临安山核桃林地土壤磷素状况及其淋失风险分析

以天目山地区临安市岛石镇下塔村和湍口镇湍口村发育于石灰岩的山核桃林地土壤为研究对象,采集林地表层(0~20 cm)土壤样品,用于评估长期施肥对山核桃林地土壤磷素状况的影响及其潜在的淋失风险。土壤分析表明:土壤Olsen-P存在较大的空间变异,含量低的近于0 mg·kg-1,而最高的含量达89.3 mg·kg-1。土壤CaCl2-P与Olsen-P相关分析显示,岛石镇和湍口镇土壤Olsen-P的临界值分别为19.3和29.3mg·kg-1。据此,岛石和湍口两地土壤发生磷淋失的林地分别占调查林地的30%和45%。表明研究区已经有相当数量的山核桃林地因土壤磷素积累而存在淋失风险,需要引起重视。     

不同利用方式下土壤对磷的吸附—解吸特征

为了揭示闽江流域不同土地利用方式对土壤磷的固定和释放机制,对闽江上游果园、茶园、旱地、水田、蔬菜地和林地几种利用方式土壤磷的吸附—解吸特征进行研究。结果表明:蔬菜地土壤的速效磷含量最高,对200～2 400 mg/kg不同含量磷加入后的吸附率远低于其他土壤,仅为14.19%~30.88%,等温吸附曲线无拐点,土壤对磷的缓冲能力弱,最大磷吸附量为476.19 mg/kg。水田和林地的吸附能力略强,最大吸附量分别为1 000.00、1 111.11 mg/kg。土壤吸附能力越弱的对磷的解吸率越高,不同利用方式土壤磷的解吸率表现为菜地>水田和林地>旱地、茶园和果园。随着解吸次数增加,解吸率降低,且各土壤解吸率差异主要表现在第1次解吸过程中。因此,研究区域应减少菜地和水田的磷肥输入,林地地表植被的保护也是控制土壤磷流失的重要措施。     

城市复合土地利用系统中土壤磷素的积累和流失潜力的空间分异

为了解城市复合土地利用系统中土壤磷素的积累和流失潜力特点,以浙江大学华家池校区为例,应用化学分析方法和GIS技术研究该校区复合土地利用系统中土壤磷素积累和流失潜力的时空变化特征.结果表明,近50年来,研究区内土壤全磷和有效磷呈明显的增加趋势,磷素积累受城市化和大量施用有机肥、化肥等的影响.土壤磷素空间异质性非常明显,深受土地利用方式的影响,土壤全P平均含量由高至低分别为畜牧场(3.22 g·kg-1)>果园(1.67 g·kg-1)>桑园(1.54 g·kg-1)>蔬菜地(1.52 g·kg-1)>教学区(1.37 g·kg-1)、绿化用地(1.37 g·kg-1)>水田(1.14 g·kg-1)>旱地(1.06 g·kg-1)>水旱轮作地(1.02 g·kg-1)、生活区(1.02 g·kg-1).研究区内土壤磷饱和度平均达22.29%,土壤水可提取态P明显高于一般农业区,有很高的P流失风险.土壤磷饱和度25%这一磷素流失风险临界指标也适合于对研究区土壤磷流失风险的评价,该指标大致与有效P 77 mg·kg-1和全P 1.20 g·kg-1相当.研究认为.城市复合土地利用系统中土壤磷素积累显著,磷素流失造成水体污染风险很大,应引起注意.     

浙江省茶叶主产区土壤磷的积累与淋失阈值研究

对浙江省茶叶主产区159个样点土壤分析表明,部分茶园土壤中磷已有明显的积累,0～15 cm的土壤有效磷(Olsen-P)在4.90～378.40 mg·kg-1,平均为31.75 mg·kg-1,变异系数为140.7%;其中,40mg·kg-1的样品比例达22.0%。茶园土壤中Olsen-P有明显的表聚特点,随采样土层深度的增加而减少。土壤水溶性磷含量和模拟淋出液中磷的浓度均随土壤Olsen-P积累而增加,当土壤Olsen-P超过55 mg·kg-1时,土壤水溶性磷和磷的释放潜力迅速增强;建议把Olsen-P为55 mg·kg-1作为茶园土壤磷肥施用限制的参考指标。     

