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作物生长和氮含量对土壤-作物系统CO_2排放的影响 被引量：47
1
作者 孙文娟 黄耀 +2 位作者 陈书涛 杨兆芳 郑循华 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期1-6,共6页
为探讨作物生物学特征对土壤 作物系统CO2 排放的影响 ,本研究基于逐步收割法和静态暗箱 气相色谱技术 ,以冬小麦和水稻作物为研究对象 ,采用盆栽和大田试验的方法 ,在作物生长的主要生育期原位测定了土壤 作物系统CO2 排放速率 ,同... 为探讨作物生物学特征对土壤 作物系统CO2 排放的影响 ,本研究基于逐步收割法和静态暗箱 气相色谱技术 ,以冬小麦和水稻作物为研究对象 ,采用盆栽和大田试验的方法 ,在作物生长的主要生育期原位测定了土壤 作物系统CO2 排放速率 ,同时测定了作物生物量和氮含量 .研究结果表明 :①土壤 作物系统CO2 排放在生长季内呈现动态变化 ,土壤 水稻系统CO2 排放高于土壤 冬小麦系统 .②作物暗呼吸速率与生物量呈显著线性相关 .③作物暗呼吸系数 (Rd)的季节变化可以用植株氮含量来描述 .冬小麦Rd 与N含量的关系可用线性方程Rd=0 0 12 4N - 0 0 0 76 (R2 =0 9879,p <0 0 0 1)表示 ;水稻Rd 与N含量的关系可用二次方程Rd=0 0 0 85N2 - 0 0 0 4 9N(R2 =0 9776 ,p <0 0 0 1)表示 .④作物根系的参与极大地促进了土壤呼吸 .冬小麦生长季土壤表观呼吸CO2 平均值为 2 4 7 2mg·(m2 ·h) -1,高于未种作物土壤 1 78倍 ,水稻生长季为 2 15 3mg·(m2 ·h) -1CO2 ,高于未种作物土壤的 3 38倍 .冬小麦根系呼吸系数大于水稻 ,其根际呼吸对土壤表观呼吸的贡献高于水稻 . 展开更多
关键词 土壤-作物系统 CO2排放 植株氮含量 作物生长 呼吸系数
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雄安新区企业周边农田土壤-作物系统重金属污染风险及累积效应 被引量：23
2
作者 周亚龙 王乔林 +4 位作者 王成文 刘飞 宋云涛 郭志娟 杨志斌 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期5977-5987,共11页
为评估雄安新区企业密集区工业生产经营活动对其周边农田土壤和农作物中重金属污染风险的影响程度,系统分析企业周边农田区小麦籽实及其根系土壤重金属含量特征与超标情况,利用地累积指数(Igeo)和潜在生态风险指数(RI),采用主成分分析... 为评估雄安新区企业密集区工业生产经营活动对其周边农田土壤和农作物中重金属污染风险的影响程度,系统分析企业周边农田区小麦籽实及其根系土壤重金属含量特征与超标情况,利用地累积指数(Igeo)和潜在生态风险指数(RI),采用主成分分析和相关分析等统计方法开展重金属污染风险评估和源解析.结果表明,根系土壤96.67%的样品存在1种以上重金属含量超出农用地土壤污染风险筛选值(GB 15618-2018),小麦籽实96.67%的样品Pb含量和16.67%的样品Cd含量超出食品安全国家标准(GB 2762-2017).根系土壤Cd和Pb污染相对严重,Igeo呈中~重污染以上等级状态的样品数占比分别为83.33%和53.33%,Cu、Hg和Zn处于轻污染和中污染状态的样品数占比90%以上,As和Ni呈现轻污染状态,Cr处于无污染状态.根系土壤样品RI介于212.69~1022.69之间,73.33%的样品RI为强生态风险等级,Cd潜在生态危害最大,其次为Hg和Pb元素.土壤重金属Cd、Zn和Cu的富集主要受周边企业生产活动的影响,As、Hg和Pb除受企业生产活动因素影响外,还可能受汽车尾气、燃煤等人为源影响,Cr和Ni主要受自然地质背景因素影响.企业周边农田土壤-农作物系统重金属元素的累积与其距离企业距离(H)均呈负相关关系,距离企业越近,周边土壤-农作物系统重金属元素累积效应越显著. 展开更多
关键词 土壤-作物系统 土壤重金属 污染风险 累积效应 雄安新区
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土壤-作物系统中农药残留生物降解去除研究 被引量：15
3
作者 林玉锁 徐亦钢 +2 位作者 石利利 周军英 陈良燕 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期221-223,共3页
