广州市酸雨对不同森林冠层淋溶规律的研究

１９９８年４月至１９９９年３月对广州市白云山马尾松林和常绿阔叶林、广州市龙眼洞马尾松林两试验点进行了酸雨的监测,并测定和分析了林内穿透雨物理量及化学量,旨在探讨酸雨对不同森林冠层养分淋溶规律的影响。结果表明：（１）广州市酸雨占次数的７９．７％或占降雨量的９５．１％。（２）酸雨通过林冠层后,ｐＨ值明显增加。（３）在马尾松林和常绿阔叶林中,某些单次降雨出现ＳＯ４＾２－、ＮＯ３＾－、ＮＨ４＾＋Ａｌ＾３＋、Ｎａ＾＋的负淋溶现象,说明森林对这些离子（特别是ＮＯ３＾－、Ａａ＾３＋）具有吸收作用;阔叶林全年的ＮＯ３＾－和Ａｌ＾３＋净淋溶为负值,说明阔叶林比马尾松林对这两种离子具有更强的吸收能力。（４）雨水酸度增加（即ｐＨ值减小）,明显提高阳离子Ｃａ＾２＋、Ｍｇ＾２＋、Ｋ＾＋和Ｎａ＾＋冠层淋溶面分率。（５）ＮＨ４＾＋、ＳＯ４＾     

重庆酸雨区缙云山典型林分冠层酸雨淋洗特征

选取重庆缙云山的针阔混交林、常绿阔叶林、毛竹林、灌木林4种典型林分,观测酸性降水过程中林外雨、穿透雨及干流等林内水分转换分量中的主要离子含量变化,分析林分冠层对雨水化学组成的影响,结果表明:(1)降雨中的离子当量浓度大小依次是SO42-＞Ca2+＞ NH4+＞Mg2+＞K+＞Na+＞NO3-;(2)降雨经过林冠层后pH值降低,干流的酸化程度增加最大;(3)降雨经林冠层后离子浓度明显增加(除灌木林),穿透雨中通量增加最大的阴离子和阳离子分别为SO42-(2.19×103～6.47×103 eq·hm-2)和Ca2+(1.41×103～3.39×103 eq-hm-2),离子来源主要为大气沉降和植物分泌物或淋出;(4)同一离子在不同林分的干流和穿透雨中的通量变化不同,反映出不同林分冠层的离子交换性差异.在针阔混交林中,林下降雨净淋溶量大小顺序为SO42-＞Ca2+＞ NO3-＞K+＞NH4+＞Mg2+＞ Na+;常绿阔叶林为SO42-＞ Ca2+＞ K+＞NO3-＞ NH4+＞ Mg2+ ＞Na+;毛竹林为Ca2+＞ SO42-＞ K+＞NO3-＞ NH4+＞Na+＞Mg2+;灌木林为Ca2+＞ NO3-＞ K+＞ Na+＞Mg2+＞ NH4+＞ SO42-.     

外源生物质炭对土壤中铵态氮素滞留效应的影响

以生物质炭和黄棕壤为研究材料,通过阳离子交换量测定、铵态氮等温吸附实验以及模拟土柱淋溶,研究生物质炭对土壤铵态氮素滞留效应的影响。发现生物质炭以1%、3%和5%添加后,土壤CEC值分别增加9.4%、14.7%和19.7%,铵态氮素淋失量分别减少22%、39%和47%,氮素滞留量分别增加15%、5%和14%;同时影响氮素在土层中的分布,其中加生物质炭土壤的氮素集中在土柱上部5～7cm处,而不加生物质炭土壤集中在中部偏下9～11cm处。结果表明,生物质炭能够提高土壤对铵态氮素的吸附能力,显著降低土壤铵态氮素养分的淋失。     

乙草胺在土壤中的淋溶作用

室内模拟耕作层土壤,以小麦为指示植物,采用土柱法研究了乙草胺在土壤中的淋溶性.结果表明:乙草胺在土壤中的淋溶性属于中等,土壤有机质、粘粒含量对淋溶性影响明显.乙草胺在有机质含量越高的土壤中,淋溶作用越弱,淋溶深度越小.在有机质含量9.01 g/kg的垃圾场土壤中淋溶的最大深度为6～10 cm;在有机质含量6.50 g/kg的蔬菜地土和有机质含量4.38 g/kg的塘泥土中最大琳溶深度均为11～15 cm.在同种土壤中,粘粒含量越大,乙草胺的淋溶作用与淋溶深度就越小,在粘粒含量为20.00%的土壤中的淋溶深度为16～20 cm,粘粒含量35.03%的土壤中的淋溶深度为10～15 cm,而在粘粒含量48.62%的土壤中淋溶深度为6～10 cm.     

