江苏省如皋市土壤微量元素含量动态变化分析及有效性评价

对江苏省如皋市土壤中主要微量元素的环境地球化学特征空间分布及动态变化分析表明,如皋市土壤中的铁元素总含量较为丰富,铜元素略低,锌、锰元素严重缺乏。土壤中有效铜、有效铁、有效硼含量比较丰富,但分布极不均匀。土壤微量元素的有效性与成土母质关系密切。部分土壤锰、锌缺乏原因是土壤中总量不足,而且两元素活化率较低。土壤理化性状及不同农业利用方式对有效态含量的影响明显大于来源于母质的影响。近20年来随着土壤有机质的逐步提高和微量元素肥料投入量的增长,锰、锌、铜有效态含量大幅度上升,含量小于临界值的面积大幅度减少。土壤pH值、有机质对土壤微量元素的有效性有着重要的影响。有效铁、有效锌与土壤pH值呈显著负相关;有机质与土壤锌、铜、锰、铁、硼的有效态含量呈极显著正相关。     

大气沉降对土壤和作物中重金属富集的影响及其研究进展

以我国农田土壤-作物-大气系统为研究对象,综述了近年来大气沉降中重金属的来源及时空分布规律以及大气沉降对农田土壤和作物中重金属富集的影响及其研究进展。人为活动产生的重金属进入大气后,受多种自然和人为因素及环境保护政策等综合因素的影响,导致大气沉降中的重金属具有明显的时空分异特征:从时间分异来看,大气重金属含量呈现出冬季高于其他季节,供暖期高于非供暖期的特点;从空间分异来看,工业发达地区较高,燃煤为主的城市高于其他城市,城区高于郊区及远郊地区。大气沉降不仅会使土壤重金属含量上升,也会对农作物造成直接和间接的影响。大气中的重金属会通过气孔进入作物细胞,在细胞壁、液泡中积累,当含量过高时会影响作物正常生长或引起作物重金属超标风险,不利于农业安全生产。未来的研究应将传统分析方法与空间和地统计技术、多元同位素示踪技术、数学模型模拟等多种技术手段相结合,在区域尺度和田间自然条件下开展土壤-作物-大气系统重金属循环过程的研究,为区域农田重金属污染防控和环境管理提供科学依据和决策支撑。     

地理加权回归及其在土壤和环境科学上的应用前景

地理加权回归(GWR)是近些年来出现的一种新的空间局部回归技术。它是将数据的空间位置嵌入线性回归模型中,以此来探测空间关系的非平稳性。在运用于空间数据分析方面,相对于传统的普通最小二乘回归法,具有明显的优势。本文首先介绍了GWR的理论起源并描述了该方法的基本原理、存在的不足以及后来的扩展;然后为了更准确地了解GWR的应用状况和研究进展,进行了一个文献调查;接着回顾了GWR在土壤和环境科学上的初步应用情况;最后对该方法在土壤和环境科学上的应用前景作了展望。目的是为我国土壤和环境科学领域的同行了解和应用GWR提供参考。经过国内外研究者多年的研究和实践,GWR方法已被证明是一个理论上较为成熟,能够应用到实际研究中的优秀空间统计学方法。因此,GWR在土壤和环境科学上将会有着广泛的应用前景。     

南京沿江典型蔬菜生产系统土壤重金属异常的源解析

以南京沿江典型蔬菜生产系统为研究对象,通过测定并分析表层土壤、剖面土壤、肥料及大气降尘中重金属含量,揭示了土壤重金属异常的空间变异特征以及土壤重金属的来源。结果表明,(1)研究区表层土壤镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铅(Pb)、铜(Cu)、锌(Zn)和铬(Cr)平均含量均高于南京市土壤背景值,部分样点土壤Cd含量超过了国家土壤环境质量标准的二级标准,在土壤中呈现较高的累积;(2)除Cr以外,其他表层土壤重金属均呈现东南偏高西北偏低的空间分布特征,与土壤有机质的空间分布规律一致;(3)土壤重金属累积和分布状况与研究区的地形、周边工农业布局以及风向有关;(4)除土壤重金属累积的自然背景原因以外,农业施肥和大气沉降对土壤重金属的累积具有非常重要的贡献。     

长江三角洲城乡交错区农业土壤pH特征及影响因素探讨——以江苏省无锡市为例

城乡交错区经济的迅速发展对土壤pH产生了明显的影响。以无锡市某城乡交错区为例,研究了土壤pH的时空变异及与土壤性质的关系,探讨了影响土壤pH变化的主要因素。结果显示,该区土壤pH变化较大(3.74～8.50),土壤酸度由交换性H+、Al3+共同决定,蔬菜地土壤由于交换性H+和Al3+的出现降低了盐基总量和盐基饱和度,导致pH降低。稻田改种蔬菜后,土壤明显酸化,pH均值从6.43降至5.40;工企业周围土壤pH也明显降低;相反,在城镇周围及公路两侧土壤pH则明显较高。综合分析表明,该地区土壤pH的变化受农业活动影响较大,包括土地利用的变化,持续的强烈利用和大量施用无机化肥等;另外,工业活动也使得企业周围土壤pH明显降低;其次,公路和城镇建设带入的碱性物质使土壤pH增加,建议增加有机肥施用及水旱轮作进行改良。     

