铜锌镍锰赋存形态的土体变化特征研究

本文用逐步连续分级法研究了砂姜黑土中铜锌镍锰的化学形态在土壤剖面中的变化特征以及耕作措施等对其的影响力，结果表明，砂姜黑土中换态，有机态和无定形铁结合态铜锌镍锰的相对含量随剖面深度增加而降低，氧化锰态和残留态则随剖面加深而提高；碳酸盐结合态因元素种类的耕种方式而异，抑或增加抑或降低；晶形氧化铁态可以分类两类，铜镍变化不很明显，锌锰随剖面深度增加而增加，旱耕熟化尤其是水旱轮作后，土壤中铜锌镍锰由植物     

吉林省西部氟病区苏打盐碱土氟的赋存形态及分布特征

为了研究吉林省西部氟病流行区农田土壤的氟形态及其分布特征,采用连续浸提法,对该区域内45个表层土壤和6个剖面土壤的氟含量进行了测定,并与土壤理化性质进行相关分析。结果表明,表层土壤全氟含量变化范围为200~450 mg/kg,平均值为266.17 mg/kg,低于全国土壤氟背景值和对照黑土,但是其生物有效性强,水溶态氟和交换态氟平均含量分别为13.73、8.49 mg/kg,均高于对照黑土。土壤剖面中,残余态氟和全氟含量呈40~60 cm0~20 cm20~40 cm;铁锰结合态氟分布较均匀;其他形态氟则随着土层加深呈降低趋势。交换态氟与其他形态氟间呈显著或极显著的正相关关系,为各形态氟相互转换的过渡形式。pH与水溶态氟、有机束缚态氟、铁锰结合态氟呈极显著或显著正相关,与交换态氟呈极显著负相关;碳酸钙、CEC分别与水溶态氟和交换态氟呈极显著正相关;另外,有效磷与交换态氟呈显著正相关;有机质与水溶态氟、铁锰结合态氟和有机束缚态氟呈显著或极显著正相关;游离氧化铁和游离氧化铝分别与交换态氟和铁锰结合态氟呈显著或极显著正相关。降低苏打盐碱土pH是降低氟生物有效性的首选方法。通过对以上土壤参数进行分析,为今后降低该区域土壤中氟的生物有效性提供技术支持。     

长期施肥及覆膜栽培对土壤锌、铜、锰的形态及有效性影响的研究

通过在沈阳棕壤上的5年定位试验,对不同施肥处理土壤进行锌、铜、锰各形态系统分析,结果表明：覆膜栽培加剧了土壤中锌、铜、锰各形态的消耗,不同施肥处理,三种元素各形态含量存在较大差异,土壤有机态锌、铜,氧化物结合态铜,交换态锰,碳酸盐结合态锰是玉米吸收的主要形态。     

武夷山茶园土壤铜、铅和锰形态及茶叶有效性特征

通过测试武夷山19个茶园土壤及茶叶中的Cu、Pb和Mn元素全量及土壤元素化学形态组成,分析土壤三种元素的生物可利用性和茶叶对其富集能力,并研究土壤理化性质对茶叶元素含量的影响。结果表明,武夷茶区土壤和茶叶Cu、Pb和Mn全量属于安全范围内。元素形态中,Cu以残渣态为优势;Pb、Mn以残渣态和铁锰氧化态为主,三者的生物可利用性大小排序为:Pb>Mn>Cu。富集系数比较得出,茶叶对土壤Cu、Mn富集能力较强,Pb的富集系数较低。相关性结果表明,该茶区土壤酸化很可能已经导致了土壤锰在一定量上的淋溶与流失;土壤有机质的增加,促进茶叶对Cu、Mn的吸收、累积,并降低土壤铅的有效性;重元素全量不能充分反映土壤对茶叶的有效性,赋存形态对合理评估土壤对茶叶的有效性更加重要。     

土壤锌铁铜锰形态分布及其有效性

各土壤微量元素的形态分布特性有相似的规律，每个微量元素的各种形态都可以根据其对植物的有效性划分为两组，第一组形态分布百分率与植物有效性指数呈显著或极显著相关，第二组则显著或极显著负相关，因而第一组的形态为主要的有效养分源，第二组的形态很难为植物提供有效养分，减少相应元素转化为第二组的形态和增加第一组各形态的储备容量是调节和控制土壤营养的重要措施。     