采用水稻小区及大田试验方法,研究了将人工分离筛选培养的农药降解菌(DLL-1)应用于水稻作物的田间试验。试验结果表明,将降解菌喷施应用于土壤和作物系统,能加速和强化作物表面残留农药的降解作用,最终能减少土壤和农产品中农药残留量。
关键词 土壤-作物系统 农药残留 生物降解 生物修复技术
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沈阳市城乡结合部土壤-作物系统铅含量水平及其影响因素分析 被引量：11
4
作者 王金达 王艳 +2 位作者 任慧敏 曹慧聪 张学林 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期261-265,共5页
以沈阳市城乡结合部为研究区域,分析测定了土壤、蔬菜和粮食作物中铅的含量水平,并探讨了土壤有机质、pH值、全磷对铅在土壤-作物系统迁移的影响。结果表明,沈阳市城乡结合部耕作层土壤铅含量平均值为107.35m g·kg-1,是背景值的3.2... 以沈阳市城乡结合部为研究区域,分析测定了土壤、蔬菜和粮食作物中铅的含量水平,并探讨了土壤有机质、pH值、全磷对铅在土壤-作物系统迁移的影响。结果表明,沈阳市城乡结合部耕作层土壤铅含量平均值为107.35m g·kg-1,是背景值的3.25～15.08倍,土壤铅含量均超过国家土壤质量标准的一级标准(G B15618-1995);蔬菜类可食部分铅含量的超标率是100%(G B14935-94、G B2707-2763-3),其中叶菜类叶子含铅量要远远小于其根系含铅量,根菜类叶子含铅量要大于根含铅量;粮食作物中水稻可食部分没有发现超标现象,而玉米籽粒超标率达7.1%。土壤有机质、pH值及全磷是影响作物铅含量及不同作物不同器官铅分配的重要因素,相关分析结果表明,蔬菜类的叶铅和根铅含量与土壤有机质含量呈显著的正相关关系,与土壤pH值和土壤全磷呈负相关关系,水稻籽实铅与土壤全磷呈正相关关系,尚未发现玉米籽实铅含量与土壤有机质、pH值及全磷具有统计学上的相关性。土壤有机质、pH值及全磷3种因素协同作用是导致不同作物机体铅吸收与分配的不均一性的根本原因。 展开更多
关键词 沈阳市 城乡结合部 土壤-作物系统 铅 影响因素
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黄河三角洲农田土壤-作物系统重金属污染风险评估 被引量：9
5
作者 蔡燕子 谢湉 +5 位作者 于淑玲 王青 闫秋如 邵晓静 张希涛 崔保山 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期48-55,共8页
重金属严重影响着农业用地土壤环境质量以及农产品安全,已引起国内外广泛关注.本研究以我国重要的粮食产区黄河三角洲典型农田为对象,评估了农田土壤-作物系统中重金属的污染风险.研究结果表明,黄河三角洲农田土壤中重金属Cr、Cu和Pb的... 重金属严重影响着农业用地土壤环境质量以及农产品安全,已引起国内外广泛关注.本研究以我国重要的粮食产区黄河三角洲典型农田为对象,评估了农田土壤-作物系统中重金属的污染风险.研究结果表明,黄河三角洲农田土壤中重金属Cr、Cu和Pb的质量分数具有显著性差异(P<0.05),Cr的质量分数(47.20mg·kg^(-1))最高,Cu(26.00mg·kg^(-1))次之,而Pb(13.90mg·kg^(-1))最低,各重金属分布存在中等的空间异质性.根据单因子污染指数和内梅罗综合污染指数,黄河三角洲农田土壤总体上处于清洁水平,重金属污染风险较低,但不同作物区具有显著性差异(P<0.05).小麦田和水稻田土壤Cr、Cu的质量分数显著高于藕池和玉米田,小麦田和水稻田土壤Pb的质量分数与藕池差异不显著,但显著高于玉米田.3种重金属元素在各主要农作物的地上部分均呈现一定程度的富集,且Cu的富集程度最高,Pb的富集程度最低;不同作物对重金属元素的富集程度不同,对Cr的富集程度由高到低呈现为玉米、藕叶、水稻、小麦,对Cu的富集程度由高到低呈现为玉米、水稻、藕叶、小麦,而对Pb的富集程度由高到低呈现为水稻、玉米、小麦、藕叶. 展开更多
关键词 黄河三角洲 土壤-作物系统 重金属 污染风险
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我国北方土壤-作物系统内钾素循环特征及秸秆还田与施钾肥的影响 被引量：111
6
作者 刘荣乐 金继运 +1 位作者 吴荣贵 梁鸣早 《植物营养与肥料学报》 CSCD 2000年第2期123-132,共10页