含磷材料钝化修复重金属Pb、Cu、Zn复合污染土壤

运用2种含P材料即重过磷酸钙磷肥（TSP）和磷灰石矿尾料（PR）钝化修复Pb、Cu和Zn3种重金属并存的复合污染土壤,通过化学提取和土柱淋溶方法评价修复效果并探讨其可能存在的机理。土壤添加P材料4星期后,所有3种P处理（PR、TSP和PR＋TSP）均有效地降低了毒性提取态的Pb和Cu,其分别下降了15%~70%和10%~18%;水提取态的Pb和Cu分别下降了16%~43%和46%~58%。添加含P材料对土壤中Zn的稳定化影响较小,甚至TSP处理使水提取态的Zn提高了15%。P处理抑制了Pb和Cu在土壤剖面的径向迁移,但对Zn的影响较小。Pb和Cu的固定可能主要是由于形成了磷酸盐沉淀,而Zn的稳定性可能与表面吸附或络合作用有关。P处理未明显改变土壤pH值,尽管总P有所增加,但未观察到其径向迁移的现象。P处理对于稳定P Pb和Cu很有效,对Zn稳定效果有限,甚至有被活化的可能,在实际应用中应关注这一现象。     

滇池柴河流域蔬菜地土壤施用生物炭包膜尿素与普通尿素的氮损失研究

[目的]为滇池柴河流域蔬菜种植区更科学、合理使用氮肥以及当地农业面源污染控制提供依据。[方法]通过盆栽试验,比较施用炭基包膜尿素与普通尿素对柴河周边蔬菜地土壤氨挥发和氮淋失的影响。[结果]氮损失量与施氮量呈正比,氮素淋失量均高于氨挥发量;同一施肥水平的两种肥料氨挥发、氮素淋失和氮素损失量间差异在0.05水平显著(普通尿素生物炭包膜尿素);在施氮量为320和280 mg/kg的水平下,生物炭包膜尿素处理比普通尿素处理氮损失低43.5%~45.5%,其中氨挥发低3.7%~21.7%,氮淋溶低49.8%~52.1%,而硝态氮是氮素淋溶的主要形式占总氮淋出的76.0%~95.7%(普通尿素处理)和51.6%~53.5%(生物炭包膜尿素处理)。[结论]生物炭包膜尿素主要通过减少硝氮淋失来控制氮损失。减量施氮并结合生物炭包膜尿素的施用,对控制该地区氮肥施用带来的水体污染具有现实指导作用。     

玉米秸秆生物炭对土壤无机氮素淋失风险的影响研究

采用室内土柱模拟淋溶方法,研究生物炭对不同土层土壤淋溶液体积以及铵态氮(NH+4-N)和硝态氮(NO-3-N)淋失量的影响。实验所用的生物炭以玉米秸秆(炭化温度500℃)为原料制成,分别按照炭土质量比0(T1)、1%(T2)、2%(T3)和4%(T4)施用于褐潮土中。结果表明:淋溶实验过程中,淋溶初期生物炭对土壤NH+4-N和NO-3-N的固持作用比较明显,且对NH+4-N的固持主要发生在0~10 cm土层,而对NO-3-N的固持主要发生在10~40 cm;生物炭能够有效增加土壤的持水能力,与不添加生物炭处理(T1)相比,T2、T3、T4处理的土柱累积淋溶液体积分别减少了10%、20%、26%,无机氮素淋失量显著降低,分别减少27%、48%、61%;无机氮素淋失量的减少主要来自NO-3-N,相对于不添加生物炭处理,T2、T3、T4处理NO-3-N累积淋失量分别为62.4、44.4、34.5 mg,分别减少了28%、49%、58%。总的来说,土壤中添加玉米秸秆生物炭能够有效降低土壤无机氮素的淋失风险。     

