城郊新建开发区土壤环境特征垂直变化分析

以珠海城郊新建开发区南屏科技工业园区为例,通过 5 个土壤剖面采样与室内分析测定,研究了工业园区建设期间景观突变对土壤环境特征垂直变化的影响。结果表明,pH 值和重金属元素 As、Hg、Cu、Pb的含量垂直变化明显,并且随剖面样点的不同,变化情况有较大差异。剖面 SP-A 和 SP-E 上层呈酸性,下层呈强碱性;As、Hg、Cu 含量垂直变化相似,5 个剖面均呈上低下高趋势;而 SP-A、SP-B 和 SP-C 3 个剖面土样 Pb 的含量,上层明显高于下层;有机污染物六六六与 DDT 在各剖面土样中均可检出,平均含量分别为 9.77 × 10-3mg/kg、8.09 × 10-3 mg/kg,但垂直变化差异不明显。     

南太行典型区小流域土壤铅含量空间分异及影响因素分析

为揭示小流域尺度土壤铅（Pb）含量的空间分异规律及影响机制，提高土壤污染修复与管控效率。该研究以蟒河小流域为研究区，采集121份土壤表层（0～20 cm）样品和15份环境辅助样品，利用经典统计学、地统计学和地理探测器等模型方法对土壤Pb空间分异特征及其影响因素展开研究。结果表明：1）蟒河小流域土壤Pb含量的平均值为110.40 mg/kg，高于区域背景值，部分点位超过农用地土壤污染风险筛选值，存在污染风险；2）土壤Pb含量变异程度为强变异，且不同方向均存在较强的变异程度，南-北（0°）和东北-西南（45°）变异在空间变异中占主导作用，变异程度受成土母质、地形等结构性因素影响大。3）经验贝叶斯克里金空间插值显示土壤Pb含量整体由西南向东北带状逐步增加，局部特征明显，东北部山前平原和中部平原区域是土壤Pb污染风险监测的重点区；4）地质类型和土地利用对土壤Pb含量空间分布差异具有最强解释力，叠加距矿山距离和工业距离等因素后，其交叉作用影响程度显著增加，地质地形、大气等自然因素叠加工矿企业及农业生产等复杂环境下区域重金属污染综合研究是未来面临并需要研究的重要内容。该研究可为南太行典型区复杂环境下土壤重金属污染防治与修复治理提供精准支撑。     

石羊河下游民勤湖区土壤特性的空间分异研究

通过野外试验和室内分析,对石羊河下游民勤湖区土壤盐分、pH值和养分的空间分异进行了研究。结果表明：土壤电导率和pH值、速效钾含量都是荒漠区最大,绿洲区最小,而碱解氮和速效磷含量则是绿洲区最大,荒漠区最小。垂直方向上,土壤电导率和pH值变化略显复杂。研究区土壤养分表现为“丰氮、富钾、贫磷”的总体特征;在水平和垂直方向上,土壤电导率和氮、磷、钾都属于中等变异,pH值属于弱变异;土壤电导率值除了表层与60 cm土层表现为中等自相关,其余的都呈纯金块效应,说明研究区土壤的电导率值很容易受到随机因素的影响;土壤pH值属于中等或强自相关性,各层的块金值不大,说明pH值主要受自然因素的影响;土壤养分指标中,碱解氮与速效钾属中等或强自相关性,速效磷则表现为纯金块效应,完全受随机因素影响。     

恩施州不同气候型旱地土壤肥力变化及肥力因子变异特征

分析了恩施州不同气候型旱地土壤肥力变化及肥力因子的变异特征。结果表明:(1)不同海拔带土壤类型随着海拔的上升和生物气候的变化而有规律地形成土壤垂直带谱;(2)随着海拔的升高,土壤pH值、速效磷含量保持相对的稳定,但土壤有机质、速效钾、碱解氮含量表现出明显的上升趋势;(3)土壤pH的变异最小,土壤有机质、碱解氮的变异次之,土壤速效磷和速效钾的变异系数明显大于其它3个土壤肥力因子;土壤速效磷和速效钾的变异系数表现出随着海拔的增加变异系数减小的趋势;(4)恩施州土壤肥力状况较20年前相比发生了明显的变化,尤其是土壤速效磷和碱解氮含量表现为明显的增加趋势。     

