利用化学和生物指标评价不同来源土壤铜的生物有效性

Bioavailability is a key parameter in assessing contaminant transfer to biota. However, the input patterns and soil use types may impact the metal bioavailability. Several soil parameters were measured including chemical properties, such as pH, organic C, and Cu solution/solid speciation, and biological properties, such as soil microbial biomass C （SMBC）, seed germination, and root elongation, to evaluate the bioavailability of Cu contaminated soils from three different sources, i.e., non-ferrous metal mining, Cu-based fungicides, and Cu-smelting. The results revealed that free Cu2＋ ion in soil solution and the ratios of Cu fractions to total Cu content in the solid phase could not be used to predict total Cu content in soils. The indexes of seed germination and root elongation appeared not to be good biomonitors of Cu contamination in soils, which were more sensitive to soil pH and soil organic carbon （SOC）. Relationships between SMBC and soil Cu forms or the ratio of SMBC/SOC and soil Cu forms showed that free Cu2＋ ion and humie acid-complexed Cu could significantly inhibit soil microbial activities. Our findings suggested that both metal chemical forms and biological bioassays should be considered as a complementary technique rather than an alternative to evaluate the metal bioavailability from different pollution sources.     

贵阳市表层土壤中砷的地球化学基线及污染状况研究

环境地球化学基线(Environmental geochem icalbaseline)一词出现在国际地质对比计划的国际地球化学填图项目(IGCP259)和全球地球化学基线项目(IGCP360)中,在国际地球化学填图计划中,环境地球化学基线的定义为地球表层物质中化学物质(元素)浓度的自然变化[1]。但随着人们对环境地球化学基线问题研究的深入,环境地球化学基线的定义也不断明确:地球化学基线将某一地区或数据集合作为参照时某一元素在特定物质中(土壤、沉积物、岩石)的自然丰度,并可以表述为区分地球化学背景和异常的单一的极限[2]。基线与取样时间、取样地点、取样方法、测试方法、分析技术等有关[3]。砷是     

新疆若羌县绿洲区富锗土壤地球化学特征及成因分析

通过开展1∶25万土地质量地球化学调查,发现新疆若羌县富锗土壤面积约135.06 km2,占采样点控制面积的9.3%。研究区表层土壤中锗含量为0.72~1.60 mg kg-1,平均值为1.16 mg kg-1,略高于世界土壤锗的平均含量。表层土壤中锗元素表现出明显的空间分布规律,在水平上主要以片状分布在研究区的南部,零星分布在研究区的北部。研究区不同的成土母质、土壤类型、土地利用类型对土壤中锗含量均有不同程度的影响。     

安徽省宁国市土壤和农产品硒地球化学特征及影响因素

以安徽省宁国市全域表层土壤和主要农产品为研究对象,系统采集了6 278件土壤样品和216件农作物样品,研究了土壤全硒含量的分布特征及其主要影响因素,分析了土壤有效硒含量特征和农产品硒含量特征。结果表明:宁国市土壤全硒含量平均值为0.645 mg/kg,富硒土壤样点数和面积占比分别为57.45%、70.30%。土壤硒含量主要受成土母质控制,震旦系和寒武系下统发育土壤硒含量显著高于其他成土母质;不同土地利用方式对土壤硒含量有一定的影响,园地和林地土壤比水田、旱地土壤更易富集硒元素;土壤硒含量与有机质、重金属元素含量存在显著的正相关关系(P<0.01),与土壤p H没有显著相关性。土壤有效硒含量平均值为0.023 mg/kg,水稻、山核桃、茶叶中硒含量平均值分别为0.065、0.022、0.074 mg/kg,水稻、山核桃富硒率高达24.04%和54.88%,富硒山核桃具有广阔的开发前景。     

辽河流域水稻主产区土壤重金属元素地球化学特征及空间变异研究——以盘锦市为例

以辽河流域水稻主产区—盘锦市为研究区,采用传统统计学和地统计学方法,在GIS技术支持下对研究区耕地表层土壤重金属元素(As、Cr、Cd、Pb、Hg)地球化学特征及空间变异进行了初步研究。研究结果表明:盘锦市耕地土壤重金属元素整体水平较低,土壤环境质量良好,对农田环境质量基本不构成影响,98%以上土壤为一至二级,只有Cd单元素出现少量三级和超三级土壤。     

