小兴安岭典型湿地土壤Cu化学形态空间分布及干扰对其影响

根据BCR连续提取法,分析了小兴安岭友好国家自然保护区典型沼泽湿地土壤Cu形态特征,结果表明:(1)全Cu平均含量在10.16～18.70 mg/kg之间,表现为草本沼泽灌木沼泽乔木沼泽(p0.01)。0-15 cm全Cu含量较低,15-50 cm呈现先增加后降低的波动性变化。弱酸可提取态-Cu平均含量:草本沼泽(4.33%)灌木沼泽(3.92%)乔木沼泽(1.60%)(p0.05),随着土层加深,总的变化是降低的;可还原态-Cu平均含量:灌木沼泽(25.36%)草本沼泽(14.62%)乔木沼泽(10.35%)(p0.01),乔木沼泽可还原态-Cu随土层加深含量先增加后降低、灌木沼泽和草本沼泽可还原态-Cu随土层加深含量变化呈现降低趋势;3种湿地类型可氧化态-Cu和残渣态-Cu平均含量差异均不显著(p0.05),所占比例分别为29.90%～45.86%和37.39%～51.15%,随着土层加深均呈现增加的趋势。(2)采伐干扰后,0-25cm全Cu平均含量增加1.28倍;10-50 cm弱酸可提取态-Cu平均含量增加3.59倍;0-50 cm可还原态-Cu平均含量增加2.86倍;15-50 cm可氧化态-Cu平均含量降低48.85%;0-25 cm残渣态-Cu平均含量增加2.41倍。(3)放牧干扰后,0-15 cm全Cu平均含量增加87.84%,25-50 cm全Cu平均含量降低40.35%;0-15 cm弱酸可提取态-Cu平均含量降低74.51%;15-50 cm可还原态-Cu平均含量增加1.26倍;30-50 cm可氧化态-Cu平均含量降低66.21%;0-15 cm残渣态-Cu平均含量增加3.43倍,25-50cm残渣态-Cu平均含量降低65.80%。     

长期定位施肥对土壤铜、锌形态转化及其空间分布的影响

采用改进的BCR连续提取法,对沈阳农业大学棕壤肥料长期定位试验地31年不同施肥处理土壤铜和锌含量变化及其空间变异规律进行研究。结果表明：与试验前相比,耕层（0-20cm）土壤各处理水溶态铜、弱酸溶态铜和残渣态铜含量都有不同程度的减少,可还原态铜和可氧化态铜含量在化肥区有所降低,在有机肥区有所增加;残渣态锌含量明显减少,其他形态锌含量有不同程度的增加。耕层各形态铜分布趋势因处理不同而不同,锌以残渣态为主。在空间分布上,2种元素弱酸溶态、可还原态和可氧化态含量都是随土层的加深而减少。可氧化态铜与有效态铜关系最密切;可还原态锌对有效态锌的贡献最大。     

聚天冬氨酸对土壤中锌存在形态的影响

采用室内试验方法,研究了向土壤中加入聚天冬氨酸后土壤中阳离子型微量元素锌各形态含量及其转化。结果表明,施入聚天冬氨酸后,土壤中锌的可利用率得到显著提高。土壤中水溶态锌、弱酸溶态锌、可还原态锌的含量显著增加,并且均随培养时间增加而增加,并于培养第50 d达到最大,最大值分别为0.90、1.85、6.65 mg.kg-1,与试验前相比分别增加了307.7%、81.9%、12.5%,而后趋于稳定;可氧化态锌、残渣态锌含量则逐渐减少,且于培养第50 d达到最少,而后趋于稳定。在聚天冬氨酸影响下,土壤中可氧化态锌、残渣态锌被活化,并向水溶态锌、弱酸溶态锌、可还原态锌转化。     