在我国北方 13个省 (市、自治区 )的 2 5个点上 ,进行了 5年的钾肥定位试验。结果表明 ,我国北方土壤全钾含量地区性差异不大 ,而土壤缓效钾和土壤速效钾含量 ,西北地区土壤远高于东北和华北地区土壤 ,华北地区土壤的土壤缓效钾含量又... 在我国北方 13个省 (市、自治区 )的 2 5个点上 ,进行了 5年的钾肥定位试验。结果表明 ,我国北方土壤全钾含量地区性差异不大 ,而土壤缓效钾和土壤速效钾含量 ,西北地区土壤远高于东北和华北地区土壤 ,华北地区土壤的土壤缓效钾含量又远高于东北地区土壤 ,而土壤速效钾含量却低于东北地区土壤。在主要种植制下的代表性土壤上 ,东北、西北和华北地区不同种植制度下的作物吸钾量也存在明显差异。西北地区的作物吸钾量一般较高 ,华北地区一年两熟制的作物年吸钾量远大于东北地区的一年一熟制。秸秆还田和施钾肥对作物吸钾量有提高作用。在不施钾肥的情况下 ,土壤钾库长期处在被作物耗用的状态下 ,土壤速效钾含量逐渐下降 ,土壤缓效钾含量也有下降的趋势。施钾肥和秸秆还田配施钾肥 。 展开更多
关键词 土壤-作物系统 土壤钾 养分吸收 秸秆还田 钾肥
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湖南洞庭湖地区土壤-作物系统铅含量及其影响因素 被引量：5
7
作者 张娇 余涛 +3 位作者 杨忠芳 冯海艳 张建新 张明 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期886-891,共6页
以湖南洞庭湖地区为研究区域,探讨了土壤有机质、pH值、P、N对Pb在土壤-作物系统中迁移的影响,研究了Pb、Cd复合污染对水稻Pb、Cd富集的作用。相关分析结果表明:随土壤有机质含量的增加,离子交换态Pb含量减少,但通过转化可以被植物吸收... 以湖南洞庭湖地区为研究区域,探讨了土壤有机质、pH值、P、N对Pb在土壤-作物系统中迁移的影响,研究了Pb、Cd复合污染对水稻Pb、Cd富集的作用。相关分析结果表明:随土壤有机质含量的增加,离子交换态Pb含量减少,但通过转化可以被植物吸收利用的有机质的结合态Pb含量增加,进而增加了水稻对土壤Pb的吸收量;土壤为中性偏碱性时,土壤中Pb的活性和水稻Pb的富集能力均较酸性土壤中有所降低;在土壤中增施氮肥和磷肥可降低土壤中离子交换态Pb的含量,减少水稻对Pb的吸收。因此,土壤有机质、pH值、P、N是影响水稻Pb含量及土壤Pb活性的重要因素。Pb-Cd复合污染研究结果表明:土壤中同时存在Pb、Cd时,Pb元素的存在促进了水稻对Cd元素的吸收,而Cd却抑制了水稻对Pb的吸收。 展开更多
关键词 湖南 土壤-作物系统 PB 影响因素 交互作用
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农用地土壤-作物系统对畜禽粪便养分消纳能力的评价 被引量：7
8
作者 阎波杰 潘瑜春 +1 位作者 赵春江 王纪华 《生态与农村环境学报》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2009年第2期59-63,共5页
从土壤对养分消纳能力和作物养分需求角度出发,利用空间分析和地统计学方法,以北京市大兴区为例,进行了以地块为单元的农用地土壤-作物系统对畜禽粪便养分消纳能力评价。结果表明,大兴区农用地土壤-作物系统对畜禽粪便养分消纳能力整体... 从土壤对养分消纳能力和作物养分需求角度出发,利用空间分析和地统计学方法,以北京市大兴区为例,进行了以地块为单元的农用地土壤-作物系统对畜禽粪便养分消纳能力评价。结果表明,大兴区农用地土壤-作物系统对畜禽粪便养分消纳能力整体一般,81.65%的农用地处于中下水平。除了因为大兴区的土壤保肥吸收能力整体不强外,还与大兴区的种植结构与种植面积有关,特别是高肥力的耕地与设施农业用地占地比例较小。 展开更多
关键词 畜禽粪便 评价指标 区域作物养分 土壤-作物系统
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微污染水灌溉对土壤-作物系统Cd动态的影响及小麦敏感期分析 被引量：3
9
作者 胡艳玲 齐学斌 +4 位作者 李平 李中阳 胡超 赵志娟 樊涛 《中国农学通报》 2015年第20期166-170,共5页
为了探讨重金属在土壤-作物系统中的动态平衡以及作物对重金属吸收的敏感期,通过田间小区试验进行不同浓度Cd微污染水灌溉,分析Cd在土壤-作物系统中的含量及其随生育期变化的情况。结果表明：与清水相比,含Cd微污染水灌溉显著性增加冬... 为了探讨重金属在土壤-作物系统中的动态平衡以及作物对重金属吸收的敏感期,通过田间小区试验进行不同浓度Cd微污染水灌溉,分析Cd在土壤-作物系统中的含量及其随生育期变化的情况。结果表明：与清水相比,含Cd微污染水灌溉显著性增加冬小麦表层0-10 cm土壤Cd含量,冬小麦地上部分带走量远小于灌溉输入量,影响土壤Cd平衡;灌浆期是冬小麦吸收Cd的敏感期,不适宜微污染水灌溉;含Cd微污染水灌溉降低冬小麦籽粒的饱满度,显著降低冬小麦的产量。总之,含Cd微污染水灌溉尤其在灌浆期显著性影响土壤-作物系统Cd平衡。 展开更多