温州市农用地土壤锗元素地球化学特征、影响因素及开发利用远景评价

基于浙江省土地质量地质调查行动计划(2016－2020年)和浙江省多目标区域地球化学调查成果,研究了温州市农用地表层土壤和深层土壤Ge地球化学特征及其分布规律,分析探讨了其主要的影响因素,并对富锗土壤开发利用远景进行了评价。结果显示,研究区表层土壤锗元素平均含量1.44mg/kg,深层土壤锗元素平均含量1.62mg/kg,两者变异系数分别为为0.14和0.10,总体分布较均匀,空间变化特征基本吻合,由南西到北东呈弱递减变化趋势。富集程度等级划分显示,研究区农用地表层土壤主要以“弱贫化”和“背景”为主,指示其受人为因素影响总体较小。成土母质是影响研究区农用地表层土壤Ge含量及其分布特征的最重要因素,成土母质为滨海相沉积物和沉积岩类风化物的土壤Ge含量均值总体要高于成土母质为河湖相沉积物和火成岩类风化物的土壤。土壤有机质、粘粒等理化指标以及不同的土地利用方式和种植结构等也是影响其含量的重要因素之一。富锗土壤等级划分显示研究区Ge丰富耕地面积125.35万亩,占总耕地面积的33.94%,较丰富耕地面积82.11万亩,占总耕地面积的22.23%,中等耕地面积76.17万亩,占总耕地面积的20.62%。在此基础上,共圈出10个富锗土壤开发利用远景较好的区块,可作为地方政府实施富锗土壤开发利用的参考和依据。     

黄土丘陵区不同土地利用方式下土壤养分及生态化学计量特征

[目的]探究黄土丘陵区土地利用方式变化前后土壤养分及生态化学计量比的变化特征,为该区农业生产以及生态恢复工作提供科学依据。[方法]选取山西省永和县岔口小流域因生态工程的实施而改变土地利用方式的坡改梯地(梯田)、退耕还林地(林地)、地埂核桃园地(园地)3种样地为研究对象,以现有坡耕地为对照,利用时空互代法,比较不同土地利用方式变化前后0—20 cm,20—40 cm土壤C,N,P,K含量以及生态化学计量比的差异。[结果]①流域各种生态恢复措施实施后,土壤C,N元素含量明显增加,梯田、林地、园地0—40 cm土壤有机C含量分别是坡耕地的1.38,2.44和1.09倍,全N含量分别是坡耕地的1.76,2.66,1.68倍。P,K元素增加量不明显,林地相比其他2种土地利用方式对C,N元素的固持更加明显;②通过分析土壤养分化学计量比的关系,发现流域土壤的限制性元素为C,N元素;③流域土壤养分及计量比之间存在着稳定的耦合关系,C-N之间的耦合关系最为显著且在各元素和生态化学计量比稳定方面发挥着重要作用。[结论]流域3种土地利用方式有效地改变了土壤全量养分含量和元素的生态化学计量比,有利于流域的生态保护和植被修复。     

土地利用方式对西南喀斯特土壤碳、氮、磷化学计量特征及酶活性的影响

  目的  探究西南喀斯特土壤碳（C）、氮（N）、磷（P）化学计量特征和酶活性对不同土地利用方式的响应,有利于为西南喀斯特的土地利用调控与生态修复提供决策支持。  方法  本研究以喀斯特高原峡谷（贵州省关岭县花江研究区）亚热带森林（SUF）、疏林（SPF）、灌木林（SHF）、草地（GL）、玉米地（CL）、裸地（BL）及弃荒地（AL）的土壤为研究对象,通过采集其0 ~ 15 cm土层样品,分析土壤C、N、P化学计量特征及酶活性的差异。  结果  ①土壤有机碳含量（SOC）和全氮（TN）含量表现为SPF > AL > BL > SHF > CL > SUF > GL,土壤全磷（TP）含量表现为AL > BL > CL > SPF > GL > SHF > SUF。C∶N表现为SUF > AL > SPF > SHF > CL > BL > GL,C∶P表现为SPF > SUF > SHF > CL > AL > GL > BL,N∶P表现为SPF > SHF > SUF > CL > GL > AL > BL。土壤微生物量碳（MBC）含量则是SPF > SHF > CL > AL > SUF > BL > GL。②脲酶（URE）活性表现为SUF > CL > SPF > SHF > AL > GL > BL,蔗糖酶（SUC）活性表现为BL > AL > SPF > CL > SHF > GL > SUF,碱性磷酸酶（ALP）活性表现为SUF > BL > SHF > SPF > AL > CL > GL,过氧化氢酶（CAT）活性则是CL > AL > BL > SHF > SPF > GL > SUF。③URE与C∶P、N∶P、MBC极显著正相关,与C∶N显著正相关,与TP显著负相关;SUC与TP极显著正相关,与SOC、TN显著正相关;ALP与C∶N、C∶P显著正相关;CAT与TP极显著正相关,与TN显著正相关,与C∶P显著负相关。④在前两个排序轴中土壤理化因子累计解释了土壤酶活性变化的84.83%,按重要性排序依次为pH > 土壤温度 > TP > C∶P > TN > 容重 > SOC > C∶N > N∶P > MBC。  结论  不同土地利用方式土壤C、N、P化学计量特征及酶活性存在显著差异,土壤N∶P < 14表明土壤养分主要受氮限制。影响酶活性的主要土壤理化因子为土壤pH、土壤温度和土壤全磷。     