长期定位施肥对土壤铁、锰形态及剖面分布的影响

本文采用改进的BCR连续提取法,对沈阳农业大学棕壤肥料长期定位试验地31年不同施肥处理土壤铁和锰含量变化及其剖面变异规律进行研究。结果表明:与试验前相比,耕层土壤两种元素水溶态和弱酸溶态含量都有所增加,而可还原态和残渣态含量则有不同程度的减少;铁和锰都以残渣态和可还原态为主。在空间分布上,两种元素弱酸溶态和可氧化态含量随土层的加深而减少,残渣态则相反。研究表明,有机肥能在一定程度上改变铁和锰在各形态间的分配,并且有机肥能活化残渣态铁和锰。     

板栗土壤中微量营养元素地球化学特征

同时采用有效态和欧共体BCR(the Community Bureau of Reference)三步提取法对0-20 cm和20-40 cm土层中Ca,Mg,Fe,Zn,Cu,Mn进行形态分析,探索燕山山区板栗土壤中微量营养元索活性、形态分布特征和迁移能力.结果表明.栗粮间作会影响板栗对营养元素的吸收,且两层土壤中各元素活性相差不大;板栗纯林中0-20 cm土层的Cu,Zn活性明显高于20-40 cm土层;淋溶褐土和褐土性土两种土壤亚类,不同栽培制度对微量营养元素在板栗土壤中的形态分布特征影响不大.Cu,Zn,Fe主要以残渣态存在,Mn主要以可还原态和残渣态存在.且弱酸提取态高于其它元素.板栗土壤中元素的迁移能力排序为:Ca>Mg>Mn>Cu>Zn>Fe.     

滇池沉积物中重金属的形态分布特征

本文利用BCR三步提取法对滇池沉积物中的重金属(Cd、Cr、Cu、Pb和Zn)形态进行了详细研究.结果表明,表层沉积物中的Cd和Zn主要以可提取态(即弱酸溶解态、可还原态和可氧化态)存在,其中,Cd在弱酸溶解态、可还原态和可氧化态中的含量分别为35.0%、49.7%和12.9%;Zn在三者中的含量也分别达到了17.6%、16.6%和21.4%.而Cr、Cu和Pb主要以残渣态存在,其含量分别为88.5%、59.2%和81.8%.表层沉积物中可提取态重金属的空间分布特征为草海含量最高,其次为外海北部和南部,开阔湖中心区域含量最低.除Cr和Cu外,其他可提取态重金属的总含量随着采样深度的增加而减少.     

施污土壤与污泥中Cu、Pb、Cd、Zn的形态分布

污泥中的重金属元素是限制其大规模农田利用的重要因素。施污土壤和污泥中重金属的形态研究可以用来评价土壤中重金属的生物有效性以及它们在土壤中的移动性。用修正BCR三步连续提取法进行分步提取研究了污水污泥和施污后的西红柿地土壤中Cu、Pb、Cd、Zn的形态分布状况。施用污泥堆肥10t hm-2后的土壤中Cu、Pb、Cd、Zn的全量与各种形态含量无明显增加,Cu、Pb、Zn含量远低于国家土壤环境质量标准。土壤中Cu的各种形态分布关系是:残渣态>可还原态=可氧化态>可交换态和弱酸溶解态,Cu在土壤中的存在是以最稳定的残渣态为主。堆肥污泥与干化污泥相比,残渣态Cu的比例明显增加。土壤中Pb的各种形态分布关系是以残渣态和可还原态为主,但可氧化态的分布比例最小。土壤中Cd的可交换态、可还原态和残渣态各占据相等的含量,但可氧化态Cd的含量几乎为零。Zn在土壤中的各种形态分布关系是:可交换态和弱酸溶解态>可氧化态>可还原态>残渣态,Zn在土壤中的存在是以最易迁移的可交换态和弱酸溶解态为主。这些金属元素在土壤中的相对稳定性顺序为:Cu>Pb>Cd>Zn。Zn在土壤中的移动性要远高于Cu。     

