| 题名 | 紫色土磷素迁移机制与风险预测初探 |
| 作者 | 李梅 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2006-12-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 侯彦林 ; 朱波 |
| 关键词 | 磷吸附 解吸 临界点 紫色土 Phosphorus adsorption desorption change point purple soil |
| 其他题名 | Preliminary Research on Transport Mechanism and Release Risk of Phosphorus in Purple Soils |
| 学位专业 | 生态学 |
| 中文摘要 | 紫色土地区非点源磷向环境的迁移已成为长江上游水体养分的重要来源。为了 制定对农业和环境都合理的土壤磷素管理措施，需要查明紫色土磷素向水体释放的 机制。本文选择长江上游分布有代表性，但理化性质差异较大的酸性、中性及石灰 性紫色土为材料，采用田间调查、实验室分析和盆栽试验等方法，探索了紫色土固 持与释放磷的机制以及土壤磷释放到水体的风险预测指标。研究的主要结果如下： （1）紫色土对磷的吸附取决于其中活性Fe、Al 氧化物的含量。紫色土的磷吸 附容量与其活性Fe、Al 氧化物的含量呈极显著正相关，但在非石灰性和石灰性紫 色土中Fe、Al 氧化物的贡献并不相同。非石灰性紫色土对磷的吸附容量倚重于活 性Al 的含量；石灰性紫色土除Fe、Al 氧化物外CaCO3 也影响磷的吸持，但其吸附 容量与CaCO3 含量的相关性不显著。 （2）粘粒含量、pH 等土壤性质通过Fe、Al 氧化物而间接影响磷的吸附。紫 色土不同粒径组分对磷的吸附容量依次为砂粒 < 粉粒 < 粘粒，但施入土壤的磷并 不必然优先与粘粒结合。酸性紫色土的粘粒对磷有明显的富集，这是由于酸性土中 活性Fe、Al 氧化物是吸附磷的主要基质，而土壤颗粒中活性Fe、Al 氧化物的含量 随着粒径减小而增加。中性和石灰性紫色土的磷在各粒级间分布的差异不大，因为 除Fe、Al 氧化物外，活性Ca 和CaCO3（在粗颗粒中也有大量分布）对磷的吸持有 重要的影响。 （3）紫色土的磷吸附容量从476 ~ 1555 mg P kg-1 覆盖了很宽的范围，但大多 数旱耕地土壤对磷的吸附容量较低，在476 ~ 685 mg P kg-1 之间，林地土壤和水稻 土的磷吸附容量高于前者。用单点磷吸持指数PSI 可以快速估计不同类型紫色土的 磷吸附容量，而酸性草酸铵（或M3 溶液）提取的Fe、Al 仅适用于估计非石灰性紫 色土的磷吸附容量。 （4）紫色土磷的解吸与其吸附能量密切相关。活性Fe、Al 氧化物吸附磷的能 量高而活性Ca 或CaCO3 吸附磷的能量低。吸附能量低的紫色土其解吸曲线为一直 线，磷的解吸百分率与土壤磷素水平（STP）和磷饱和度（DPS）呈显著正相关， 与磷吸附容量（PSC）呈显著负相关。吸附能量高的紫色土磷解吸曲线为一幂函数曲线，当吸附量超过一定阈值后磷的释放风险会显著增加。 （5）土壤磷的释放潜力通常用0.01 M CaCl2 提取磷（CaCl2-P）或者水溶性磷 （WSP）表征，利用土壤磷的数量-强度（Q-I）关系可用常规土壤磷测试值进行快 速估计。紫色土磷的Q-I 关系呈一指数曲线，这也可采用斜率有显著差异的两条直 线来描述（折线模型）。据此计算出非石灰性紫色土的STP 拐点为Olsen P 70 mg kg-1， M3 P 193 mg kg-1，Bray1 P 118 mg kg-1，FeO P 29 mg kg-1；石灰性紫色土的STP 拐 点为Olsen P 30 mg kg-1，FeO P 22 mg kg-1。当土壤磷水平超过拐点，磷向水体释放 的风险将大大增加。因此，在农业生产中将土壤磷水平控制在拐点值以下对保护水 环境是必要的。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 生态风险评价 |
| 公开日期 | 2010-05-20 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/131]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_土壤环境科学实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李梅. 紫色土磷素迁移机制与风险预测初探[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2006. |
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