流溪河流域菜地土壤磷素特征及流失风险分析

通过化学分析、等温吸附试验对广州重要水源地流溪河流域的菜地土壤磷素特征和流失风险进行了研究分析。结果表明,流溪河流域菜地土壤全磷(P2O5)含量平均为0.24%,有效磷(P2O5)含量平均为95.14 mg/kg,分别为自然土壤的18.46倍和40.49倍,土壤磷素积累明显,已经远远超过作物需要;Lanmuir方程能够很好的表达流域内土壤磷素的吸附特征,由Lanmuir方程求得的相关参数可以作为土壤磷素流失风险和对水环境影响程度的评估依据。指出菜地土壤应该作为该流域内的农业非点源磷污染的重点控制区,在施肥方面应加以重视。     

福州市蔬菜地土壤磷淋失的“阈值”研究

以福州郊区蔬菜地土壤为研究对象,通过室内模拟试验,研究6种不同土壤测试磷(Olsen-P、CaCI2-P、H2O-P、NaOH-P,Bray-P、有机磷)含量与磷素淋失之间的关系,探讨土壤磷素淋失风险评估的指标.结果表明,CaCI2-p、有机磷与淋洗液溶解总磷(DTP)的当次释放量及其累积量具有极显著的相关关系,可作为评价蔬菜地土壤磷淋失风险的指标,以DTP 0.05 nmg·L-1作为引起水体富营养化的临界值,获得本试验区域蔬菜地土壤磷素淋失的CaCl2-P、有机磷阀值分别为14.1 mg·kg-1和205.8 mg·kg-1;以Hesketh2000年提出的“突变点”方法预测土壤磷素淋失风险,得出本试验区域蔬菜地土壤磷发生淋溶的Olsen-P“突变点”为96.6 mg · kg-1·.     

县域农田土壤磷素积累及淋失风险分析——以北京市平谷区为例

作物的磷素需求和投入的差异导致土壤磷素积累对环境的影响不同。通过分析京郊平谷区果树、蔬菜和粮食作物的磷素投入数量和农田土壤有效磷含量,比较研究不同作物体系中土壤磷素积累对环境的影响。结果表明,粮田、菜地和果园平均年际磷投入量分别为76、575kgP2O5·hm-2和693kgP2O5·hm-2,其中菜地和果园的磷素投入以有机肥为主,年际磷盈余分别达到498kgP2O5·hm-2和468kgP2O5·hm-2,远大于粮田的磷素盈余(38kgP2O5·hm-2)。这种状况造成粮田、菜地和果园土壤Olsen-P含量差异很大,分别为18.4(n=260)、44.3(n=108)mg·kg-1和40.4mg·kg-1(n=548)。分析钙质土壤Olsen-P与CaCl2浸提P的相关性发现,钙质土壤存在着Olsen-P与CaCl2-P突变拐点即磷的淋溶拐点,在拐点之后土壤CaCl2-P随土壤Olsen-P的增加而显著增加,且土壤磷淋溶拐点明显受土壤类型及质地的影响。按质地分类,砂壤、轻壤和重壤拐点分别是23.1、40.1mg·kg-1和51.5mg·kg-1,土壤质地由轻至重拐点Olsen-P值随之逐渐增加。根据质地模拟...     

洋河流域典型旱坡地土壤磷素淋失风险研究

为深入研究土壤磷素含量与水体富营养化发生的关系,以秦皇岛洋河流域典型旱坡地为研究对象,采用网格法(5 m×5m)采集表层(0～30 cm)土壤样品31个,进行相关分析.结果表明,土壤有效磷、易解吸磷与地表径流中磷酸根态磷之间存在显著的相关性,一定程度上可用Olsen-P作为评价旱坡地土壤磷素淋失风险的指标;同时得出土壤Olsen-P含量为9.40 mg·kg-1为洋河流域土壤磷素淋失的临界值,土壤Olsen-P含量为42.73 mg·kg-1时,是土壤磷素淋失引起下游水体发生富营养化的临界值,并以此初步对洋河流域旱坡地进行了土壤磷素淋失风险评估.     