小兴安岭主要沼泽类型土壤Cu、Zn含量分布特征

以小兴安岭北部公别拉河流域上游沼泽湿地为研究区,选择典型的乔木沼泽、灌木沼泽和草本沼泽,对其土壤Cu、Zn含量进行研究.结果表明:3类沼泽土壤全Cu含量表现为:灌木沼泽＞乔木沼泽＞草本沼泽,而有效Cu含量则表现为:乔木沼泽＞灌木沼泽＞草本沼泽,同时有效Cu具有C层＞B层＞A层的特点.全Zn含量在不同类型沼泽间变动较小,而有效Zn含量则表现为草本沼泽＞灌木沼泽＞乔木沼泽.乔木沼泽和灌木沼泽表层土壤全Cu含量的季节变化呈单峰曲线,而草本沼泽表层则有较大的波动性,各类沼泽C层全Cu含量变化较小.3类沼泽各层土壤全Zn含量季节变化基本一致,均呈波动式上升趋势.pH值对土壤Cu、Zn含量影响较大,呈相关极显著,而有机质含量对其影响较小.     

中俄原油管道工程对沿线沼泽湿地土壤养分和水化学的影响

以漠河-大庆输油管道工程沿线穿过的2种典型沼泽湿地为研究对象,通过对湿地土壤与水体的连续取样,分析管道敷设对沿线沼泽湿地土壤养分和水化学的影响。结果表明,(1)管道敷设后,距离管线10m范围内有机质含量显著降低(P0.05),其中小叶章-凸脉苔草沼泽0-20cm土层平均降低35.14%,兴安落叶松-笃斯越桔-泥炭藓沼泽降低26.48%。(2)管道敷设后,全氮、速效氮、全磷、全钾(10-20cm土层)含量随着与管线距离的接近而波动式下降,有效磷、全钾(0-10cm土层)、速效钾波动式上升,尤其对小叶章-凸脉苔草沼泽管线上方0-10cm土层影响最大(P0.01),其中全氮、速效氮含量降低85.58%和86.17%,全磷降低82.94%,全钾、速效钾含量增加1.40倍和2.10倍,有效磷在10-20cm土层受到的影响最大,升高78.22%。(3)管道工程敷设对Ca2+和Mg2+的影响只在管线上方0-10cm土层达到显著水平(P0.05),小叶章-凸脉苔草沼泽中降幅最大,分别为56.73%和46.10%。土壤微量营养元素中Fe含量受到管道敷设影响最明显,小叶章-凸脉苔草沼泽管线上方10-20cm土层中Fe含量已经达到了距离管线25m处的9.23倍。(4)在2种典型沼泽湿地的水体中,管道敷设对K+和Mg2+含量影响较大,最多增加1.47倍和1.00倍,对Cu2+影响最小(P0.05)。     

土壤和沉积物中重金属形态分析

介绍了一种土壤和沉积物中重金属形态分析方法,将重金属的形态分为水溶态、弱酸态、可还原态、可氧化态和残渣态,用水提取水溶态,0.11 mol/L的醋酸提取弱酸态,0.5 mol/L的盐酸羟胺提取可还原态,过氧化氢和1.0 mol/L的醋酸铵提取可氧化态,盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸提取残渣态.方法适用于Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Mn、Mo、As、Sb、Ni等 11种重金属元素的形态分析研究,检出限在0.001 ～ 1 μg/g 之间,方法的精密度＜11%(RSD).     