果园土壤铜素的含量、形态及剖面特征研究

16个土壤剖面的 77个土样的铜素含量及剖面与形态特征研究表明 ,果园由于长期大量使用含铜农药波尔多液等 ,表层土壤全铜含量明显高于对照 ,超过土壤环境质量规定的二级标准 ;果园土壤中的交换态铜、有机态铜和沉淀态铜的分配系数比对照土壤明显增加 ;随着剖面层次的加深 ,各形态的铜含量逐渐降低 ,与对照土壤的差别逐渐减少 ,说明外源铜主要对表层和亚表层土壤产生深刻影响     

土壤外源铜形态的动态变化：5年定位试验

土壤铜污染的危害性不仅取决于总量,还与其在土壤中的形态有关。选用未受污染的粘质壤土,设置对照（32mg·kg-1）、200、400mg·kg-1铜处理模拟土壤铜污染,进行持续5年（2006—2010年）的稻/麦轮作土培试验。参照Tessier的方法测定小麦和水稻成熟期土壤中不同形态铜含量,研究耕作层土壤中各种形态铜含量的动态变化。结果表明：（1）试验期内清洁土壤中总铜以及可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态、残渣态铜含量变化均很小,铜处理使上述参数均大幅增加。（2）污染土壤各形态铜含量随时间推移而变化,其中可交换态浓度持续下降最为显著,5年分别累计下降66%（200mg·kg-1）、67%（400mg·kg-1）。（3）土壤处于旱作条件有利于碳酸盐结合态和有机物结合态铜向铁锰氧化物结合态转化,淹水条件下转化方向相反。（4）铜处理改变了土壤中铜元素的形态分布,清洁土壤主要以残渣态存在（平均占57%）,污染土壤中碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态铜所占的比例明显增加（合计平均占58%）。本研究表明,外源铜进入土壤后,易被植物吸收利用的可交换态浓度持续大幅降低,其他形态则因不同年度和不同耕作方式而相互转化。     

天津于桥水库沉积物理化特征及磷赋存形态研究

以天津于桥水库作为我国北方湖泊的代表,应用淡水沉积物磷形态的标准测试程序（SMT）对于桥水库6个表层沉积物样品的理化特征及磷赋存形态进行分析,并在此基础上探讨了各形态磷之间及各形态磷与沉积物理化特征,如阳离子交换量、有机质总量、颗粒组成、主要金属含量之间的相关性。结果表明,研究区域内总磷含量为354～581mg·kg-1,其中以无机磷（IP）为主;占总磷含量的57.3%～74.7%;3种主要磷形态含量的大小依次为Ca-P〉OP〉Al/Fe-P,其中Ca-P是沉积物中磷的主要赋存形态;随着沉积物中有机磷含量的增加,有机质总量与阳离子交换量也逐渐提高,细粉粒（0.01～0.005mm）的含量也有所增加。此外,还对水库调水前后沉积物磷赋存形态的变化进行了研究,发现沉积物在调水期间主要扮演＂汇＂的角色,其中Fe/Al-P为调水期内变化最为活跃的磷形态。     

砂姜黑土中重金属Cu、Cd、Zn形态分布与土壤酶活性研究

采用小麦农田取样,对土壤中的重金属运用连续提取方法,研究了皖北砂姜黑土中Cu、Cd、Zn的化学形态特征及其与四种土壤酶(过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶)活性间的关系。结果表明:在砂姜黑土中,残留态Cu、Cd、Zn在总量中所占比例很高,交换态、有机态、碳酸盐结合态含量明显低于残留态。在三种元素中,Zn的化学形态变化趋势最为一致,表现为残留态>碳酸盐结合态>铁锰结合态>有机态>交换态;砂姜黑土中交换态Cu、Cd、Zn对脲酶活性有显著抑制作用,有机态Cu、Cd、Zn对过氧化氢酶表现为一定程度的促进作用。因此,在砂姜黑土壤中,把交换态Cu、Cd、Zn和脲酶以及中性磷酸酶的活性共同作为评价土壤Cu、Cd、Zn污染程度的主要生化指标是可行的。     

安徽主要水稻土中重金属形态分布与土壤酶活性研究

通过野外调查和实验分析,对安徽几类不同地貌下的水稻土中重金属Cu、Zn、Pb的化学形态特征及其与4种土壤酶活性间的关系进行了研究.结果表明:3种不同地区水稻土中,残留态和有机态Cu、Zn、Pb含量在总量中所占比例最高.平原和丘陵地区水稻土中有机结合态Cu、Zn、Pb明显高于山区;而山区水稻土中Fe-Mn氧化物结合态Cu、Zn、Pb相对含量高于平原和丘陵地区.在水稻土中,碳酸盐结合态Cu、Zn对过氧化氢酶活性的抑制作用最大,交换态Pb对脲酶活性的抑制作用最大.反映水稻土Cu、Zn污染用碳酸盐结合态Cu、Zn和过氧化氢酶活性指标,而反映Pb污染用交换态Pb和脲酶活性指标是可行的.     