宁镇地区~7Be在黄棕壤坡地中的季节性分布研究

采用野外采样和室内分析相结合的方法,研究宁镇地区黄棕壤坡地7Be的季节性沉降与分布,初步分析了坡地的季节性侵蚀状况。结果表明:研究时段内该地区背景值剖面中的7Be主要分布在土壤表层0-8 mm,7Be在土壤剖面中的分布随深度呈现指数递减;背景值点研究时段前后的7Be含量分别为208.35Bq/m2和250.84 Bq/m2。坡地覆盖植物对7Be沉降的拦截吸收以干枯植物最大,人类耕种植物最小;3块坡地中撂荒地的7Be平均含量最大,时空变异却最小;对季节性侵蚀示踪的结果表明,各坡面均在凸地形发生侵蚀,凹地形发生沉积。     

伊犁河流域土壤重金属含量空间分布及其环境现状研究

以新疆伊犁河流域地区作为研究区域,在对研究区域典型土壤样品中重金属元素Cu、Pb、As、Hg的含量分析基础上,运用GIS地统计学知识分析研究区域土壤Cu、Pb、As、Hg含量的空间分布特征.结果显示:土壤中Cu、Pb、As含量都明显高于新疆土壤背景值,而Hg含量则是显著低于新疆土壤背景值,各元素在研究区域土壤中均表现出不同程度的变异性,其中土壤中As含量的变异程度最大;通过空间分析发现,土壤中Cu、As、Hg含量均表现出中等程度空间相关性,其空间分布受随机因子和结构因子的双重影响,其中土壤As含量受随机因子的影响最大,而土壤Pb含量表现出强烈的空间相关性,主要受结构因子影响.采用内梅罗指数评价法对土壤Cu、Pb、As、Hg含量进行环境污染评价,评价结果显示,土壤Hg尚未受到污染;土壤Cu、Pb属于中度污染,局部地区属于轻度污染;土壤As属于重度污染,其中霍城县、伊宁县、伊宁市、察布查尔县污染现象极为严重.     

天门市土壤—水稻系统重金属迁移积累特征及其健康风险评估

对天门市稻田土壤和稻米中Cd、Hg、Pb等3种重金属元素进行采样监测,参照湖北省水稻土背景值、国家土壤环境质量Ⅱ级标准和国家食品卫生标准进行评价,分析土壤-水稻系统重金属迁移积累特征,并应用US EAP推荐的健康风险评价模型评估当地居民通过土壤-水稻-食物途径重金属暴露所致的健康风险。结果表明,土壤中重金属Cd、Hg、Pb的平均含量低于国家土壤环境质量Ⅱ级标准,但Cd与Hg呈现出明显的累积现象,分别是湖北水稻土对应背景值的1.64和2.17倍。稻米中重金属的平均富集量符合国家食品卫生标准,其富集能力Cd>Hg>Pb;土壤pH值与稻米Cd的富集系数呈负相关、与Hg和Pb呈正相关。健康风险评估结果显示,化学致癌物Cd和非致癌物Hg、Pb的个人年风险值以及个人年总风险值均低于US EAP推荐的可接受风险水平(10-4a-1),对人体所致的健康风险是可接受的。在Cd、Hg、Pb 3种重金属污染物中,化学致癌物Cd的个人年均风险占个人年均总风险的99.94%,是产生健康风险的主要污染物,应作为风险决策监管的重点对象     

北方带状植物篱土壤水分物理性质分异特征

为了探究不同带状格局植被土壤水分物理性质的差异,通过选取我国北方12种典型植物篱并对其土壤水分物理性质的主要指标进行对比分析。结果表明:(1)植物篱系统内各部位土壤持水性能、毛管孔隙度、总孔隙度和机械组成差异不显著(p0.05);黑土区和风沙土区植物篱系统内各部位土壤水稳性微团聚体(粒径0.25mm)、小团聚体(粒径0.25~2.00mm)、大团聚体(粒径2.00mm)和团聚体总量差异显著(p0.05),其中微团聚体(粒径0.25mm)、大团聚体(粒径2.00mm)和团聚体总量均为带内最高;风沙土区与黄土区植物篱系统内各部位土壤有机质含量差异不显著(p0.05);黑土区植物篱系统内各部位土壤有机质含量差异显著(p0.05),其中带内是带前的1.48倍,带后的1.42倍、带间的1.72倍。(2)不同植物篱系统整体间土壤持水性能、孔隙度、水稳性团聚体和有机质含量差异显著(p0.01)。土壤最大持水量、毛管持水量、田间持水量、毛管孔隙度和总孔隙度均表现为黄土区植物篱风沙土区植物篱黑土区植物篱;土壤微团聚体、小团聚体、大团聚体和团聚体总量均为黑土区最高,风沙土区最小;有机质含量表现为黑土区植物篱黄土区植物篱风沙土区植物篱。(3)不同植物篱系统整体间土壤机械组成差异显著(p0.01)。粘粒含量为黄土区植物篱黑土区植物篱风沙土区植物篱;粉粒含量为黑土区植物篱黄土区植物篱风沙土区植物篱;砂粒含量为风沙土区植物篱黄土区植物篱黑土区植物篱。(4)对12种植物篱系统整体进行聚类,按土壤类型不同可分为三类,即黄土区植物篱(甘肃定西和宁夏彭阳)、风沙土区植物篱(内蒙赤峰)、黑土区植物篱(黑龙江拜泉)。     