崇明岛深层土壤有机碳空间分布及碳储存特征分析

对上海崇明岛开展5种不同种植类型(粮田、菜田、果园、生态林和湿地)1m深度土壤的碳普查,应用地统计方法分析其深层土壤有机碳含量的空间分布特征,研究不同种植类型对土壤有机碳分布和储存的影响,探明土壤碳循环规律。结果表明,崇明岛深层土壤平均有机碳含量为3.94g·kg~(-1),不同深度土壤有机碳含量在8.73~1.72g·kg~(-1),有机碳储量在2.30~0.47×10~6t,耕层土壤(0-40cm)有机碳储量占总量的65.14%。不同深度土层(0-20、20-40、40-60、60-80和80-100cm)有机碳含量空间分布图表明,各层土壤有机碳含量分布特征大致相同,仅湿地土壤有机碳含量在60cm深度以下相对其它种植类型有所提高。种植类型对深层土壤有机碳分布影响显著,土壤有机碳密度大小表现为菜田粮田果园湿地生态林,土壤有机碳储量则表现为粮田湿地生态林菜田果园。     

三江平原典型环型湿地土壤有机碳剖面分布及碳贮量

选取岛状林(棕壤型草甸白浆土)、小叶章草甸(潜育白浆土)和毛果苔草沼泽湿地(腐殖质沼泽土)研究了三江平原典型环型湿地土壤剖面有机碳分布特征与积累现状。结果表明,从环型沼泽湿地边缘向中心,土壤剖面有机碳含量和有机碳储量变化明显。小叶章草甸剖面土壤有机碳含量高于岛状林,但两者差异不大;毛果苔草沼泽湿地明显高于岛状林和小叶章草甸,最大值(为284.1 g kg-1)出现在10~20 cm,20 cm以下明显下降。从环型沼泽湿地边缘向中心,土壤剖面有机碳储量明显增加。1m深度内有机碳储量分别为1.04、1.48和4.22×104t km-2。     

吉林省向海沼泽湿地土壤中氮素分布特征及生产效应研究

本文对由吉林省向海沼泽湿地采集的土壤样品进行了四种形态 (铵态氮、硝态氮、碱解氮和全氮 )氮素分析 ,结果表明 ,该区四种形态的氮素含量都相对较低 ,除硝态氮含量最高值出现在腐殖质层外 ,其它形态氮素含量均以草根层最高 ;各形态氮素随土壤深度的总体变化趋势是由上到下逐渐减少 ,且在腐殖质层附近均出现一累积峰 ,消长趋势基本一致 ;氮素对湿地生态系统的生产效应显著。     

若尔盖高寒湿地蓄水能力评估

[目的]评估若尔盖3种不同类型湿地的土壤蓄水能力,为湿地生态系统水文功能价值的评估提供科学依据。[方法]通过对若尔盖高寒湿地三种湿地类型的土壤采样分析,测量其土壤物理特性和土壤最大滞留贮水能力,进而对其土壤蓄水能力进行评估。[结果](1)在0—60cm深度范围内,3种湿地类型的土壤容重基本上随着深度的加深呈升高趋势,但草本沼泽在80—100cm处、沼泽化草甸和洪泛湿地在60—80cm处呈现出减小趋势。(2)在0—100cm深度范围内,沼泽化草甸的毛管孔隙度随深度增加呈减小趋势,而草本沼泽和洪泛湿地变化不明显。(3)在0—100cm深度范围内,3种湿地类型土壤容重的平均值大小表现为草本沼泽(0.46g/cm~3)沼泽化草甸(1.08g/cm~3)洪泛湿地(1.25g/cm~3)。3种湿地类型土壤最大滞留贮水能力的平均值大小表现为草本沼泽(239.40t/hm~2)沼泽化草甸(171.18t/hm~2)洪泛湿地(148.51t/hm~2)。[结论]草本沼泽贮水能力最强。因此在若尔盖区域实施湿地保护与恢复措施时,应将保护区外的草本沼泽分布的区域纳入重点计划。     