剑麻茎腐病与营养施肥的研究

研究证明,剑麻(品种为:A.H.11648)茎腐病与麻株的钙、钾营养有关。钙营养水平高的病轻,钾营养水平低的病情也轻。前者呈负相关,后者呈正相关。重病区施用石灰,病害显著减轻,并能提高麻叶的抗风折能力和促进麻叶生长。因此,建议在发病区增施石灰,适当减施钾肥,以调低麻株营养中的K/Ca值。     

基于污染损失率法的土壤重金属污染评价及经济损失估算

半定量或定量估算土壤污染造成的经济损失,对开展土壤环境质量评价工作具有重要意义。以长三角典型区张家港市蔬菜地为例,在分析蔬菜地土壤中Cd、As、Cr和Cu4种重金属含量及其变化趋势的基础上,以该地区土壤重金属的基线值为基准,运用污染损失率法,初步估算了重金属污染损失率（重金属污染对土壤的损害程度,%）和土壤进行蔬菜种植利用时的重金属污染经济损失量（万元·a^-1）,并预测了未来10a和20a重金属污染经济损失量。结果表明,张家港市蔬菜地各单项重金属污染损失率在1.00%-1.67%之间,综合重金属污染损失率为5.02%,土壤重金属污染总体较轻,污染等级整体为Ⅱ级,属于尚清洁水平。但如果按照目前重金属积累的趋势发展下去,随着蔬菜种植年限的增加和种植面积的扩大,综合重金属污染损失率将呈不断增加的趋势,导致重金属污染经济损失量不断增加,2009年重金属污染经济损失量约为1998万元·a^-1,2029年将增加到5532万元·a^-1。因此,需要对蔬菜生产系统中重金属的来源进行有效控制,以降低土壤重金属的积累,减少由此带来的经济损失。     

江苏省如皋市土系及其生产性能和生态环境特征

以江苏省如皋市为例,在收集第二次土壤普查资料和已有的研究成果基础上,经过野外土壤观察和调查、土壤基本理化性质和微量元素性质分析,进行了该市土系划分及其生产性能和生态环境特征的研究。研究确定了土系划分的原则和依据、特征土层等,划分出9个土系。各土系土壤基本理化和微量元素性质的差异很好地验证了土系划分的可靠性。各土系在颗粒组成、化学性质、养分性质、微量元素含量等方面均具有显著差异,反映出各土系独特的生产性能和生态环境特征。     

长江三角洲典型地区农田土壤多环芳烃分布特征与源解析

采集了长江三角洲地区苏州市的96个和嘉兴市的324个农田土壤样品,较为系统地分析了土壤中15种优控多环芳烃组成及含量,并运用比值法和主成分分析法判断了土壤中多环芳烃的来源。结果显示,苏州和嘉兴农田土壤中15种多环芳烃的总量范围分别为45.4~3 703μg kg-1和9.0~2 421μg kg-1,其平均值分别为312.5μg kg-1和152.4μg kg-1。苏州农田土壤苯并[a]芘含量平均值达21.4μg kg-1,超过了前苏联制定的土壤苯并[a]芘最高允许值(20.0μg kg-1)。苏州农田土壤中多环芳烃的含量从南部的吴江到北部的相城呈不断增加的趋势。嘉兴农田土壤多环芳烃含量远低于苏州,而在嘉兴毗邻吴江和上海的嘉善县土壤中多环芳烃含量较高。菲、荧蒽、苯并[b]荧蒽、芘、茚并[1,2,3-cd]芘是苏州土壤中多环芳烃的主要成分,而嘉兴土壤中多环芳烃的主要成分为菲、荧蒽、苯并[b]荧蒽、芘、屈。两个地区农田土壤多环芳烃的来源较为相似,主要为生物质和煤的燃烧以及石油源。     

经济高速发展区土壤肥力质量演变的系统评价

以地处经济高速发展区的张家港市为例,进行了土壤肥力质量演变的系统评价。结果表明,采取基于综合评价与功能评价相结合的土壤质量评价方法,不但可以了解土壤肥力综合质量演变状况,而且还可以把握研究区土壤质量演变过程中存在的主要问题。综合评价结果显示,自1980年以来,经过24年的耕作,张家港市土壤质量呈现上升的动态演变趋势,雏形土二、三等地面积提高,四等地所占比例降低,人为土二等地面积提高,三、四等地比例降低,并出现一等地。功能性评价结果表明,肥力保证功能和大量养分供应功能的提高是雏形土质量提高的原因,而肥力保证功能的提高是人为土质量提高的主要原因,微量营养的变化对研究区土壤质量的提高贡献较小。雏形土较人为土具有更高的质量提高的余地。雏形土钾素的亏缺、人为土明显酸化和全磷的降低,以及两种土壤有效Cu的超标和有效Zn和B的短缺,是研究区土壤存在的主要问题。