模拟干湿交替环境作用下狗牙根根系分泌物对消落带Pb的影响

为探究狗牙根根系分泌物对消落带Pb迁移能力和生物有效性的作用,通过模拟试验,选取三峡库区消落带优势植物狗牙根根系分泌的低分子量有机酸,研究在干湿交替环境作用下,根系分泌物对污染土壤及上覆水中Pb总量、土壤中Pb赋存形态的影响。结果表明:在干湿交替环境作用下,表层土壤中Pb含量不断减少,底层土壤中Pb含量不断增加;2次落干—淹水结束后,各处理表层土壤中Pb含量为混酸>柠檬酸≈乙酸>丙二酸>对照,底层土壤Pb含量为混酸>柠檬酸≈乙酸>丙二酸>对照。表层土壤中碳酸盐结合态、铁锰氧化态Pb是导致土壤总Pb含量减少的主要原因,最大减少幅度分别为24.89%和19.04%;但添加了低分子量有机酸的处理,表层土壤中铁锰氧化态、有机结合态Pb含量比对照高,可交换态Pb含量比对照低;且有机酸促进了底层土壤中碳酸盐结合态及铁锰氧化态Pb含量的增加。在2次淹水过程中,上覆水Pb含量均呈先增加后降低的趋势,低分子量有机酸抑制了土壤向上覆水释放Pb。总的来说,在干湿交替环境作用下,狗牙根根系分泌物降低了表层土壤中Pb环境风险。     

东北农田黑土中Cd、Pb、As含量空间分异特征分析

采用点面结合方法,研究了东北区农田黑土中Cd、Pb、As含量的空间分异特征。结果表明,三种元素含量的变异系数为Cd>Pb>As。Cd、Pb的平均含量高于其背景值;其中Cd有45个样品超过了国家二级标准限值。Cd、Pb、As含量由南至北未表现出明显的分布规律。对煤矿区周围农田土壤的调查发现,煤矿是其周围农田土壤的主要污染源。采用最优内插法得到了长春市市郊农田黑土中Cd、Pb、As含量的空间分布图,结果表明人为活动显著改变了局部地区Cd、Pb、As的含量,污染源主要为汽车尾气和固体废弃物的堆积。对三种元素垂直分布进行了分析,剖面土层Cd、Pb、As主要来自于表面污染源,向下迁移作用还不很强烈。     

山地自然保护区垂直带植物铅含量特征

Typical plants and soils of four elevation zones, mountain tundra （Zone A）, Betula ermanii forest （Zone B）, mountain dark coniferous forest （Zone C）, and mountain coniferous and broad-leaf forest （Zone D）, along the vertical gradient of the northern mountain slope of the Changbai Mountain National Nature Reserve, Jilin Province, China, were sampled to study the relationship between plant and soil Pb, and to compare the Pb levels in typical plant types within the same elevation zone. The Pb contents in the soil and plant samples were measured by using a flame atomic absorption spectrophotometer. The results showed that the average plant Pb contents of the four plant elevation zones were lower than the average worldwide level, except for Zone B. Compared with the average level in China or the average worldwide level, the soil Pb levels of the four plant zones were higher, with Zones D and B having the lowest and highest averages, respectively. Plant Pb levels fluctuated from the upper to the lower zones, in a pattern of low-high-low-high, which was the same as that of the soils in the four zones. Furthermore, plant Pb was closely related to soil Pb. Depending on the plant species and plant parts, large differences were found in the Pb levels of typical plants within each zone. In Zone A, Vaccinium uliginosum and Rhododendron redowskianum had higher Pb levels than the other plants. In Zone C, the Pb levels in the branches of both plant species were higher than those in the leaves, which was contrary to Zone D. In Zone B, the Pb levels in the plant parts varied greatly with plant species.     