植物有效磷与水溶性磷对土壤磷素积累的响应研究

以浙江省河谷平原、水网平原、滨海平原和丘陵山地等4类地貌的耕地为例,探讨了植物有效磷和水溶性磷随土壤磷素积累的变化特征。结果表明：植物有效磷和水溶性磷均随土壤磷素积累呈现明显的增加,它们随土壤磷素积累的增加量存在转变点。当土壤全磷达到0.80~0.95 g/kg以上时,植物有效磷随土壤磷素积累的增幅明显地增强;而当植物有效磷分别为42~62、165~265 mg/kg以上时,土壤水溶性磷水平发生了明显的2个递增过程。总体上,河谷平原土壤中植物有效磷和水溶性磷发生明显变化时土壤积累磷的临界值相对较低。由于易释放态磷占土壤磷的比例随磷积累的增加而增加,研究认为控制土壤磷素的过度积累可有效降低土壤磷素的流失。     

新安江库区消落带土壤向水体释放磷的潜在风险研究

大型水库周边因季节性水位变化可形成一定宽度的消落带,其中的土壤对磷的吸持或释放可对周围水环境产生影响。本文以新安江库区消落带为研究对象,采用室内模拟方法研究了库区消落带土壤磷的吸附容量及其对磷的吸附与释放行为。结果表明,库区内消落带土壤最大磷吸附容量在197.6~659.6 mg·kg-1之间,平均为438.5 mg·kg-1,属于中等磷吸附水平。土壤对磷零吸附时的磷平衡浓度(EPC0)可作为评价土壤磷素向水体释放磷的阈值。当EPC0值大于水体磷浓度时,土壤以释放磷为主导;小于水体磷浓度时,土壤则以固定磷为主。研究土壤的EPC0值在0.009 8~0.55 mg·L-1之间,平均为0.086 mg·L-1,与土壤有效磷呈显著正相关。在研究设定的溶液磷初始浓度范围(0~0.12 mg·L-1)内,大多数消落带土壤与磷溶液的作用过程为释放-持留交互型,只有个别磷积累较高的土壤属于释放型。消落带被临时农用后,其向水体释放磷的风险明显增加。在目前库区水质状况下,当土壤有效磷超过11 mg·kg-1时,消落带土壤以磷释放型为主。     

坡位与利用方式对红壤磷素储存容量的影响差异——以江西鹰潭孙家小流域为例

为明确坡位与利用方式对土壤磷素储存容量（SPSC）的影响差异,以更加准确地评估坡耕地红壤磷的流失风险,本研究以江西鹰潭孙家小流域内不同坡位（坡顶、坡上、坡中、坡底）及不同利用方式（稻田、花生旱地、橘园）的表层土壤为研究对象,对比分析了SPSC的变化规律与差异,探讨了土壤全碳、全氮、全磷、有效磷、铁铝氧化物含量等因子对SPSC的影响。结果表明：不同坡位的稻田、花生旱地与橘园的SPSC变化范围分别为-410.9~-137.8、-283.8~-128.0 mg·kg^-1及-280.6~-36.3 mg·kg^-1;且随坡位的降低,稻田（坡底除外）与橘园SPSC显著降低,而花生旱地SPSC则增加。与稻田土壤相比,同一坡位花生旱地与橘园SPSC相对增加;相关分析表明,不同坡位的稻田、花生旱地及橘园SPSC与土壤非晶质铁铝氧化物、游离态铁铝氧化物极显著正相关,且游离态氧化铝的影响相对最大,而与有效磷、总碳、总氮则显著负相关。江西鹰潭孙家小流域内红壤坡耕地SPSC均为负值,意味着此时的土壤均为磷源,土壤磷均具有流失风险;坡底的稻田及橘园、坡顶花生旱地土壤磷的流失风险相对较高,应及时采取相应的调控措施以有效降低土壤磷素的流失潜能与风险。     