基于Meta-analysis研究不同管理措施对中国农田土壤剖面有机碳的影响

深入理解土壤剖面深层有机碳的含量和变化（Soil Organic Carbon, SOC）对于准确估算农田土壤碳库具有重要意义，因此，探讨不同农田管理措施对剖面SOC的影响程度至关重要。本研究收集了1980-2019年间国内外已发表有关中国农田管理措施对剖面SOC影响的文献，利用Meta-analysis整合分析不同农田管理措施对我国农田土壤剖面SOC变化的影响。结果表明，不同耕作条件下，NTS对土壤剖面SOC的提升速率显著大于CT，年变化率达36.1%，深层土壤（<20 cm）SOC也明显增加约7%-31%，增加了深层土壤碳的输入量；与不施肥相比，不同施肥措施均能显著提高剖面SOC含量，其中MNPK处理对耕层（0-20 cm）SOC增长速率最大，约为0.52 g/(kg·yr)；常年水田耕作形成的淹水厌氧环境，可有效减缓有机物质的矿化分解、增加表层（0-20 cm）SOC累积，年增长率达24.84%；随耕作年限增加，表层土壤碳随耕作输入深层土壤，深层（<20 cm）SOC固定量增加约2.17%-20.29%。不同农田管理措施比较分析结果显示，MNPK、NTS和水田耕作通过保护土壤结构稳定、维持土壤环境不被破坏、增加土壤碳输入等手段，均可达到抑制SOC矿化分解和提升土壤固碳量的效果，其中，NTS对剖面SOC的年提升率达11%-36%，在管理措施中表现最佳，可广泛推广。     

温室蔬菜栽培对土壤DTPA浸提态铁锰铜锌含量的影响

对沈阳市大民屯镇蔬菜生产基地温室番茄栽培条件下0~30 cm土层土壤DTPA浸提态微量元素含量的调查表明,温室土壤DTPA浸提态Mn、Cu、Zn含量高于相邻的露地菜田,0~20 cm土层DTPA-Fe含量低于露地土壤。与露地菜田相比,高量施肥条件下温室土壤DTPA-Zn富集是微量元素变化的一个主要特征,11年和5年温室土壤0~20 cm土层DTPA-Zn平均含量分别是露地菜田的4.0和4.8倍。温室栽培条件下高量施用有机肥、土壤pH降低及土壤Eh变化是引起土壤DTPA浸提态微量元素变化的主要因素。     

西昌市土壤Fe、Mn、Cu、Zn有效性评价及其影响因素分析

在分析西昌市土壤微量元素Fe、Mn、Cu、Zn有效含量状况及其分布特征的基础上,从成土母质、土地利用方式、有机质和pH等4个方面探讨其对土壤微量元素有效含量的影响。结果表明:西昌市土壤有效Fe含量丰富,有效Cu和Zn略低且分布不均,有效锰有32.18%的土壤缺乏。成土母质是重要的影响因素,第四纪紫色洪冲积物发育的土壤Fe、Mn、Zn有效含量较高,二迭纪岩浆岩洪冲积物发育的土壤有效Cu含量较高,坡残积物发育的土壤4种微量元素有效态含量均较低;水田土壤各元素有效含量均大于旱地;有机质与有效Fe、Cu间显著正相关;pH值在中性偏碱时,有效Cu和Zn含量较低。     

