,其中Se元素含量仅为全国的0.28倍,而Ca O含量最高,为全国的1.96倍;对比发现研究区多数元素(指标)的背景值与基准值相当,说明表生成土作用过程中这些元素的迁移重分配作用较弱,人为活动对其污染影响较小;而Corg、N、Se、Hg、P、TC等元素(指标)在表层富集,反映出较为显著的表生富集和人为污染叠加的特点。因子分析表明,风化作用、淋溶作用及农业施肥、生物地球化学循环过程是影响研究区表层土壤地球化学特征的主要因素。     

新疆若羌县农用地表层土壤硒氟碘地球化学特征

以新疆若羌县农用地表层土壤为研究对象,分析测定了2016年采集的142件表层土壤样品硒(Se)、氟(F)、碘(I)、Al₂O₃、SiO₂组分含量及有机碳(OrgC)、全氮(N)、pH等理化指标,据此重点探讨了研究区土壤中生命元素Se、F、I含量及其分布和影响因素,分析了不同成土母质、土壤类型中Se、F、I的含量特征。结果表明,研究区土壤呈碱性—强碱性,Se、F、I含量平均值分别为0.23×10^-6、645×10^-6和1.06×10^-6,其中Se、I含量低于全国表层土壤背景值,F含量远高于全国表层土壤背景值。Se、F、I三者相互呈正相关,且均与全氮(N)呈显著正相关,Se与SiO₂呈负相关,I与Al₂O₃呈正相关;母质类型和土壤类型是影响Se、F、I含量及其分布和地球化学特征的重要因素。对比不同成土母质区土壤元素含量,洪积物区土壤中Se、F、I含量较高,而在冲积洪积物区土壤中含量最低。对比不同...     

天津蓟州平原区典型剖面硒元素土壤地球化学特征及其影响因素

通过采集不同沉积环境区域典型剖面土壤样品,对天津市蓟州区西南平原不同沉积环境土壤剖面中硒(Se)含量特征及其影响因素开展研究。结果表明,研究区各沉积环境典型剖面土壤Se含量均表现为表层富集的现象,冲积-湖沼相剖面土壤Se含量整体小于其他沉积环境土壤剖面,各沉积环境剖面土壤Se含量均未达到天然富Se土地标准;湖沼相沉积环境剖面土壤Se含量与有机质、Mn含量呈现显著正相关性,与pH值呈现显著负相关性,与Fe₂O₃含量呈现一定正相关性;冲积-湖沼相沉积环境剖面土壤Se含量与有机质呈现显著正相关性,与Mn含量、pH值呈现比较显著负相关性;冲积相沉积环境剖面土壤Se含量与有机质呈现比较显著正相关性;冲洪积相沉积环境剖面土壤Se含量与有机质有一定的正相关性,与Mn含量呈现比较显著负相关性。     

天津市西郊富硒土壤地球化学特征和成因分析

为了查明天津市西郊富硒土壤的地球化学特征和成因,开展针对土壤-大气-水体-作物的调查研究工作。结果显示:研究区土壤Se元素平均值为0.66 mg/kg,是天津市土壤背景值的2.87倍,有83%为富硒土壤。土壤Se元素被颗粒状有机物质大量固定和吸附,富集于耕层土壤。耕层土壤Se元素与粗砂粒、细砂粒、Pb、Zn、Cd、Cu、Hg、N、P等指标显著正相关,与黏粒、粉粒、Na、K、Mg、As、CEC、pH等指标显著负相关。农民大量持续使用富含Se的有机肥是土壤Se元素显著富集的主要原因,占输入总通量的86.55%;大气沉降是次要原因,占13.35%。研究区土壤Se元素的年增加量为0.019 mg/kg,按2.77%的速度逐年增长。     