Ni-Mo多金属矿区土壤和农作物铬、钴污染及健康风险评价

为了阐明贵州遵义松林Ni-Mo多金属矿区土壤Cr、Co污染状况及该矿区土壤和农作物Cr、Co健康风险,采用ICP-MS分析矿区土壤和农作物Cr、Co含量,分别采用单因子指数法和健康风险模型评价了矿区土壤和农作物Cr、Co污染程度和健康风险水平。结果表明:(1)矿区旱地土、水稻土和森林土Cr平均含量分别为138mg·kg~(-1)、97.8 mg·kg~(-1)和114 mg·kg~(-1),Co平均含量分别为26.3 mg·kg~(-1)、20.9 mg·kg~(-1)和23.3 mg·kg~(-1),3种类型土壤Cr、Co含量均高于相应元素的贵州省土壤背景值。(2)6种农作物样品中,粮食类和蔬菜类Cr平均含量分别为7.32mg·kg~(-1)和6.23 mg·kg~(-1),分别为国家食品限量标准(谷物类1.0 mg·kg~(-1),蔬菜类0.5 mg·kg~(-1))的7.3倍和12.5倍,Co平均含量分别为0.076 mg·kg~(-1)和0.266 mg·kg~(-1),低于世界卫生组织给出的安全限值(0.48 mg·kg~(-1))。(3)单因子指数法评价结果表明,旱地土和森林土Cr污染程度主要为轻度污染,水稻土大部分样点未出现Cr污染。3种类型土壤Co污染程度主要为轻度污染,部分旱地土存在Cr、Co重污染。(4)健康风险模型评价结果表明,6种农作物中的Cr存在较高的非致癌风险,成人和儿童在3种暴露途径下Cr的总非致癌健康风险指数(HI)大于1(成人:2.18E+00;儿童:1.78E+00),存在一定非致癌风险,土壤Cr和Co的致癌健康风险指数(CR)和总致癌风险指数(TCR)均低于致癌风险阈值(1.0×10-6),致癌风险在可接受范围内。     

西乡县茶园土壤养分及矿质元素特征分析与评价

为了全面掌握西乡县茶园土壤的养分及环境质量基本状况，采集了西乡县代表性茶园土壤23份，测定了土壤养分和22种元素含量，依据相关土壤环境质量标准，评价了茶园土壤养分及其环境质量，并利用GIS克里金插值法分析了茶园土壤元素的分布情况。结果表明：研究区域茶园土壤pH为4.89（4.10 ~ 5.75），有机质为27.71（13.23 ~ 59.42）g·kg^-1、全氮为1.39（0.74 ~ 2.02）g·kg^-1；速效氮为62.85（18.70 ~ 212.99）mg·kg^-1，有效磷为46.39（0.81 ~ 163.00） mg·kg^-1，速效钾为115.18（50.53 ~ 365.00）mg·kg^-1，有效镁为404.96（94.41 ~ 870.52）m g·kg^-1。仅有17%的茶园土壤主要营养诊断指标达到优质高效高产茶园的养分要求。土壤样品内梅罗综合污染指数均值为0.67，土壤环境质量整体处于安全级别，个别茶园土壤的Ni、Cr、Cu和Cd含量略高于风险筛选值。土壤中22种元素在西乡县境内茶园的空间分布极不均匀，元素在不同区域呈现不同程度的富集。本研究结果能够为西乡县茶园养分管理、茶园建设、茶叶质量与安全提升等提供理论依据。     

潮棕壤速效磷产量临界值和淋溶临界值的计算

确定合理磷肥用量对取得高产、提高经济收益和保护环境都有重要意义,而明确土壤速效磷产量临界值与淋溶临界值是界定施肥量适宜与否的必要前提。本文基于下辽河平原长期定位试验,使用直线-平台、双直线和米氏模型计算土壤速效磷产量临界值,通过土柱淋溶试验确定土壤速效磷淋溶临界值。结果表明：该地区玉米和大豆的速效磷产量临界值分别为12.0 mg·kg^-1和10.8 mg·kg^-1;三个模型中以米氏模型计算的值最高,以直线-平台模型计算的值最低;通过6次淋溶试验,计算的土壤速效磷淋溶临界值在74.6 mg·kg^-1到82.0 mg·kg^-1之间,均值为80.2 mg·kg^-1。在农业生产中应将土壤速效磷控制在12.0～80.2 mg·kg^-1之间,可据此指导施肥,达到保证作物生长所需养分,并减少施肥对环境影响的目标。     