氮添加对巴音布鲁克高寒湿地土壤无机磷形态的影响

为探究在全球气候变化敏感区的干旱区高寒湿地上,氮添加对土壤无机磷形态的影响。在保护良好的巴音布鲁克高寒湿地沼泽(S)、沼泽草甸(SM)和草甸(M)布设野外原位试验,依据巴音布鲁克草原氮沉降量,设置0(CK),8(N1),16(N2) kg·N/(hm²·a)的施氮量,研究短期氮添加对高寒湿地土壤无机磷形态的影响。结果表明:(1)高寒湿地土壤全磷含量平均为1.09 g/kg,总无机磷平均为492.71 mg/kg,而总无机磷平均占全磷的45.67%。(2)3种湿地类型土壤无机磷主要以Ca—P形态存在,在Ca—P中以Ca₁₀—P为主,占无机磷含量的50.27%~64.69%。S区土壤Al—P、Fe—P含量显著高于SM和M区,SM区Ca₂—P、Ca₈—P、O—P含量显著高于S和M区,M区土壤Ca₁₀—P含量显著高于S和SM区。(3)氮添加显著影响高寒湿地土壤各形态无机磷的含量,氮添加下,S和SM区土壤Al—P含量较CK显著增加了9.92%~17.35%,而Ca₈—P含量显著降低3.18%~9.36%。[JP]S和M区土壤Fe—P含量显著降低了3.18%~9.36%,S区土壤Ca₂—P含量显著降低了10.31%。氮添加下3种湿地类型土壤O—P含量均显著增加,较CK显著增加21.83%~25.94%。(4)土壤pH、有机碳、碱解氮和速效钾均是影响无机磷形态的重要因子。不同湿地类型土壤无机磷形态含量存在显著差异,氮添加显著改变了土壤各无机磷形态含量,主要是通过增加土壤中难利用无机磷(O—P)含量,使高寒湿地土壤的供磷潜力降低。研究结果有助于预测未来氮沉降持续增加背景下全球高寒湿地土壤无机磷形态的变化趋势。     

Ratios of Nutrients in Lowland Rice Grown on Two Iron Toxic Soils in Nigeria

ABSTRACT

Iron (Fe) toxicity is a widespread nutritional soil constraint affecting rice production in the wetland soils of West Africa. Critical levels of total iron in plant causing toxicity is difficult to determine as different rice cultivars respond to excessive Fe^{2 +} in various ways in what is called “bronzing” or “yellowing” symptoms (VBS). An investigation was conducted to evaluate the relationship between plant growth and nutrient ratios at four iron levels (1000, 3000, 4000 μ g L^?1) and control. This involved two rice cultivars (‘ITA 212’ and ‘Suakoko 8’), and two soil types (Aeric Fluvaquent and Aeric Tropaquept). The experimental design was a 2 × 2 × 4 factorial in a completely randomized fashion with four replications. The results showed that nutrient ratios [phosphorus (P)/Fe, potassium (K)/Fe, calcium (Ca)/Fe, magnesium (Mg)/Fe, and manganese (Mn)/Fe), Fe content, and Fe uptake vary widely with the iron levels as well as with the age of the cultivars. The iron toxicity scores expressed as VBS increased with increasing Fe^{2 +} in the soils, resulting in simultaneous reduction of the following variables: plant height, tiller numbers/pot, relationships grain yield (GY) and dry matter yield (DMY). There were no significant difference between nutrient ratios, Fe contents, Fe uptake, the GY and DMY of both rice cultivars on both soil types. Multiple stepwise regression analysis showed that Fe uptake and Fe contents contributed 42% and 17% respectively to the variation in the grain yield of ‘ITA 212’ on Aeric Tropaquept. On both soil types and cultivars, Fe uptake and Fe content contributed between 26 and 68% to the variation in the DMY, while the nutrient ratios (P/Fe, K/Fe, Ca/Fe, and Mn/Fe) contributed between 3% and 13% DMY. Thus, it could be concluded that iron toxicity in rice is more a function of a single nutrient (Fe) rather than nutrient ratios.     

