铁观音茶园土壤-茶树体系中镉的评价及迁移研究

采集福建省泉州市安溪县祥华乡、剑斗镇、感德镇及湖头镇7个茶园的21个表层及垂直剖面土壤样品和28个茶树样品,使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定样品中镉的含量,采用单因子指数法、地累积指数法、潜在生态风险指数法评价了茶树样品中镉的污染程度和潜在风险;采用相关分析法、生物富集系数法与转移系数法对土壤-茶树体系中镉的迁移特征进行了分析.结果显示,剑斗镇和湖头镇采样点所有的垂直剖面土壤中镉含量均超过福建省土壤元素背景值,其中S7采样点在0～20 cm深度土壤中镉的含量为2.37 mg/kg,为福建省土壤元素背景值的45倍.地累积指数法显示S7采样点处0～20 cm土壤的地累积指数为4.870,已达到重度污染,S7与S6采样点20～40 cm深度土壤均呈现中度污染.富集系数法结果表明,根对土壤中镉的富集能力最强,且由相关分析法可知,根中镉的来源是表层土壤,该研究为铁观音茶叶的种植管理和镉污染的研究提供基础数据.     

华南典型电子垃圾拆解区土壤中十溴联苯醚的分布特征及迁移特性

十溴联苯醚(BDE-209)是电子垃圾拆解处置地区最主要的持久性有机污染物之一。采集了华南某电子垃圾拆解处置场地及其周边村镇18个采样点的表层土壤样品和其中11个采样点垂直尺度的土壤样品,利用高效液相色谱(HPLC)分析测定了BDE-209的含量。结果表明,该区域及周边农田土壤中BDE-209的浓度范围为未检出至5.47 mg·kg~(-1),在该区域的检出率达到了90%以上,BDE-209已经从电子垃圾拆解处置场所迁移到附近及周边的农田土壤中。土壤中BDE-209的垂直分布数据显示,在0~10 cm层面相对含量最高,而在50 cm以下层面均未检出,BDE-209在土壤中的浓度随深度的增加而减少,输入强度影响BDE-209在垂直方向的迁移能力。     

小尺度温室土壤含水率空间变异性及水分迁移研究

为探究土壤含水率的空间分布特征,分析土壤水分迁移特征,以日光温室中8 m×8 m地块为研究对象,布设1 m×1 m采样网格,将0～50 cm深度土壤分为5个水平层,且标记4个垂直剖面.以土钻取样,采用烘干法测定各层土样含水率,运用地统计学方法分析土壤含水率在水平和垂直方向的空间变异性,并分析土壤水分迁移特征.结果表明,土壤含水率在0～50 cm深度中呈现先升高后降低的趋势,各深度土层土壤含水率存在着较强的空间相关性(块金系数≤13. 2),试验中随机因素对空间变异贡献较低(块金值≤0. 54).通过分析观测土层剖面及试验数据发现土壤含水率空间变异性和水分迁移受土壤孔隙结构、翻耕深度、蒸发强度、植物根系生长和土壤生物活动等因素影响均较大.重力势对垂直方向上的水分迁移作用大于水平方向,且供试地块最佳保水层为20～30 cm.     

土壤中甲螨孳生与铅污染相关性研究

对土壤中甲螨孳生的种群数量与土壤铅污染之间的相互关系进行探讨.于市区主干道、乡村道路两侧外1m、6m、11m各设一采样点,分别垂直分层采集50份每份为10×10×10 cm3的土壤.统计并鉴定每份标本中甲螨,同时测定土壤中铅的含量.结果显示市区主干道两侧的总体铅含量显著高于乡村道路(P＜0.01).市区主干道两侧总体甲螨的密度、丰度显著高于乡村道路两旁(P＜0.01)且优势属不同.因此说市区主干道两侧土壤中存在明显的铅污染,污染区甲螨种群数量和孳生密度明显增加,且与铅污染程度密切相关;甲螨似可作为土壤污染监测的指示生物.     