不同耕作模式下秸秆还田对潮土肥力特征的影响

2016—2017年通过田间试验对比研究夏玉米季不同耕作模式下秸秆还田对潮土肥力特征的影响。试验设置:免耕(NT)、免耕(NT)+秸秆还田(S)、翻耕(T)和翻耕(T)+秸秆还田(S)4个处理。结果表明,免耕、翻耕模式下,秸秆还田均显著增加了土壤碱解氮(+6.10 mg·kg~(-1)、+10.66 mg·kg~(-1))、有效磷(+2.76 mg·kg~(-1)、+6.53 mg·kg~(-1))、速效钾(+38.94 mg·kg~(-1)、+47.7 mg·kg~(-1))、有机质(+1.85 g·kg~(-1)、+0.80 g·kg~(-1))含量,及土壤孔隙度(+2.81%、+1.77%),降低了土壤容重(-5%、-3%),促进水稳定性大团聚体(0.25 mm)的形成。免耕、翻耕模式下的秸秆还田均有利于土壤肥力的提高,尤其在免耕模式下土壤容重、孔隙度、团聚体和有机质含量状况得到明显改善。翻耕对大团聚体有破碎作用,不利于有机质累积。     

典型岩溶流域不同土地利用类型土壤腐植酸与钙的关系

为了阐明岩溶地区不同土地利用类型中土壤腐植酸的分布特征及其与钙的关系，以滇东南典型岩溶流域普者黑流域为研究对象，分析流域内裸地、林地、旱地、水田和湿地5种土地利用类型中土壤表层（0~10 cm）、亚表层（10~20 cm）的水溶性有机质（WSOM）、胡敏酸（HA）、富里酸（FA）的分布情况，并进一步探究土壤中腐植酸的结构特征及其含量与钙的关系。结果表明：研究区5种土地利用类型土壤中WSOM、HA和FA含量的空间变幅均较大（P<0.05），且表层 > 亚表层（P<0.05），腐植酸含量（WSOM、HA、FA三者含量之和）的大小依次为旱地（13 289.97 mg·kg^-1） > 湿地（10 007.02 mg·kg^-1） > 林地（9 136.76 mg·kg^-1） > 水田（8 708.724 mg·kg^-1） > 裸地（3 395.13 mg·kg^-1）； 5种土地利用类型土壤PQ值（HA在腐植酸中的比例）以及HA/FA（可以在一定程度上反映土壤有机质的稳定性）的空间变幅较大且变化规律相似，大小排序均为水田 > 湿地 > 林地 > 旱地 > 裸地（P<0.05）；红外图谱分析表明5种土地利用类型土壤的腐植酸具有类似的结构组成和官能团信息，除含有一定量的芳香结构外，还含有大量的羟基、氨基、酚羟基、醇羟基以及脂肪链结构；冗余分析表明土壤全钙及各形态钙在很大程度上影响腐植酸的种类及含量。研究表明，普者黑岩溶流域内5种土地利用类型土壤腐植酸含量空间变幅较大，结构相似且特征明显，与土壤钙的关系密切，同时普者黑流域内5种土地利用类型土壤的腐殖化程度较高，腐植酸品质较好。     

外源土霉素和磺胺二甲嘧啶对土壤活性有机碳含量的影响

为了解外源抗生素对土壤内环境的影响,基于盆栽试验研究了不同浓度土霉素(OTC)和磺胺二甲嘧啶(SMZ)对土壤微生物量碳(MBC)、水溶性有机碳(WSOC)、易氧化碳(ROC)以及溶解性有机碳(DOC)含量的影响。结果表明,4种活性有机碳指标对抗生素敏感性大小顺序为WSCO>MBC>DOC>ROC。WSOC和DOC含量随OTC和SMZ浓度升高整体呈递增趋势,WSOC最大增幅分别达137.1%和251.8%,DOC最大增幅分别达31.9%和10.7%;MBC和ROC含量随OTC和SMZ处理浓度递增而降低,MBC最大降幅分别达47.8%和52.4%,ROC最大降幅分别达4.9%和7.4%。同一浓度SMZ胁迫对活性有机碳整体的影响效果强于OTC。OTC和SMZ浓度分别低于50 mg·kg-1和10 mg·kg-1时,土壤受到污染程度较低,能够自我修复;OTC和SMZ浓度分别达100~200 mg·kg-1和50~100 mg·kg-1时,培养期结束土壤仍处于轻度污染,存在较大环境风险。     