Forms and pedogenic distribution of extractable iron in selected wetland soils in Nigeria

Abstract

The content of various forms of iron (Fe) (free, reducible, and organic) were determined by selective extraction methods in three wetland profiles between 1993 and 1995 seasons. The result showed that Fe distribution was in the order: dithionite (Fe_d) > hydroxylamine (Fe_H) > pyrophosphate (Fe_p) iron in the three pedons. The hydroxylamine‐Fe constituted between 10–42% (1993), 20–47% (1994), and 10–12% (1995) of the total free Fe oxides. The pyrophosphate‐Fe, on the other hand, constituted between 0.2–1.0% (1993), 19–52% (1994), and 3–9% (1995) of the total free Fe oxides. Dithionite‐Fe (total free iron oxides) content increases with the increasing depth, while hydroxylamine‐Fe decreases, suggesting that larger proportions of Fe oxides are present as crystalline forms in the lower horizons. The active Fe ratios were generally high in the top soils and low in the subsoil. It ranged between 0.03 and 0.69 (1993), 0.05 and 68 (1994), 0.05 and 0.53 (1995) in all pedons. This suggests that poor drainage slowed down soil development. Highly significant correlations (0.1%) were evident between phosphorus (P) and organic carbon; ECEC and base saturation; Fe_H and active Fe ratio. Significant correlations (1%) were also evident between Fe²⁺ and organic carbon; P and Fe_H; ECEC and clay. Furthermore, significant correlations (5%) were also obtained between clay and Fe_d; pH and Fe_d; active Fe ratio and P; Fe_H and clay; active Fe ratio and Fe_d.     

基于SWAT模型的西辽河流域自然湿地演变过程及驱动力分析

基于SWAT模型模拟、景观转换分析、地理探测器计算等方法,使用气象观测、数字高程模型、土地利用遥感监测、植被指数等数据,以西辽河流域为研究对象,划定流域边界,分析1980-2015年西辽河流域的面积变化和景观动态变化特征,研究自然和人为因素对湿地变化的驱动效应。结果表明：1980-2015年西辽河流域湖泊和沼泽面积均呈下降趋势,多数土地利用类型侵占过沼泽和湖泊,其中耕地侵占的面积最大;1980年以来西辽河流域经历了干-湿-干的变化过程,大部分时间为干生生境;2000-2015年西辽河流域沼泽湿地生长季NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）平均为0.30,年GPP（Gross Primary Productivity）平均为257.73 g/(m2·a),均呈极显著上升趋势;湖泊面积、沼泽湿地面积和径流深度的变化与降水量和蒸散量的相关关系极显著,NDVI和GPP与生长季积温的相关关系极显著;自然因素对湿地变化的影响要大于人为因素,降水量是西辽河流域湿地变化的主要控制因子,降水量和蒸散量的协同作用对湖泊、沼泽和径流深度变化的驱动能力q＞0.70。该研究可为湿地农业综合开发和可持续发展提供科学参考。     

黄河口滨岸潮滩不同类型湿地土壤氮素分布特征

对黄河口滨岸潮滩不同类型湿地土壤氮分布特征进行了对比研究。结果表明,湿地土壤氮以有机氮为主,无机氮所占比例较低且以铵态氮为主。土壤氮水平分布特征明显,TN、NH4+-N和NO3--N含量较高的分别是芦苇湿地、碱蓬-柽柳湿地(过渡带)湿地和芦苇湿地;土壤氮垂直分布特征亦明显,表现为表层土壤氮含量大于下层,其中,TN、NH4+-N和NO3--N含量垂直变化最明显的分别是三棱蔗草-朝天委陵菜湿地、碱蓬湿地和芦苇湿地。影响土壤氮分布的主要因素有水分条件、植被类型及微生物活动等。相关分析表明TN与有机氮、有机质呈极显著正相关(P<0.01),NH4+-N与TP呈显著负相关(P<0.05)。研究发现,植被对调整湿地氮的空间分布有一定作用,从而为湿地生态修复提供了理论依据。