农用稀土微肥的环境行为和生态效应预研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 鲁鹏 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 1997-04-28 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 王子健 |
| 关键词 | 农用稀土 环境行为 生态效应 |
| 学位专业 | 分析化学 |
| 中文摘要 | 本论文通过了北方平原潮土类型模拟实验块地，了解稀土微肥在土壤生态系统各组成部分的浓度分布和迁移转化并在确定主要汇源关系的基础上进行通量的初步估算。同时， 通过元素比值分析方法进行来源识别。此外，在本论文中应用土壤逸度模型预测单个稀土元素在地表径流中的浓度分布，并就稀土微肥对土壤的生态效应也进行了初步研究。 研究结果表明：大气中的稀土含量随粒径分布有所不同，粒径越大含量越高。其组成主要以La、ce等轻稀土元素为主，占总稀土含量的95％以上。根据La／RE比值分析推测实验块地大气中稀土主要来自附近土壤。施加稀土微肥后，大气中稀土含量明显提高。 降水中的稀土浓度在ug／L量级，初次降水中的浓度最大，随着降水量的加大和降水频次的增加， 降水中的稀土浓度趋于稳定。北京地区清洁降水中的稀土浓度为O．69_+0．21~tg／L。根据La／RE比值分析推测，降水中稀土主要来自附近土壤，且主要以La、ce等轻稀土元素为主。 ‘ 地表径流水溶液中的稀土浓度也为ug／L量级，略大于降水中的稀土浓度。测定结果表明对照组地表径流水溶性稀土浓度与实验组无明显区别，推测施加的稀土微肥进入土壤后很快转化为水不溶形态。 由于施加的稀土微肥中的稀土量远远小于块地土壤中(20cm表层)的稀土总量，因而对土壤中稀土含量无明显影响。 施加稀土微肥对实验块地15cm，45cm土壤水溶液中的稀土浓度有明显影响。而对90cm层深的土壤水溶液中的稀土浓度无明显影响。土壤水溶液中单个稀土元素的浓度远远小于土壤中的稀土含量，推测其原因可能是稀土元素与土壤中的胶体颗粒表面或土壤中的有机质形成配合物而难以向下迁移。 春玉米对稀土元素的吸收主要来源于两个方面：从土壤中直接吸收；由叶面吸收喷施的稀土微肥，通过输导组织进入其它器官并影响单个稀土元素在作物各部分的分配。前者对作物的影响是持续的，后者对作物茎、叶的影响是直接，而对根、花和果实的影响是间接和滞后的。 施加稀土微肥后对作物各器官中各单个稀土元素的含量均有明显的影响，不仅反映在稀土总量的增加，也反映在各稀土元素对镧的比值的改变，其中以叶的变化最为明显。果实可通过食物链进入动物和人，因此值得注意的是：施加不同量稀土微肥影响果实中的稀土含量，且二者之间有很好的相关性。 通过对实验块地稀土的通量估算，认为外源稀土微肥是块地稀土输入的重要来源，而降水对块地的输入十分有限。植物收获是块地稀土输出的主要途径，占总稀土输出量的50％以上， 尤其以根的输出量最大。施加的稀土微肥主要累积在土壤表层。 应用土壤逸度模型(Soil Fugacity Model)能够较好地预测实验块地施加稀土微肥后的各次降水事件中各单个轻稀土元素在地表径流中的浓度分布，结果表明模型预测值与实测值有较好的一致性。降水量越小，地表径流量越小，实测值与预测值的接近程度就越好。但模型对重稀土元素的预测结果较差。 通过稀土微肥对土壤磷素影响研究，初步认为，喷施的稀土浓度与土壤速效磷浓度之间存在显著负相关(r=：O．989])，土壤速效磷浓度在喷施稀土微肥后迅速降低。施用浓度增加会导致抑制作用增强。关于稀土微肥对土壤氮素的影响的研究表明， 施加低浓度稀土(小于lppm)对土壤脲酶有促进作用，高浓度(大于5ppm)对土壤脲酶有明显的抑制作用，土壤脲酶活性与土壤速效氮有较好的相关性(r=0．979)。喷施稀土对土壤氮的影响也有相似的规律，低浓度稀土可提高土壤速效氮的浓度，而高浓度稀土却降低土壤速效氮的浓度。剂量／效应关系的分析表明目前的旌用水平下对土壤氮磷营养元素供给不会产生较大的影响。长期施用的影响有待于进一步工作证实。 施加稀土微肥对土壤的pn，CEC， 有机质，过氧化氢酶，氧化还原电位均有一定的影响，而对土壤总磷，总氮没有明显影响。 综上所述，本论文对农用稀土在模拟实验块地的环境行为到生态效应进行了一个比较综合和全面的研究过程并得出了一些初步结论。但对稀土元素在各相中的迁移转化和各种界面反应，氧化还原反应，形态转化，对模型参数的的进一步选择和修正，以及稀土微肥对土壤生态系统的持续影响等研究，还有待于今后进一步的工作。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-09-22 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/1023]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 鲁鹏. 农用稀土微肥的环境行为和生态效应预研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 1997. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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