南京市溧水区表层土壤锗地球化学特征及影响因素

锗(Ge)是一种生命所必需的微量元素,对人体具有广泛的保健功效。富Ge土壤具有广阔的开发利用价值,但目前我国对土壤Ge的研究程度相对较低。选择南京市溧水区为研究区,在土地质量地球化学调查的基础上,对研究区表层土壤Ge的含量及空间分布特征进行研究,分析地质背景对土壤Ge分布的影响。结果表明,南京市溧水区表层土壤Ge平均含量为1.40 mg/kg,土壤Ge含量主要受控于地质背景,空间分布也与地质背景高度吻合。土壤Ge含量高值区主要为侏罗系大王山组出露区,岩性主要以粗安质、安山质火山岩为主,第四系沉积物分布区土壤Ge含量相对较低。土壤中Ge含量与pH值关系不显著,与土壤中有机质含量呈一定的负相关关系,与Cr、Co、Ni、As呈明显的正相关关系。土地质量地球化学评价结果表明研究区土壤Ge丰富的面积为84.18 km²,占全区总面积的10.84%,全区基本没有Ge缺乏的地区。研究探讨了南京市溧水区表层土壤锗含量、空间分布特征及其影响因素等,可为我国土壤锗的生态地球化学研究提供基础资料,对于富锗土壤资源的科学开发利用具有指导意义。     

洞庭湖平原土壤铅活动性影响因素研究

为了系统地探讨洞庭湖平原土壤铅(Pb)活动性特征及其影响因素,本次研究在常德市、益阳市、株洲市共采集了110件水稻根系土样品,讨论了土壤Pb活动态含量和活动系数与有机质、pH值、阳离子交换量(CEC)等土壤理化性质的相关性,并据此建立了Pb活动态含量和活动系数的预测模型。研究结果表明:土壤Pb含量、pH值、有机质含量、CEC和风化程度都是影响Pb活动态含量及活动系数的主要因素。pH值、CEC和有机质含量都会影响土壤缓冲能力,进而影响Pb的活动性。土壤Cd含量和Zn/Pb值也与Pb活动态含量有显著相关性;在不同的浓度梯度内,Cd与Pb的交互作用不同;土壤具有较高的Zn/Pb 值时,Pb活动态含量较低。采用逐步回归法建立了土壤Pb活动态含量以及活动系数的预测模型,土壤Pb活动态含量用土壤pH、Pb含量、CEC和Na₂O/K₂O值进行预测,活动态系数用pH、CEC、SiO₂/Al₂O₃值进行预测,预测效果均较好。     

莎车县巴旦木种植区土壤-植物地球化学特征相关性及环境质量研究

通过对莎车县土地质量地球化学调查工作,在研究区采集表层土壤样3 765件、植物样120件,对样品中元素地球化学特征及相关性分析显示,研究区与叶尔羌河流域土壤背景值相比呈现高有机质、N,低S的特征,巴旦木呈现高钾、镁的特征,可作为人体补钾、补镁的食物来源。土壤中的Se,Zn和pH值与巴旦木Se,K,Sn,蛋白质的含量存在明显正相关性;研究区土壤环境质量满足绿色食品产地环境质量要求,非常适合绿色巴旦木产地的申请和开发。     

武汉市侏儒-消泗地区农田系统中硒的分布特征及有效性研究

基于武汉市西南郊蔡甸区2个乡镇土地质量地球化学的调查分析结果,系统总结了区内土壤硒的分布特征,并探讨了有效态硒的影响因素以及硒的生物有效性。研究结果表明,区内土壤表层总量硒平均值为0.379mg/kg,背景值为0.355mg/kg,高于全国背景值,存在富硒地块面积约71.24km2,占调查区总面积的25.30%;土壤有效态硒受土壤全硒、有机碳、CEC、土壤pH值等环境因素的控制;不同农作物的富硒水平不同且与土壤背景值具有一定的相关性。这些研究结果为当地的富硒土壤资源开发利用提供了理论上的支撑。     

重庆土壤硒的地球化学特征及经济意义

通过重庆表层土壤网格化及岩土剖面取样测量,对重庆表层土壤Se的地球化学特征及丰缺进行研究。结果表明,重庆浅层土壤Se含量范围为(0.005~5.790)×10-6,背景值为0.197×10-6。土壤Se含量分布受地层、母岩岩性、土壤类型、土壤层位及土壤对Se富集特性的控制。高Se土壤主要分布在三叠系、二叠系、志留系、奥陶系及寒武系的石灰土中。以土壤Se含量(0.400~3.000)×10-6为富硒土标准,已调查发现重庆分布富硒土3 684 km2,在綦江南部—万盛—南川一带,在主城区周边天俯、花溪、三汇等小面积分布,推测在武隆—酉阳—秀山及城口—巫山一带存在大面积富硒土,重庆可能拥有上万平方千米富硒土。富硒土区pH环境、有机质含量有利于农产品安全,已发现北碚天府富硒土区谷物类及十字花科类农产品为富硒无公害或富硒绿色农产品。重庆富硒土具良好经济意义。     