蓝田冶炼厂周边农田土壤重金属含量及形态分析

通过实地采样调查和室内样品分析,研究了陕西西安蓝田冶炼厂周边农田土壤重金属含量和形态分布特征,并运用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法对该区重金属污染水平进行了评价.结果表明:水平方向上,距冶炼厂100 m处的表层土壤中Pb、Zn、Cu、Cd四种重金属的含量最高,分别达1 341.693、188.877、251.015、21.810 mg/kg,依次为国家土壤环境质量二级标准的3.833、0.630、2.510、36.349倍.随着距离的增大,重金属含量大体呈现先上升后下降最后趋于稳定的分布状况.剖面土壤中,重金属含量从表层到深层递减,0～30 cm变化幅度较大,30 cm以下基本上趋于稳定.从综合污染指数来看,表层土壤各样点的综合污染指数均大于3,说明该区农田土壤已处于重度复合污染等级.表层土壤中,Pb以可还原态为主、Zn主要存在形式为可还原态和残渣态、Cu主要为残渣态(含量平均值高达74.619 mg/kg),而Cd则以乙酸可提取态和可还原态为主,二者之和占全量的72.508%.     

三江平原湿地沟渠侵扰带土壤DOC分布特征

在三江平原选择排水沟渠位于湿地低处的某一特定沟渠,平行于沟渠方向按照1.2m×1.2m的网格布点法分层采集土壤,共设计25个采样点,100个土壤样品,测定土壤可溶有机碳(DOC)含量,研究湿地沟渠侵扰带土壤DOC分布特征.结果显示,随着距沟渠距离减小,土壤DOC含量及其水平和垂直分布变异性有增加的趋势,并且到沟渠边缘达到最大.原因是沟渠对湿地土壤的影响是双重的.它为湿地地下水流创造了一个排泄点.沟渠侧向径流将湿地上坡方向的土壤DOC带到沟渠边缘,引起临近沟渠湿地土壤DOC的累积.沟渠水迅速流走,沟渠边缘土壤产生更大频率的水位波动.另外,排水沟渠对湿地沟渠侵扰带土壤DOC分布的影响大小与土壤本身的剖面过程密切相关.     

成都经济区土壤及经济植物硒含量特征

对四川省成都经济区内3种代表性土壤生长的水稻、小麦、玉米及其根系土进行了硒含量的采样分析.根据成土母质的不同,布置45个不同类型土壤的垂直剖面,采集不同深度(0～200 cm)的土壤样品267件.对土壤样品和农作物样品分别以原子荧光法和等离子体质谱法进行了全硒质量分数分析.结果表明:根系土(0～20 cm)硒的质量分数为(0.055～19.76)×10-6,平均值为0.34×10-6,高于全国表层土壤硒的质量分数平均值(0.246×10-6).各种土壤类型中硒均有在表层(0～20 cm)土壤中富集的特征.由于成土母质的不同,表层土壤硒质量分数有较大差异:黄壤分布区各类作物根系土硒质量分数平均值最高,其次是水稻土,紫色土最低.根据谭见安等硒生态景观界限值的划分,研究区内主要粮食作物的根系土样品中49.7%属于硒含量适中的,富硒土壤占20.7%;硒不足或者潜在不足的土壤占29.4%.农作物籽实样品中的硒质量分数分析表明:大米样品中有19.9%属于富硒大米,小麦样品中有29.8%属于富硒小麦;但同时存在硒缺乏或潜在缺乏的样品,玉米样品中90%以上缺硒或潜在缺硒.     