蚯蚓对锌污染土壤养分状况及锌形态的影响

以长江冲积物形成的高沙土为供试土壤,分别加入4个浓度的Zn (100、200、300、400 mg/kg)以模拟Zn污染土壤,设置了接种蚯蚓(Pheretima sp.)处理与不接种蚯蚓的对照处理,以研究蚯蚓活动对Zn污染土壤的养分状况及土壤Zn形态的影响。培养试验结果表明,供试蚯蚓能存活于设定浓度的Zn污染土壤中,对Zn的富集系数为：0.21 ~ 0.29,但蚯蚓生长率随污染浓度升高而下降,表明重金属污染仍对蚯蚓生长有一定的抑制作用。蚯蚓活动降低了土壤pH,而显著提高了土壤DTPA-Zn含量,使土壤Zn形态从残渣态、有机态向铁锰氧化态和交换态转变,提高了重金属植物有效性。另外,蚯蚓活动增加了各处理土壤的速效氮、磷以及NO3--N含量,而对土壤速效钾和NH4+-N含量无显著影响。     

三江平原白浆土中Fe、Mn、Cu和Zn生物有效性的研究

在三江平原上,测定 42 个小区中玉米、大豆、小麦籽实 Fe、Mn、Cu 和 Zn 含量和土壤中各形态 Fe、Mn、Cu 和Zn含量.通过相关分析和通径分析,探讨了土壤中各形态Fe、Mn、Cu 和 Zn 的生物有效性,旨在为该地区合理施用微量元素提供科学依据.试验结果表明,玉米、大豆和小麦籽实含 Fe、Mn、Cu 和 Zn 量与土壤中有效态和交换态 Fe、Mn、Cu和Zn含量呈显著或极显著正相关.有机态 Fe、Mn、Cu 和 Zn含量与玉米、大豆和小麦籽实Fe、Mn、Cu 和 Zn含量也有很好的相关关系.交换态对有效态 Fe、Mn、Cu 和 Zn 影响最大,其次是有机质结合态.铁锰氧化物结合态 Fe、Cu 对有效态 Fe、Cu 及碳酸盐结合态 Mn、Zn 对有效态 Mn、Zn 具有一定正效应.而残留态 Fe、Cu 对有效态 Fe、Cu 和铁锰氧化物结合态 Mn 对有效态 Mn 产生负效应.     

生物质炭中盐基离子存在形态及其与改良酸性土壤的关系

为研究生物质炭中盐基离子存在形态及其与改良酸性土壤的关系,通过厌氧热解的方法于300、500和700℃下制备了玉米秸秆炭。考察了热解温度对玉米秸秆炭水溶性、交换性和盐基总量的影响。采用室内培养的方法考察了添加玉米秸秆炭对酸性土壤的改良效果。结果表明:热解温度影响玉米秸秆炭各形态盐基离子含量,玉米秸秆炭总K、总Na、总Ca、总Mg、水溶性K、水溶性Na、水溶性Ca、交换性Ca和交换性Mg含量随热解温度升高显著增加;水溶性Mg和交换性K含量随热解温度升高先增加后下降。玉米秸秆炭中的K和Na主要以水溶态存在,约40%的Ca和30%的Mg以交换态存在,约50%的Ca和70%的Mg以其他形态(主要为难溶态)存在。添加玉米秸秆炭能极显著提高酸性土壤pH和降低土壤交换性Al3+含量,提高和降低幅度随热解温度升高极显著增加。总K+总Na+总Ca+总Mg含量可以作为衡量玉米秸秆炭提高酸性土壤pH能力的间接指标。添加玉米秸秆炭能极显著提高土壤交换性K、Na和Mg含量,能显著提高交换性Ca和总盐基离子含量。玉米秸秆炭总K和总Na含量是提高土壤交换性K和Na含量的决定因素,交换性Ca含量在提高土壤交换性Mg和交换性盐基总量中起决定作用。     

焦作市某排氟厂周围典型土壤剖面中不同形态氟的分布特征研究

土壤氟是食物和地下水中氟的主要来源,研究土壤氟的化学组成和分布特征对了解地氟病病源和保障食品安全及地下水水质有指导意义。以焦作市某排氟工厂周围典型农田土壤为研究对象,采用碱熔法和连续分级提取方法研究了人为污染环境下土壤剖面氟的分布特征。结果表明,该典型土壤剖面中全氟含量远高于全国土壤平均值(440 mg kg-1),土壤氟轻(偏中)度污染,且氟含量随土壤深度增加而下降,具有明显的表聚性。各赋存形态氟按含量大小呈残余态>有机束缚态>水溶态>可交换态>铁锰结合态规律,研究区土壤水溶态氟、水溶态氟与总氟的比值(1.62%)均偏高,对浅层地下水具有潜在的威胁。     

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。