浙江常山县表层土壤锗地球化学特征及影响因素

通过浙江西部常山县表层土壤的调查研究,首次查明了土壤锗含量特征:研究区内表层土壤锗含量0.87~5.59 mg/kg,平均值为1.59 mg/kg,略低于中国土壤锗的平均含量1.70 mg/kg。不同成土母质的表层土壤锗含量平均值略有差异,变化范围为1.50~1.73 mg/kg,以花岗岩类风化物最大,石英砂岩类风化物最低,其他母质区土壤锗含量较接近。不同土壤类型锗含量变化范围为1.45~1.62 mg/kg,以黄壤中锗含量最高,潮土最低,其他类型土壤锗含量为1.51~1.61 mg/kg。泥质含量较高的砂岩、粉砂岩、泥岩的锗含量较高,可达1.75~1.95 mg/kg;白云岩、灰岩的锗含量低,仅为0.12~0.20 mg/kg。常山县大面积分布的砂岩、泥岩、粉砂岩等岩石锗含量较高,是土壤锗含量相对较高的主要原因。     

丹江口水库土壤-底积物镉生态地球化学风险评价

湖北省十堰—丹江口地区多目标地球化学调查由中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所2013—2015年组织实施,旨在查明测区元素地球化学分布和分配特征,开展国土资源环境评价与基础地质研究,为国家及地方经济社会科学可持续发展提供基础资料。调查发现了丹江口水库底积物及沿汉江土壤镉富集现象。为保护丹江口水源地及南水北调水质安全,系统研究了丹江口库区不同生态区土壤、底积物中镉含量特点,计算了镉含量背景值和富集因子,为水库镉污染防治和生态修复提供了依据。镉生态地球化学风险评价显示,调查的样点中,100%消落区土壤、100%汉江底积物,99.45%深层土壤和92.41%的表层土壤属于农用地镉污染风险低土壤。水库底积物样点中低、中、高潜在生态风险比例分别占15.52%、20.69%、63.79%。分析了土壤和底积物中镉含量与pH值、Corg、常量元素含量的关系;建议通过切断上游污染源,防止水土流失,防治土壤酸化,开展生态修复等措施来防治库区底积物的镉污染、降低其生态风险。     

瑶岗仙花岗质岩浆演化与两类钨矿化成因关系研究：黑云母和石榴子石矿物化学证据

瑶岗仙钨矿是南岭地区唯一一个石英脉型黑钨矿和矽卡岩型白钨矿均达大型规模的超大型矿床。两类钨矿体均产出于瑶岗仙复式花岗岩体的内外接触带,复式花岗岩体主要由中粒黑云母花岗岩和细粒二云母花岗岩组成,但多阶段岩浆演化与两类钨矿化关系问题一直存在较大争议。文章以瑶岗仙矿区中粒黑云母二长花岗岩与细粒二云母二长花岗岩中的黑云母和石榴子石为切入点,对比研究两阶段花岗质岩浆氧逸度、挥发分、结晶分异程度,探讨了岩浆演化对钨矿化成因的制约。结果显示,细粒二云母二长花岗岩相较于中粒黑云母二长花岗岩中黑云母拥有更低的X_Mg值、更靠近Fe²⁺端员、更低的Ⅳ（F）和更高的log（fHF/fHCl）^fluid值,指示其形成于还原性岩浆环境,且F含量更高,而后者更偏向氧化性,F含量偏低。两类花岗岩中的石榴子石均为岩浆成因的锰铝榴石,从中粒黑云母花岗岩至细粒二云母花岗岩,随着石榴子石中MnO含量的递增,CaO、FeO、MgO含量逐渐降低,Mn/（Mn+Fe）比值、Sc、Zn、Y、HREE含量随MgO降低而逐渐升高,表明细粒二云母二长花岗岩较中粒黑云母二长花岗岩演化程度更高,更有利于W的富集。石英脉型黑钨矿和矽卡岩型白钨矿成矿岩浆均具有低氧逸度和高F含量的特征,与细粒二云母二长花岗岩成岩环境一致。基于上述研究,结合矿区地球物理、地球化学、钻探信息,笔者建立了瑶岗仙矿床深部勘查模型,圈定了大根垄深部石英脉型黑钨矿找矿靶区、杨梅岭深部云英岩型找矿靶区、和尚滩南东侧矽卡岩型白钨矿找矿靶区。