关键词 CD 微污染水 土壤-作物系统 敏感期
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长期施肥对栗褐土区土壤-作物系统可持续性的影响 被引量：1
10
作者 黄学芳 王娟玲 +2 位作者 黄明镜 赵聪 刘化涛 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期1107-1116,共10页
利用长期施肥定位试验开展土壤-作物系统的可持续性评价,可为农田合理施肥和管理提供理论支撑。在黄土丘陵区栗褐土农田进行了26年长期肥料定位试验,设置8个处理,分别是不施肥(CK)、单施氮肥[120.0 kg(N)·hm^(-2),N]、氮[120.0 kg(... 利用长期施肥定位试验开展土壤-作物系统的可持续性评价,可为农田合理施肥和管理提供理论支撑。在黄土丘陵区栗褐土农田进行了26年长期肥料定位试验,设置8个处理,分别是不施肥(CK)、单施氮肥[120.0 kg(N)·hm^(-2),N]、氮[120.0 kg(N)·hm^(-2)]和磷[75 kg(P_2O_5)·hm^(-2)]肥配施(NP)、单施低量有机肥(22 500 kg·hm^(-2),M1)、低量有机肥与氮肥配合施用(M1N)、低量有机肥与氮磷肥配合施用(M1NP)、高量有机肥(45 000 kg·hm^(-2))与氮肥配合施用(M2N)和高量有机肥与氮磷肥配合施用(M2NP)。测定了19项指标,根据三角性面积法计算了土壤养分指数、土壤微生物指数、作物指数和可持续性指数,分析讨论了长期施肥对栗褐土区土壤-作物系统可持续性的影响。结果表明:1)N、M1处理的可持续性指数较CK分别提高27.1%、141.7%,但较临界值(1.30)低53.1%和10.8%;NP处理的可持续性指数虽然较N处理提高62.3%,但仍比临界值(1.30)低23.8%。说明长期单施氮肥、低量有机肥和氮磷配施下土壤-作物系统均不可持续。2)施用无机肥处理(N和NP)的土壤养分指数、土壤微生物指数和作物指数较CK提高7.1%和46.4%、-6.0%和25.4%、40.0%和60.0%;单施低量有机肥(M1)的土壤养分指数、土壤微生物指数和作物指数较CK提高98.2%、41.8%和31.7%。说明施用无机肥有利于作物指数的提升,而施用有机肥有利于土壤养分指数和土壤微生物指数的提升。3)M1N处理的土壤养分指数(1.06)、土壤微生物指数(1.04)、作物指数(1.00)和可持续性指数(1.38)均超过或等于临界值,使土壤-作物系统具有较好的可持续性。4)M1NP、M2N、M2NP处理的土壤养分指数较M1N处理分别提高21.7%、37.7%和72.6%,土壤微生物指数较M1N处理分别提高15.4%、7.7%和18.3%,作物指数与M1N处理相比差异很小,可持续性指数较M1N处理分别提高28.3%、32.6%和68.1%。说明在M1N基础上再增施磷肥或有机肥,可持续性指数可进一步提升是由于土壤养分指数和土壤微生物指数提高的缘故,同时也增加了潜在的环境风险。适量有机肥与无机氮配合施用(M1N)是实现栗褐土区土壤-作物系统可持续生产的较佳施肥模式。 展开更多
关键词 土壤-作物系统 长期施肥 栗褐土 可持续性指数 土壤养分指数 土壤微生物指数 作物指数
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广西典型碳酸盐岩区农田土壤-作物系统重金属生物有效性及迁移富集特征 被引量：116
11
作者 马宏宏 彭敏 +8 位作者 刘飞 郭飞 唐世琪 刘秀金 周亚龙 杨柯 李括 杨峥 成杭新 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期449-459,共11页
为揭示碳酸盐岩地质高背景区土壤重金属生态风险,选择广西典型的成土母岩为碳酸盐岩的土壤重金属高背景区,采集水稻籽实及对应根系土样品68套,在分析测试土壤、农作物籽实样品中砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、汞(Hg)、镍(Ni)、铅(Pb... 为揭示碳酸盐岩地质高背景区土壤重金属生态风险,选择广西典型的成土母岩为碳酸盐岩的土壤重金属高背景区,采集水稻籽实及对应根系土样品68套,在分析测试土壤、农作物籽实样品中砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、汞(Hg)、镍(Ni)、铅(Pb)和锌(Zn)这8种重金属含量及土壤中重金属赋存形态的基础上,采用统计学、地累积指数、生物富集系数及相关性分析等方法开展土壤重金属生态风险研究.