土壤有机碳活性组分沿中国长白山海拔坡度的分布情况

Understanding the responses of soil organic carbon(SOC) fractions to altitudinal gradient variation is important for understanding changes in the carbon balance of forest ecosystems.In our study the SOC and its fractions of readily oxidizable carbon(ROC),water-soluble carbon(WSC) and microbial biomass carbon(MBC) in the soil organic and mineral horizons were investigated for four typical forest types,including mixed coniferous broad-leaved forest(MCB),dark coniferous spruce-fir forest(DCSF),dark coniferous spruce forest(DCS),and Ermans birch forest(EB),along an altitudinal gradient in the Changbai Mountain Nature Reserve in Northeast China.The results showed that there was no obvious altitudinal pattern in the SOC.Similar variation trends of SOC with altitude were observed between the organic and mineral horizons.Significant differences in the contents of SOC,WSC,MBC and ROC were found among the four forest types and between horizons.The contents of ROC in the mineral horizon,WSC in the organic horizon and MBC in both horizons in the MCB and EB forests were significantly greater than those in either DCSF or DCS forest.The proportion of soil WSC to SOC was the lowest among the three main fractions.The contents of WSC,MBC and ROC were significantly correlated(P < 0.05) with SOC content.It can be concluded that vegetation types and climate were crucial factors in regulating the distribution of soil organic carbon fractions in Changbai Mountain.     

长白山自然保护区道路影响域土壤Zn和Pb分布及污染分析

分别在长白山自然保护区北坡的阔叶红松林、针叶林和岳桦林等3种森林中不同利用强度的6个路段,垂直于道路设置长50 m、宽10 m采样断面,在距路基4、12、20、28、40和48 m随机采集表层0~20 cm土壤,利用ICP-ES测定土壤样品中Zn和Pb的含量。研究不同森林类型、不同利用强度道路50 m路域范围土壤重金属含量、分布特征和污染状况。结果表明:随道路利用强度增强,在阔叶红松林和岳桦林带,路域50 m范围土壤Zn和Pb含量增加明显;在针叶林带,路域50 m范围土壤Pb含量增加明显;随道路利用强度增强,Pb在阔叶红松林带路域土壤中积累范围为12~28 m,在针叶林带路域中积累范围为20~40 m,在岳桦林带路域0~50 m范围积累都明显;与阔叶红松林带土壤相比,岳桦林带路域土壤Pb含量变化对道路产生的Pb污染更敏感;利用强度强的岳桦林带路域土壤Zn和Pb的污染分指数最大,分别为1.49和1.52,都为轻度污染。     

我国土壤中的固定态铵

叙述了全国除高山土带和亚高山土带外各土带土壤中固定态铵的绝对含量和相对含量以及各主要土壤的固铵能力,讨论了固定态铵的来源、影响固定态铵含量和土壤固铵能力的因素。以及铵的固定和释放在土壤氮素内循环中的意义。以土带为单位,各土带中,黄棕壤带内的土壤的固定态铵含量较高,为２５７ｍｇ／ｋｇ,砖红壤带内的土壤最低,仅为４８ｍｇ／ｋｇ。耕地土壤０～２０ｃｍ土体中,固定态铵的储量全国平均约为全氮储量的１５％。各     

中国山地土壤的地理分布规律

我国多山,地势起伏,地形复杂,主要有平原、丘陵、山地和高原,不同地形上的土壤发生和分布并不一样,土壤利用途径也不相同。本文主要论述具有垂直地带性特征的山地和高原土壤地理分布规律。丘陵虽然类似山地,但没有土壤垂直地带性的特点;高原虽具有广阔平坦的高原面,但是垂直地带性也很明显。     

湘中低山丘陵红壤森林生态系统土壤动物群落结构的特征

中亚热带低山丘陵区,气候温暖、湿润,植被生长繁茂,土壤动物资源丰富。通过对湘中丘陵山地红壤森林土壤动物群落定位调查,共获得36 018只土壤动物标本,计有31类,其中蜱螨类、弹尾类和线虫类为优势类群,三类群占动物总量的92.33%,为森林土壤动物群落的主体。其他28类常见类群和稀有类群,分别占土壤动物总量的5.28%和2.39%。土壤动物密度(104ind m-3)受多种环境因素制约,其主要限制因素是植被类型和土壤干湿季节变化,根据4个采样点的定位调查结果,以地带性常绿阔叶次生林和灌草丛群落最丰富,分别为78.41(104ind m-3)和75.33(104ind m-3),人工针叶林土壤动物密度仅为56.41(104ind m-3)。土壤动物在土体中垂直分布与土壤有机物质的表聚和土壤理化特性的垂直差异有密切关系,在森林土壤中主要分布于凋落物层和土壤的腐殖质层,向下锐减。     