铁冬青幼苗对污染土壤中铅、镉的耐受、吸收和累积

【目的】研究铁冬青Ilex rotunda在铅（Pb）、镉（Cd）污染土壤上生长的耐受性及其对Pb、Cd的吸收累积能力,为Pb、Cd污染土壤的植物修复提供理论依据。【方法】通过盆栽试验探究单一Pb污染(500、1 000和1 500 mg·kg^-1)和单一Cd污染(10、25和50 mg·kg^-1)对铁冬青幼苗生长、根系形态、养分及Pb或Cd吸收累积的影响。【结果】与对照（无污染土壤）相比,500 mg·kg^-1的Pb处理显著增加铁冬青根生物量和根表面积,500和1 000 mg·kg^-1的Pb处理均显著增加地径和质量指数;1 500 mg·kg^-1的Pb处理显著降低铁冬青生物量、质量指数和全株N累积量,抑制根系生长,但显著提高根、地上部P含量和地上部K含量;Pb污染处理均显著增加铁冬青全株Pb含量以及根、全株Pb累积量,1 500 mg·kg^-1的Pb处理的铁冬青各部位及全株的Pb含量和累积量最大。与对照相比,单一Cd污染对铁冬青生长、根系形态、养分累积...     

岷江上游典型土壤磷的迁移特性研究

通过选取岷江上游典型土壤类型褐土、黄棕壤、暗棕壤和亚高山草甸土,分析其磷组分特征及固磷能力,以期了解土壤磷的迁移特性。结果表明,H_2O-P和Na HCO3-P含量分别在3.39~10.91 mg·kg~(-1)和5.70~51.97 mg·kg~(-1)之间,这类磷易随土壤侵蚀而流失。褐土和黄棕壤以HCl-P为主,暗棕壤和亚高山草甸土则以Na H-P为主,其占全磷的比例分别为71.36%、24.75%、62.16%和53.04%。因此,当NaOH-P或HCl-P随土壤颗粒进入水体后,它们向水体迁移释放磷的能力较强。该区域土壤磷的最大吸附量、最大缓冲量和吸持指数表明,褐土和黄棕壤的磷素向液相释放迁移的风险高于暗棕壤和亚高山草甸土。磷素零点吸附平衡浓度介于19.44~24.08 mg·L~(-1)之间,均大于水体富营养化临界值0.35 mg·L~(-1)。综上,岷江上游土壤磷素迁移的风险较高。     

天津污灌区小麦和水稻重金属的含量及健康风险评价

以天津污灌区农作物和土壤为研究对象,采集污灌区内24 个小麦和 29 个水稻样品及其对应的土壤样品,清灌区内10 个小麦样品和 14 个水稻样品及相关的土壤样品,分别采用ICP-AES 和原子荧光分析样品中Cd、Cu、Pb、Zn、Cr、As 和Hg含量,在此基础上分析评价污灌区土壤重金属污染情况以及污灌区小麦和水稻中重金属可能产生的健康风险。研究结果表明,长期污灌导致重金属在土壤中的聚集,土壤中Cd、Zn和Hg的含量分别为0.46、129.05、0.52 mg·kg^-1,超过天津土壤质量二级标准。污灌区小麦和水稻中Pb的平均含量分别为0.14、0.62 mg·kg^-1,高于国家食品安全限量标准,对人类健康产生风险,其他重金属元素在小麦和水稻中的平均含量未超过国家食品安全限量标准;水稻样品中Hg、As的平均含量稍高于国家食品安全限量标准。计算结果显示Cd和 Zn的转移因子值远高于其他元素,反映其具有更高的活动性,更容易从土壤转移到小麦和水稻子实中。目标风险指数(THQ)估算结果显示单一重金属的THQ值均低于1,表明当地居民对污灌区生长的水稻或小麦的消费基本不产生健康风险;小麦和水稻中As THQ值的和超过1,暗示在食用污灌区生长的水稻和小麦时As可对当地居民的健康产生风险。