结果表明,研究区土壤中8种重金属平均含量明显高于全国和广西表层土壤的平均水平,其中Cd、As和Cr超过农用地土壤污染筛选值的比例分别达95. 6%、86. 8%和69. 1%,超过土壤污染管控值的比例分别为27. 9%、17. 6%和5. 9%.区内土壤中As、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn主要以残渣态为主(残渣态占比> 80%),显示出较低的生物活性;Cd的生物活性相对较高,生物有效态组分占20. 99%,但仍明显低于全国其它非碳酸盐岩地区的土壤;Hg的潜在生物有效态组分占44. 04%,然而土壤中Hg全量较低,因此其潜在生物有效态的绝对含量较低.与土壤相比,研究区水稻籽实中重金属超标率明显较低,仅部分样品中Cd、Cr、Pb超过国家食品限量标准,超标率分别为8. 8%、2. 9%和23. 5%.相关性分析显示,研究区土壤重金属全量与对应的水稻籽实中重金属含量不存在显著正相关关系.水稻籽实重金属生物富集能力普遍较低,8种重金属生物富集系数(BCF)的均值均小于0. 1,其中As、Cr、Hg、Ni和Pb的BCF均值小于0. 05.上述结果表明,对于碳酸盐岩等地质高背景区,相关部门在制定污染土壤管控政策时不能仅以土壤重金属全量作为衡量标准,应综合考虑金属赋存形态、生物活性及农作物超标率等因素. 展开更多
关键词 碳酸盐岩 土壤-作物系统 重金属形态 生物有效性 生物富集系数
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广西典型岩溶区农田土壤-作物系统Cd迁移富集影响因素 被引量：20
12
作者 马宏宏 彭敏 +8 位作者 郭飞 刘飞 唐世琪 杨峥 张富贵 周亚龙 杨柯 李括 刘秀金 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1514-1522,共9页
为揭示岩溶区农田土壤-作物系统Cd迁移富集主要影响因素,选择广西典型岩溶区根系土-水稻籽实Cd含量及土壤pH值、有机质(OM)、氧化物含量和质地数据,通过Spearman相关性分析和主成分分析(PCA),开展了土壤理化性质对土壤和水稻籽实Cd含量... 为揭示岩溶区农田土壤-作物系统Cd迁移富集主要影响因素,选择广西典型岩溶区根系土-水稻籽实Cd含量及土壤pH值、有机质(OM)、氧化物含量和质地数据,通过Spearman相关性分析和主成分分析(PCA),开展了土壤理化性质对土壤和水稻籽实Cd含量的影响研究.结果表明,相比于全国土壤背景基准值,研究区土壤中总氧化铁(TFe_(2)O_(3))、三氧化二铝(Al_(2)O_(3))和氧化锰(MnO)相对富集,平均含量分别为20.2%、19.0%和0.2%,且区内广泛发育Fe-Mn结核;而二氧化硅(SiO_(2))相对亏损,平均含量为41.0%,呈现出典型的"脱硅富铝铁"特征,表明研究区土壤经历了较强烈的风化淋溶作用.相关性分析结果显示,土壤TFe_(2)O_(3)和MnO含量分别与土壤总Cd含量和残渣态Cd百分比呈显著的正相关性,与有效态Cd含量、水稻籽实Cd含量和Cd的生物富集系数(BCF)呈显著的负相关性.PCA分析结果也显示,土壤TFe_(2)O_(3)和MnO含量是影响土壤-作物系统Cd迁移富集的主要因素,而土壤pH值、OM和Al_(2)O_(3)含量等影响程度较小,SiO2含量和土壤质地间接地影响土壤-作物系统Cd的迁移富集.综合研究认为,土壤在交替氧化和还原条件下所形成的新生体Fe-Mn结核对Cd具有较强的吸附和固定作用,导致Cd在残渣态中相对富集,降低了土壤Cd的活动性,因此Fe-Mn结核是研究区土壤Cd生物有效性的主要影响因素. 展开更多
关键词 岩溶区 CD 生物有效性 Fe-Mn结核 土壤-作物系统
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典型硫铁矿区农田土壤-作物系统重金属生态风险及迁移富集特征 被引量：9
13
作者 成晓梦 赵辰 +3 位作者 吴超 孙彬彬 曾道明 贺灵 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期6309-6318,共10页