不同施肥条件下甘蔗对钾的吸收利用研究

【目的】明确不同施肥条件下甘蔗对钾的吸收利用规律。【方法】以甘蔗品种新台糖22号为试材,进行第1年新植蔗、第2年宿根蔗不同施肥处理田间试验,各生育阶段分别测定各处理甘蔗对钾的吸收强度、对钾肥的利用率以及土壤中钾养分的盈余量,并用阴阳离子交换树脂监测施钾和不施钾处理耕作层土壤钾离子淋溶量。【结果】不同施肥条件下,甘蔗各生育阶段对钾的吸收强度存在较大差异;随着生长量的增加,钾养分在甘蔗植株体内的稀释效应明显,植株含钾量以苗期较高,成熟期较低;增施钾肥后甘蔗吸钾量明显增加,新植蔗、宿根蔗对钾肥的利用率分别为34.3%~40.6%、29.4%~31.7%;不同施肥条件下,新植蔗的土壤速效钾和缓效钾含量均有所降低,而宿根蔗中施钾处理的土壤速效钾和缓效钾含量则有所增加;施钾处理较不施钾处理耕作层土壤钾离子淋溶量明显增加;不同施肥条件下,新植蔗和宿根蔗土壤中钾养分平衡均表现为P2K2、N2P2K3处理有所盈余,N2P2K2、N2P2K1、N2P2处理有所亏损,但以N2P2处理亏损最大。【结论】不同施肥条件对甘蔗吸收利用钾素以及土壤中钾素的移动和平衡均有影响,实际生产中应注重氮、磷、钾合理配施,提高肥料利用率,为甘蔗高产优质栽培提供施肥指导。     

磷酸铵镁堆肥产品养分释放特性及其肥效研究

为了研究磷酸铵镁堆肥产品的氮磷养分释放特性及其肥效,分别采用土柱淋溶方法及盆栽试验研究了磷酸铵镁堆肥(MAPC)产品的氮磷养分释放特性及对油菜的肥效,并与普通化肥(CCH)、普通堆肥(CCO)、磷酸铵镁肥(MAP)3种肥料进行对比。结果表明:在整个淋溶过程中,CCH和MAPC处理淋溶液的总氮及总磷浓度均较其他处理高;MAP肥具有缓释性,且堆肥对其养分释放具有促进作用;CCO处理的养分释放最慢。在最后一次淋洗(即第5次)后,总氮及总磷养分浓度排序均为:CCHMAPCMAPCCO。盆栽试验18 d后油菜快速生长,且与对照(不施肥)处理相比,MAP和MAPC处理能显著提高油菜的株高及生物量。在45 d盆栽试验结束时,CCH、CCO、MAP和MAPC处理的生物量分别是对照处理的14.8、4.8、20.5倍和16.0倍。MAP处理能显著提高油菜的养分含量,TN和TP含量分别比对照提高了2.24 g·kg~(-1)和1.54 g·kg~(-1)。研究表明,4种肥料均可改善油菜的生长发育情况,且MAP和MAPC的肥效优于CCH和CCO,在堆肥中利用鸟粪石结晶原理可固定部分氮磷元素,提高堆肥产品肥效。     

旱田养分淋溶规律及对地下水影响的研究

通过农田 1 m深土层的模拟渗滤实验，对旱田养分淋溶规律和产生的环境影响——氮、磷、钾对地下水的潜在污染，进行了以黑麦草为供试作物，农用化肥氮、磷、钾为供试肥料的养分淋溶试验研究。结果表明，在旱田土壤中，氮肥的淋溶与施肥量呈显著正相关，主要以－ N形式产生淋溶，－ N的淋失率是施肥量 240 kg· hm－ 2的 15.85％，淋溶含量大于 20 mg· L－ 1，超过 WHO颁布的饮用水质量标准 10 mg· L－ 1，对地下水造成严重污染；磷肥的淋溶主要在土壤中以固定作用为主，其淋溶与对照无明显差异，对地下水无污染影响；钾肥的淋溶取决于施肥量，当施肥量在 120 kg· hm－ 2时，钾的最大淋溶含量为 14.30 mg· L－ 1，超过欧洲经济共同体颁布的饮用水质量标准 12 mg· L－ 1，对地下水有潜在污染影响。