利用15NO3-标记法研究土壤微生物量氮的化学及生物有效性

采用加入含15N的硝态氮培养方法标记了土壤微生物量氮 ,然后利用碱解扩散法测定了标记土壤有效氮含量 ,温室培养法评价了小麦对标记的土壤微生物量氮的吸收情况。结果表明 ,碱解扩散法对土壤微生物量固持的15N的提取比率 (即提取液中15N原子百分超 /土壤15N原子百分超 )在 1 47～ 2 83之间(平均 2 0 1 ) ,碱解氮中约有 3 0 1 %～ 61 6% (平均 42 9% )来自土壤微生物固持氮。植物体15N丰度在0 749%～ 1 1 62 %之间 ,明显高于15N的自然丰度 ,表明土壤微生物固持的15N在小麦生长期间发生释放 ,为植物利用。土壤微生物固持氮对植物的有效性比率 (植物地上部分15N原子百分超 /土壤15N原子百分超 )在 3 7～ 7 1之间。可见 ,土壤微生物量固持氮有较高的化学及生物有效性     

大气散落核素复合示踪在土壤侵蚀科学中的应用

介绍了大气散落核素⁷Be、²¹⁰Pb_ex、¹³⁷Cs复合在土壤侵蚀和泥沙来源领域中的研究进展;阐述了核素比率应用的原理、特点及其能更为敏感地反映土壤侵蚀速率和过程等优点;说明多元素复合示踪在推断土壤不同侵蚀过程及估算土壤侵蚀速率方面的作用;论述了建立两核素相关深度曲线确定泥沙起源深度的应用原理和特点及其应用范围,并对各种方法进行了简单的评价.     

坡面土壤侵蚀空间分异特征的磁性示踪法和侵蚀针法对比研究

利用磁性示踪法和侵蚀针法相结合的方法,在自然降雨条件下对比研究了不同坡度坡面土壤侵蚀的空间分异特征。结果表明:磁性示踪法和侵蚀针法均能够有效的指示出在降雨过程中坡面土壤发生剥蚀和沉积的空间分布规律。两种方法的试验结果一致表明,在距坡顶0-200cm的范围内为净侵蚀区,坡面坡度越大受到的侵蚀越严重。坡面中下部(距坡顶200-500cm)侵蚀沉积分布受坡度影响较大,随着坡度的增大,坡面中下部的沉积分布下移,并且净沉积量减少,净剥蚀量增加。5°坡面中下部以泥沙的沉积为主,且在中部沉积量达到最大值;10°和15°坡面的中部和坡脚处以侵蚀为主,沉积主要发生在距坡顶300-400cm的范围内。     

砖窑沟流域土壤侵蚀类型及其分布规律

本文在野外调查和土壤侵蚀制图基础上,分析了砖窑沟流域土壤侵蚀的特点和土壤侵蚀类型的分布规律,以及流域产沙方式和产沙来源,提出了该流域的治理意见。     

^137Cs的土壤地球化学及其侵蚀示踪意义

13 7Cs是环境中一种重要的放射性同位素 ,它是由大气核试验和核事故产生并在环境中赋存和蓄积 ,在环境地球化学的研究中有着广泛的用途。目前 ,对于高含量 1 3 7Cs的环境行为研究较多 ,但是对环境背景水平的 1 3 7Cs(多为几千个 Bq/ m2 )的地球化学行为的研究 ,由于研究方法和实验设计上的困难却相对研究较少 ,极不利于 1 3 7Cs在更大的范围内为人类服务。基于此 ,从土壤中 1 3 7Cs的来源和时间分布、1 3 7Cs在土壤中的吸附固定、土壤中 1 3 7Cs的迁移运动 3个方面论述 1 3 7Cs的地球化学 ,对1 3 7Cs的侵蚀示踪原理与技术路线进行综述。最后对1 3 7Cs相对其它核素在土壤侵蚀示踪上的比较优势进行归纳总结     