为揭示硫铁矿区地质高背景和人为活动影响叠加区下土壤-作物系统重金属生态风险,分析测试了某硫铁矿区农田土壤-作物系统中重金属含量及其赋存形态,利用生物富集系数(BFC)、潜在生态风险指数(RI)、风险评估指数(RAC)和相关分析等方法开... 为揭示硫铁矿区地质高背景和人为活动影响叠加区下土壤-作物系统重金属生态风险,分析测试了某硫铁矿区农田土壤-作物系统中重金属含量及其赋存形态,利用生物富集系数(BFC)、潜在生态风险指数(RI)、风险评估指数(RAC)和相关分析等方法开展了重金属生态风险评估及迁移富集影响因素研究.结果表明,土壤中Cd、Cu、Pb和Zn含量均值均显著高于浙江省和全国表层土壤背景值.土壤中Cd单指标潜在生态风险危害最大,其次是Hg;重金属综合潜在生态风险(RI)以轻微等级为主,占比为52%.土壤中Cd的生物有效组分和潜在生物有效组占比分别为46%和33%,生物有效性相对较高;Cu和Pb以潜在生物有效组分为主,占比分别为60%和73%;As、Cr、Hg、Ni和Zn均以残渣态为主(残渣态占比>60%).RAC评价显示,元素风险等级大小依次为:Cd>Zn>Cu>Pb>Ni>As>Cr>Hg,土壤Cd潜在生态风险最大,以高和极高风险等级为主,其他各元素RAC均为无风险或低风险.与土壤中Cd含量相比,研究区作物中Cd含量超标率明显较低,仅8件水稻籽实样品Cd含量超过国家安全限量值,红薯样品不存在超标现象.水稻籽实中重金属迁移富集能力大小依次为:Cd>Zn>Cu>Hg>As>Ni>Cr>Pb,其中Cd的迁移吸收率高达30%,Cd的生物有效组分对水稻吸收Cd起明显促进作用,是土壤-水稻系统Cd迁移富集的主要影响因素,土壤OM双向影响Cd的生物有效性,土壤质地间接影响土壤-作物系统Cd的迁移富集.综合研究认为,对于评估硫铁矿区等地质高背景和人为活动影响叠加区重金属生态风险时,应综合考虑土壤重金属全量、赋存形态、生物活性和作物对重金属的吸收富集等多种因素. 展开更多
关键词 土壤-作物系统 重金属形态 生态风险 生物有效性 硫铁矿区
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PPCPs在土壤-作物系统行为特征及环境风险的研究进展 被引量：4
14
作者 李松旌 樊向阳 +6 位作者 崔二苹 胡超 崔丙健 刘源 李中阳 景若瑶 李胜曙 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期2827-2838,共12页
随着药品和个人护理品(PPCPs)生产和使用量的增加,PPCPs及其代谢产物在水体、土壤环境中的检出量、检出种类与日俱增。本文基于国内外已有的相关文献,总结了典型PPCPs通过不同途径进入土壤-作物系统的环境风险,并从PPCPs在土壤-作物系... 随着药品和个人护理品(PPCPs)生产和使用量的增加,PPCPs及其代谢产物在水体、土壤环境中的检出量、检出种类与日俱增。本文基于国内外已有的相关文献,总结了典型PPCPs通过不同途径进入土壤-作物系统的环境风险,并从PPCPs在土壤-作物系统中的降解行为特征和迁移累积规律等方面对PPCPs环境行为及归趋的最新研究进展进行了综述,指出目前研究存在的PPCPs种类、浓度、输入方式以及环境背景的单一性等突出问题,并对该领域未来研究趋势进行了展望,如不同类别PPCPs的环境行为特征、与土壤微环境的互作机制、降解或螯合产物及其环境行为与风险等方面的研究,对于探明PPCPs对生态环境的影响规律及对人类健康的潜在危害具有重要意义。 展开更多
关键词 药品和个人护理品 土壤-作物系统 环境风险 行为特征 降解
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土壤-作物系统综合管理对春玉米产量及磷、钾养分利用的长期影响 被引量：5
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作者 曹雅琪 王寅 +5 位作者 朱琳 李玉玺 郑春雨 陈安吉 冯国忠 高强 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期88-97,共10页
为评估土壤-作物系统综合管理(ISSM)的应用效果并为区域作物可持续高产高效提供技术支撑,基于2009−2020年开展的春玉米长期定位试验,探讨不施肥(CK)、农民习惯(FP)、高产管理(HY)和ISSM 4种管理方式对玉米产量、植株磷钾养分吸收量、利... 为评估土壤-作物系统综合管理(ISSM)的应用效果并为区域作物可持续高产高效提供技术支撑,基于2009−2020年开展的春玉米长期定位试验,探讨不施肥(CK)、农民习惯(FP)、高产管理(HY)和ISSM 4种管理方式对玉米产量、植株磷钾养分吸收量、利用效率及土壤磷钾养分状况的长期影响。结果显示,12年间CK处理玉米产量大幅下降,FP处理产量略有下降,而HY和ISSM处理产量呈上升趋势。ISSM处理的年均产量、磷钾养分吸收量分别较FP处理显著增加26%、24%和32%,达到了HY处理的98%、91%和85%。ISSM处理的平均磷、钾肥利用率分别较FP处理增加18.7和1.2个百分点,较HY处理增加17.4和24.8个百分点。采用ISSM方式12 a后较FP处理显著提高0~20和20~40 cm土层的全量磷、钾和速效磷、钾含量及0~20 cm土层各粒级团聚体中的速效磷、钾含量。相关性分析发现各指标间均呈正相关关系,其中产量与植株磷、钾吸收利用指标间,土壤磷、钾养分与>0.25 mm粒级团聚体磷、钾养分指标间的相关性较强。结果表明,ISSM方式可实现春玉米的长期高产稳产,增加磷钾养分吸收利用,提高土壤磷钾养分供应能力,促进土壤-作物系统可持续发展。 展开更多