鄱阳湖湿地泗洲头洲滩浅层土壤氮素的时空特征

湿地是全球氮循环的N源、N汇和N转化器,自然湿地氮的研究对于揭示生态系统氮循环的规律具有重要意义.以鄱阳湖湿地泗洲头为研究区域,根据湿地海拔高程梯度(10～17 m)采取表层土壤0～20 cm土层样品,分析了土壤全氮、铵态氮、硝态氮、碱解氮的空间分布特征.结果表明:鄱阳湖湿地泗洲头表层土壤氮含量空间分布较为复杂,0～10 cm土层的氮含量和10～20 cm土层的氮含量呈现相似的梯度特征,0～10 cm土层的土壤氮含量要高于10～20 cm土层的土壤氮含量,其中0～10 cm土层和10～20 cm土层的全氮、铵态氮、碱解氮含量最高均值出现在高程13～14 m,硝态氮最高均值出现在高程16～17 m.利用SPSS双变量中的pearson相关性检验表层土壤全氮、铵态氮、硝态氮、碱解氮与地上生物量、土壤pH值、土壤含水量、年均淹水时间、高程之间的相关性,结果表明:土壤氮素与地上生物量的相关性在统计学意义上最为显著,而与其他环境因素的相关性并不明显.这反映了鄱阳湖泗洲头表层土壤氮含量的空间分布与积累过程受干扰的因素比较复杂.     

黄土高原林地土壤微量元素分布和迁移特征

文章探讨了小流域林地土壤养分分布规律,以研究黄土高原土壤养分分布特性.通过实地采样分析,以陕北黄土高原为研究对象,按0—10,10—20,20—30,30—40cm分层采集样品,研究了林地土壤4种微量元素(铜、铁、锰、锌)的剖面分布规律.结果表明:林地土壤4种全量微量元素不同土层之间差异较小;林地土壤有效态微量元素在表层0—20cm土层之间含量最高,随着土层深度的增加,有效态元素含量减少;不同地貌部位土壤微量元素分布与成土母质以及植被和降雨径流有关.     

公路边土壤的磁化率特征及其对污染的指示意义

对徐州郊区某典型路段两侧农田的表层土壤开展详细的磁化率测量。结果表明,公路边土壤的磁性明显增强,磁化率(χlf)高达497.6×10-8m3/kg,比正常值高出近7倍。结合频率磁化率(χfd)的分析可知,公路边土壤磁性的增强主要是源于道路交通污染的影响。垂直公路方向的土壤磁化率分布具有明显的变化特征,采样点距离公路0~15 m内,表土磁化率变化显著,且受气候条件的影响;但在距离为15~40 m内磁化率值较低且变化幅度很小,接近于距离公路500 m区域的磁化率值,受交通污染的影响很小。表明磁化率测量对于快速推断公路边表层土壤的交通污染状况是可行的。     

不同退化程度高寒草地土壤有机碳分布特征

在青海省三江源区选择了甘德县青珍乡高寒草甸和玛多县花石峡镇高寒草原典型样区,各划分5种不同退化程度样地(未退化、轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化),分层采集0~10,10~20和20~30 cm不同深度土层样品,分析土壤有机碳含量。结果表明:研究区内高寒草地土壤表土有机碳含量及有机碳密度均随退化程度的加剧和土层的加深呈显著下降,各退化程度间均差异极显著(P0.01)。与原生植被相比,轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化下0~30 cm土层有机碳含量在青珍样地分别平均降低了21.7%,38.8%,67.4%和79.6%,花石峡样地分别平均降低了19.4%,44.4%,67.0%和79.7%。表层土壤有机碳及有机碳密度在生态系统退化下变化剧烈,不同土层不同退化程度高寒草甸土壤有机碳含量及有机碳密度均高于高寒草原草地,估计退化下土壤有机碳密度平均下降了16 t/hm2,累积退化下表土有机碳损失可能在12 Pg以上。     

城市地块土壤重金属污染的感应电磁法与高密度电阻率法分析

联合采用感应电磁法和高密度电阻率法对城市污染地块土壤环境进行测评,以华南某典型重金属污染地块为研究对象,通过对重点区域开展电磁扫描,在二维空间刻画出潜在污染区域,然后利用高密度电阻率法进一步刻画污染深度和垂直污染范围. 研究区废渣堆放位置和污水处理池下游的0~8.0 m、3.5~10.5 m深度范围存在多个电阻率小于8 Ω·m的低电阻异常区(疑似重金属污染区域),其中低电阻异常区的砷(As)和铅(Pb)污染严重,最大质量分数分别达1 170.00、2 700.00 mg/kg. 结果表明:感应电磁法和高密度电阻率法联合探测污染地块重金属污染的方法具有较强的可行性,能初步表征重金属污染物的空间分布状况,进而指导后续靶向钻探布点和采样,为污染地块的精准化土壤污染状况调查与修复提供科学依据.     