基于RUSLE模型的湟水流域土壤侵蚀时空变化

研究黄河上游土壤侵蚀的时空变化对于维持黄河上游生态系统服务功能、保护黄河上游水塔具有重要意义.以黄河上游典型区域湟水流域为研究区,采用RUSLE模型定量评估了该流域2000—2015年土壤侵蚀的时空变化特征,并分析了有无梯田措施下土壤侵蚀的空间变化,从而量化了梯田建设对防治坡面土壤侵蚀的影响.结果表明:2000—201...     

北京密云石匣小流域水土保持措施对土壤侵蚀的影响研究

水土保持措施的实施可有效地控制土壤侵蚀 ,不同的水土保持措施存在不同的水土保持效益值。利用北京密云石匣共 2 0个坡面径流试验小区的野外观测资料 ,分析得出了北京石匣小流域不同水土保持措施下的水土保持效益值 ,其中免耕 (玉米 )为 0 .2 80 ,梯田 (玉米 )为 0 .142 ,人工草地为 0 .0 6 3,荒草地为 0 .0 45 ,水平条林地为0 .0 2 5 ,鱼鳞坑林地为 0 .0 19。人工草地、荒草地、水平条林地和鱼鳞坑林地有显著的水土保持效益 ,但它们之间的水土保持效益并无显著差别。坡耕地 (16 .8°)的年均侵蚀模数为 145 3.8t/ km2 ,远大于土壤自然形成速度和北方石质山区的允许土壤流失量。其研究结果可为土壤侵蚀模型预报、水土保持规划、环境治理和评估提供依据     

草海流域土壤侵蚀特征研究

应用地理信息系统软件的空间分析功能,从土壤侵蚀空间分布特征和流域平均土壤侵蚀模数的角度对草海流域土壤侵蚀现状进行了分析,并提出了水土保持建议.研究表明:草海流域土壤侵蚀面积占流域总面积30.58％,以轻度侵蚀为主,草海流域平均土壤侵蚀模数为870t/km2·a,属于轻度侵蚀地区,中度以上侵蚀主要分布在西南部、东部、南部...     

基于RUSLE的蔗区小流域土壤侵蚀特征研究

[目的] 探讨广西壮族自治区典型赤红壤集约化蔗区小流域的土壤侵蚀状况,以及土壤侵蚀强度与不同坡度、土地利用类型的关系,为广西集约化蔗区小流域防治土壤侵蚀提供科学参考。[方法] 在GIS空间分析技术支持下,利用修正的通用土壤流失方程（revised universal soil loss equation,RUSLE）对其进行定量估算。[结果] ①那辣小流域坡度在0°~35°之间,坡耕地（甘蔗）、林地（桉树）分别占土地利用总面积的82.85%,10.99%,道路和沟渠共占6.16%。2020年流域平均土壤侵蚀速率为22.97 t/（hm²·a）,属轻度侵蚀水平,是水利部规定的南方红壤丘陵区土壤允许流失量5 t/（hm²·a）的4.6倍;②流域土壤侵蚀主要发生在5°~25°的坡度范围内,是预防和治理水土流失的重点区域;③不同土地利用类型中,平均侵蚀速率最大的是林地（桉树）,为53.59 t/（hm²·a）,分别是坡耕地（甘蔗）、道路、沟渠的2.84,2.12,27.91倍。[结论] 应用RUSLE模型通过借助软件输入相关参数和处理数据,即可估算出蔗区土壤侵蚀及不同坡度、土地利用类型的土壤侵蚀强度分布特征,应合理规划并利用管理好流域的坡耕地（甘蔗）、林地（桉树）、道路等土地利用类型,采取具有针对性的、有效的水土保持措施。     

西北沟流域土壤侵蚀经济损失分析

以京津水源区的西北沟流域为研究对象,应用环境经济学原理选取土地损失、土壤肥力损失、泥沙淤积损失、富营养化损失作为衡量土壤侵蚀经济损失的指标,估算出该流域每年流失土壤3.37万t,损失耕地8.64 hm2,每年因土壤侵蚀造成的经济损失为56.67万元,其中N、P、K养分损失20.72万元,占土壤侵蚀总损失量的36.56%。