关键词 土壤-作物系统综合管理 玉米 产量 磷 钾 高产高效 土壤肥力 绿色可持续发展
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不同两熟轮作模式下土壤-作物系统的Fe、Mn周年变化 被引量：2
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作者 李晓波 邵云 +3 位作者 马守臣 李春喜 刘晴 翁正鹏 《河南农业科学》 北大核心 2020年第9期62-71,共10页
为探讨微量元素在农业生产中的作用,研究不同轮作模式下土壤-作物系统内Fe、Mn含量变化,为基于轮作模式的土壤-作物系统中Fe、Mn养分管理提供理论依据和生产指导。采用根箱试验方法,设置了小麦-玉米(W-M)、小麦-大豆(W-B)、小麦-花生(W... 为探讨微量元素在农业生产中的作用,研究不同轮作模式下土壤-作物系统内Fe、Mn含量变化,为基于轮作模式的土壤-作物系统中Fe、Mn养分管理提供理论依据和生产指导。采用根箱试验方法,设置了小麦-玉米(W-M)、小麦-大豆(W-B)、小麦-花生(W-P)和小麦-甘薯(W-S)4种轮作模式,使用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定不同处理土壤与作物体内Fe、Mn含量,计算作物地上部Fe、Mn累积量和成熟期Fe、Mn富集系数。结果表明,W-M、W-B模式下小麦和夏季作物地上部Fe、Mn含量均随生育时期的推进而逐渐增加,而W-P模式小麦地上部分Fe含量则逐渐递减;W-P模式夏季作物地上部分Fe、Mn累积量随生育时期的推进呈先增加后减少的趋势,W-S模式小麦地上部分Fe、Mn累积量均随生育时期的推进而逐渐增加,但是夏季作物地上部分Fe、Mn累积量均随生育时期的推进先增加后减少。在不同轮作模式下,土壤中Fe、Mn含量均逐渐减少;在0~20、20~50 cm土层深度,W-M模式在2018年10月Fe、Mn含量均最高,在50~80 cm土层深度,W-B、W-S模式在2018年10月Fe、Mn含量较高;不同作物在表层土壤中的Fe富集系数均小于Mn;小麦Fe、Mn富集系数均为W-S模式最高;夏季作物W-M模式Fe富集系数最高,W-B模式Mn富集系数最高。 展开更多
关键词 轮作模式 土壤-作物系统 微量元素 铁 锰 累积量 富集系数
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土壤-作物系统重金属污染及防治研究进展 被引量：29
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作者 蒋喜艳 张述习 +3 位作者 尹西翔 张少鹏 李汀 王利红 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期150-160,共11页
我国土壤污染中无机污染占比较大,而无机污染中重金属污染问题尤为突出。当前,由于工农业生产、矿产开采、燃料燃烧和车辆排放等各种人类活动,土壤-作物系统中的重金属污染状况正在恶化,且农产品受重金属影响日趋严重。本文概括了土壤-... 我国土壤污染中无机污染占比较大,而无机污染中重金属污染问题尤为突出。当前,由于工农业生产、矿产开采、燃料燃烧和车辆排放等各种人类活动,土壤-作物系统中的重金属污染状况正在恶化,且农产品受重金属影响日趋严重。本文概括了土壤-作物系统中重金属的来源、危害,阐述了该系统重金属的污染现状及人体健康风险评价,着重分析了重金属生物有效性对人体健康风险的影响,总结了当前用于治理土壤重金属污染的修复技术和防控措施,以期为土壤污染修复及防治工作提供参考,降低土壤重金属污染产生的人体健康风险,保障食物安全。 展开更多
关键词 重金属 土壤-作物系统 人体健康风险 来源 危害 生物有效性
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乙草胺胁迫下蚯蚓活动对土壤-作物系统影响研究 被引量：2