桂林毛村岩溶区和非岩溶区土壤有机质与氮分析研究

用五点混合取样法采集广西桂林毛村岩溶区和非岩溶区典型林地、灌草丛地和耕地的0～20cm,20～40cm土壤样品,以高温外热重铬酸钾氧化-容量法测定有机质含量,半微量凯氏法测定全氮含量,碱解扩散法测定有效氮含量,电位法测定pH值.结果表明:岩溶区和非岩溶区的有机质,全氮和有效氮的含量都是表层明显高于底层;相同土地利用类型下,有机质、全氮和有效氮在0～20cm的含量是岩溶区高于非岩溶区,且林地＞灌草丛地＞耕地;有效氮含量与全氮和pH值有显著的正相关关系.     

生物炭在矿区农田土壤中与镉的纵向共迁移行为

以广东韶关大宝山矿山废水污染的农田为研究对象,利用超纯水和甲苯/甲醇提取的溶解性有机质(DOM)的三维荧光光谱平行因子分析(EEM-PARAFAC)技术,追踪荔枝树枝生物炭1年内在土壤层0~100 cm深度范围的迁移行为及其协同重金属镉(Cd)的纵向迁移性质. 结果表明:生物炭增加了0~60 cm深土壤层溶解性有机碳(DOC)的质量分数,增加了表层土壤的pH,对深层土壤pH无明显影响;EEM-PARAFAC解析得到3个DOM组分(1个类蛋白和2个类腐殖质组分),生物炭的添加增大了0~60 cm深土壤层类腐殖质的质量分数;并且甲苯/甲醇提取的DOM在0~60 cm深土壤层中均检测出生物炭特有的多环芳烃结构,说明生物炭在1年内发生了明显的纵向迁移;生物炭能够有效降低0~20 cm深土壤中有效态Cd的质量分数,但20~60 cm深土层中有效态Cd与对照组的相比最高增加了148%左右. 研究表明:需要特别关注生物炭协同重金属在土壤中纵向迁移行为所带来的环境影响.     

三峡库区森林土壤有机碳空间分布模型的建立

森林土壤有机碳(SOC)深度分布模式影响其稳定性,一般下层SOC较上层稳定。笔者选取三峡库区秭归县马尾松林地、退耕林地、针阔混交林地等3类森林类型的黄壤、黄棕壤、石灰土、紫色土等4类土壤类型共12种组合,通过典型地段取样法构建研究区SOC密度的深度分布模型,确立模型参数与土壤性质的回归关系,确定土壤传递函数(PTFs)方程式。结果表明:森林类型仅在土壤表层影响SOC密度,土壤类型对SOC密度影响不显著,土壤质地对各深度层SOC密度影响显著; 黏土表层SOC密度比砂质土高,SOC密度随深度下降的速率受土壤质地和森林类型的影响,黏土SOC下降速率高于砂质土; 通过森林类型和土壤质地信息,构建的模型可以预测SOC深度分布模式; 运用构建的模型估算出三峡库区黑沟小流域30 cm土层内SOC储量约为(5 290.32±74.85)t,0～100 cm土层SOC储量约为(8 280.87±120.98)t,0～30 cm土层SOC储量约占整个剖面层的63.89%。     

青藏高原高寒草甸土壤物理性质及碳组分 对增温和降水改变的响应

自2011年起,在青藏高原高寒草甸实施人工模拟增温和降水改变实验,2013年7月采集实验区土壤样品,监测土壤物理特性(土壤粒径和pH值)以及碳组分(全碳、有机碳、可提取有机碳、微生物生物量碳)的变化,得到如下结果。1)增温显著改变0~20 cm土壤温度和含水量,增水和减水显著提高和降低0~20 cm土壤含水量,但不影响土壤温度。2)在0~10 cm土层深度,增温显著降低土壤微生物生物量碳;增水降低土壤可提取有机碳含量,增加土壤微生物生物量碳;减水显著增加土壤黏粒比例和可提取有机碳含量,降低土壤砂粒比例和微生物生物量碳。在10~20 cm土层深度,增水显著降低土壤可提取有机碳含量。3)增温和降水改变对土壤测定指标的影响不存在交互作用。4)主成分分析结果表明,土壤总体格局发生趋同主要是因为降水改变,而不是增温。结果表明,在未来青藏高原高寒草甸降水持续增加的情景下,土壤黏粒比例和可提取有机碳含量的降低可能会进一步对高寒地区的植物生产力以及微生物群落产生重要影响。     