三峡库区森林土壤优先流染色特征

森林土壤优先流在涵养水源和调节径流过程中起着重要作用,林地优先流特征研究对分析森林土壤水分入渗特征和探讨森林对流域水文过程的调节机制具有重要意义。使用染色示踪法在三峡库区不同垂直带内进行森林土壤优先流染色试验,研究不同山地森林土壤的染色特征。结果表明:不同森林土壤的表层(0-10cm)染色比例和染色剂入渗深度差异较大,土壤染色垂直变化趋势也不相同。中山常绿和落叶阔叶混交林表层土壤染色比例最高,染色剂入渗最浅,土壤染色比例随深度变化呈连续下降趋势。中山常绿针叶林表层土壤染色比例和染色剂入渗深度在不同样地间存在着变异,土壤染色垂直分异特征存在一定的差异。低山常绿针叶林表层土壤染色比例最低,染色剂入渗最深,土壤染色比例随深度变化呈波动下降趋势。不同森林土壤中优先流路径数量和分布不同是导致染色特征存在差异的主要原因,而森林土壤中的根系、裂隙以及土壤物理性质等都会影响到优先流的形成。     

黄土高原铁杆蒿群落分布格局对气候的响应

于2000—2009年采用野外调查与定位监测相结合的方法,研究黄土高原森林草原、典型草原和荒漠草原地带铁杆蒿群落分布和生长区域范围对气候变化的响应。结果表明:受温度等影响,铁杆蒿群落的适宜生长范围由东南向西北呈明显的地带性分布,即森林草原>典型草原>荒漠草原地带,群落密度分布格局分别为12.6、8.8和4.6株/m2,生殖枝数量分别为19、14和3株/丛;受降水梯度等影响,铁杆蒿群落的水平分布范围已由森林草原地带的建群种或优势种扩展到典型草原地带,并从伴生种上升为优势种,在荒漠草原地带的沟谷及沙丘周围常呈偶见种出现,并从年降雨量500～750 mm的适宜区扩大到降雨量200 mm范围的干旱区,铁杆蒿群落分布的海拔高度已由1 900 m扩展到2 200 m范围;在全球气候变暖背景下,典型指示植物———铁杆蒿群落受区域水热环境的影响,生态幅逐渐扩大,成为森林草原和典型草原稳定的地带性植被类型。     

RELATIONSHIPS AMONG METALS IN THE SOLID PHASE OF SOILS AND IN WILD PLANTS

The relationships between plant and soil systems were investigated using multivariate statistical methods and relative ionic impulsions. Soil samples were taken from three locations and wild plant species consisted of:Poa, Pteridium aquilinum, Diplotaxis, Plantago lanceolata andTrifolium repens. The content of Mg, Ca, Na, K, Mn, Fe, Pb, Co, Ni, Cu, Zn and Cr in soils and plants was determined. A five-step chemical fractionation procedure (speciation) was applied to soil samples. Total metal contents were determined and amounts extracted with HCl, EDTA and DTPA were measured. Pb, Co, Ni, Cu, Fe, Zn, Cd and Cr in soils (considered as microconstituents for plants) show a greater number of statistically significant relationships with plant contents than those shown by macroconstituents (Mg, Ca, Na, K and Mn). On the other hand, only Zn and Pb extracted with EDTA and DTPA seem to be related to metal contents in wild plants. When using relative ionic impulsions, any soil fraction (obtained from the fractionation procedure, including the soluble fraction, which is the sum of all the fractions except the residual) is suitable for the study of soil-plant system, suggesting a global balance among all the fractions. Our results suggested an active assimilation for K and a passive uptake for Na, Ca and Mn. Furthermore, Fe seemed to favour the active assimilation of the other microelements.     

粤西地区土壤-植物系统中稀土元素地球化学特征

在广东省西部不同地区采取土壤、植物样品，并对其中的稀土元素含量采用ICP-MS法测定，研究了稀土元素在土壤、植物叶中的地球化学特征。结果表明：土壤一植物系统的各环节间稀土元素的含量模式基本相似。不同母岩发育的土壤稀土分布有较大的差异，其中以花岗岩发育的土壤稀土含量最高。在土壤的各个剖面层中，心土层和底土层稀土含量高于表土层，轻重稀土发生分异，均有不同程度的Eu亏损，Ce表现为土壤各层位中的正异常。同一采样点的不同种属植物具有相似的稀土分配模式，在不同母岩发育土壤上生存的同一种属植物稀土分配模式不同，其稀土分布均受其所生存土壤的影响和制约，同时具有自身的生物地球化学特性。生物吸收系数表明植物对稀土元素的吸收能力的差异，稀土元素在由土壤向植物体运输迁移中发生了明显的分馏作用，重稀士相对贫乏。