黄河源区湿地及邻近草甸土壤糖类含量比较

通过分析黄河源区湿地及其邻近草甸土壤糖类含量差异用于评价源区湿地的健康状态。试验采用苯酚—硫酸法测定了黄河源区不同湿地和邻近草甸0~20 cm土壤的单糖含量和0~30 cm土壤的多糖含量。结果表明:湿地土壤0~20 cm的单糖含量为20.01~133.52 mg/kg;邻近草甸土壤0~20 cm的单糖含量为35.53~120.81 mg/kg。湿地土壤0~30 cm的多糖含量为78.01~805.21 mg/kg;邻近草甸土壤0~30 cm的多糖含量为109.93~553.89 mg/kg。不同类型湿地及其邻近湿地土壤单糖含量均随土壤深度的增加而减少,而湿地和草甸同一层的差异随湿地类型而异。河流湿地和沼泽湿地土壤多糖含量高于邻近草甸的,但湖泊湿地中邻近草甸多糖含量均高于湿地土壤含量。     

黄河三角洲湿地土壤氮库沿水盐梯度的时空分布特征

为了分析湿地土壤总氮沿水盐梯度的时空分布规律,以黄河三角洲湿地为研究对象,沿自河向海的水盐梯度 设置3条样带(每条样带上包括假尾拂子茅湿地(S1)、香蒲湿地(S2)、芦苇湿地(S3)、柽柳和盐地碱蓬湿地(S4)和盐地碱 蓬湿地(S5)共5类湿地),于2014 — 2015年的4个季节在样带上的各类型湿地内采集50cm 深的剖面土壤并测定土壤 总氮及其他理化性状. 研究结果表明:在水平方向上,湿地表层(0~10cm)土壤总氮沿水盐梯度总体呈现先下降后上升 的趋势,最高值出现在低盐湿地的S2样地,最低值出现在高盐湿地的S4样地;但各类湿地0~50cm 的土壤总氮质量分 数基本上不存在显著差异(P>0.05). 在垂直方向上,低盐和中盐湿地总氮主要累积在20cm 以上土壤,占50cm 深土壤 氮储量的50%左右,中盐湿地底部土层氮储量也相对较高;低盐和高盐湿地土壤总氮质量分数及储量总体上沿土壤剖 面深度呈现下降趋势,中盐湿地土壤总氮则随深度增加呈现先下降后上升的变化趋势. 相关分析表明,土壤总氮质量分 数及储量与水土质量比、黏粒、粉砂粒和有机碳呈显著正相关关系(P<0.05),与钠离子、镁离子、氯离子、氯离子与硫酸 根摩尔比、钠吸附比、pH、容重、沙粒质量分数和碳氮比呈显著负相关关系(P<0.05)      

宝天曼不同海拔典型栎类林植被与土壤碳贮量及其分配格局

森林是陆地最大的碳库,主要包括植被碳库和土壤碳库两部分.地带性森林植被与土壤碳贮量核算及其分配格局成为全球变化背景下的研究热点.采用样地调查法,对河南省宝天曼不同海拔高度的3种典型栎类林植被与土壤碳贮量及其分配格局进行了对比研究.结果表明3种林型地上和地下植被碳贮量都随海拔升高而降低,但是地上/地下植被碳贮量比率却随海拔升高而增加.0¹0 cm、1010 cm、10²0 cm和2020 cm和20³0 cm土壤有机碳(SOC)贮量都随海拔升高表现出先升高后降低的趋势,该波动主要由底层土引起.森林总碳贮量并没有随海拔变化而表现出显著差异(p>0.05),由此推断植被和土壤碳贮量间存在着补偿效应.