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作者 刘嫦娥 孟祥怀 +6 位作者 秦媛儒 董红娟 王朋 岳敏慧 肖艳兰 汪元凤 段昌群 《环境生态学》 2020年第12期8-14,共7页
随着乙草胺的大量使用,其在土壤中的残留量不断增加,严重危害了土壤动物正常生存,蚯蚓尤其如此。蚯蚓对土壤环境质量和作物生长具有明显的改善和促进作用,而乙草胺通过危害土壤动物可能影响作物的产量。为了验证该假设,本研究建立了土壤... 随着乙草胺的大量使用,其在土壤中的残留量不断增加,严重危害了土壤动物正常生存,蚯蚓尤其如此。蚯蚓对土壤环境质量和作物生长具有明显的改善和促进作用,而乙草胺通过危害土壤动物可能影响作物的产量。为了验证该假设,本研究建立了土壤-蚯蚓-玉米人工控制系统,探讨乙草胺对该系统蚯蚓生理和行为、土壤理化性质及作物生长的影响。研究表明:随着处理浓度的增加,蚯蚓体内SOD呈下降趋势,而MDA呈上升趋势,且于第25 d呈显著正相关;随着处理时间的延长,蚯蚓表现出从表层(0~10 cm)向深处(10~30 cm)迁移的趋势;蚯蚓分层的行为影响了土壤质量,造成深层土壤有机质和碱解氮含量逐渐上升,表层下降;乙草胺胁迫下土壤营养条件下降,玉米株高随着乙草胺浓度的增加而下降。该研究证实,乙草胺除了通过降低地表杂草生存能力、促进作物生长外,还能通过影响土壤动物的生理和行为最终抑制作物的生长,本研究成果可为乙草胺污染对土壤生态系统的生态风险性评估提供数据支撑。 展开更多
关键词 乙草胺 蚯蚓活动 趋避效应 分层分布 土壤-作物系统
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姜湖贡米产地土壤-作物系统重金属元素分布、累积特征
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作者 于林松 刘洪波 +3 位作者 万方 邵丽娟 康桂玲 胡尊方 《物探化探计算技术》 CAS 2020年第6期794-804,共11页
姜湖贡米是山东省名优特及国家地理标志农产品,通过全面采集该区土壤-作物系统样品,研究Pb、Cd、Hg、As元素在土壤-作物系统中的分布及累积特征。发现:①表层土壤及根系土、籽粒中重金属元素含量均低于相应限量标准值,土壤生态环境及食... 姜湖贡米是山东省名优特及国家地理标志农产品,通过全面采集该区土壤-作物系统样品,研究Pb、Cd、Hg、As元素在土壤-作物系统中的分布及累积特征。发现:①表层土壤及根系土、籽粒中重金属元素含量均低于相应限量标准值,土壤生态环境及食品安全风险低;②根系土相对表层土壤重金属元素发生了一定的富集,根系土重金属富集因子表明,As、Pb与自然成土过程有关,Hg、Cd可能受到人为来源影响;③水稻和小麦籽粒中重金属生物富集系数存在Cd>Hg>As>Pb的规律,茎叶中存在Cd>Hg>As、Pb的规律,表明水稻和小麦对Cd、Hg的累积程度高于As、Pb;④土壤-作物系统重金属元素富集系数由根系土-茎叶-籽实递减,Pb、As、Hg的分异明显,而Cd在水稻和小麦不同部分间生物富集系数波动较大。此外,水稻和小麦重金属富集系数与部分根系土组份的相关性表明,土壤肥力的提升可能会促进水稻和小麦对重金属的吸收。 展开更多
关键词 郯城县 姜湖贡米 土壤-作物系统 水稻和小麦 重金属元素
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宁夏不同生态区土壤-作物系统重金属风险评估
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作者 陈林 李虹 +7 位作者 马建军 王金保 王君梅 梁翔宇 贾彪 庞丹波 薛斌 马琨 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期7209-7217,共9页
重金属具有毒害性、不可生物降解性以及在食物链中积累性等特征,因此农田土壤重金属分布和作物安全备受关注.2017~2021年共采集宁夏农田土壤样品和作物样品1274个,采用生物富集系数、生态风险指数、相关性分析等方法,开展了宁夏土壤-作... 重金属具有毒害性、不可生物降解性以及在食物链中积累性等特征,因此农田土壤重金属分布和作物安全备受关注.2017~2021年共采集宁夏农田土壤样品和作物样品1274个,采用生物富集系数、生态风险指数、相关性分析等方法,开展了宁夏土壤-作物系统重金属含量特征及健康风险评估研究.结果表明,研究区土壤呈碱性,机械组成以粉粒和砂粒为主.土壤中重金属含量由高到低为:Zn>Cr>Ni>Cu>Pb>As>Cd>Hg,除Cu和Ni外,北部地区土壤中重金属含量均高于中部和南部地区.土壤重金属低、中生态风险指数等级点位比例较高(98.58%),说明土壤环境总体良好.作物中8种重金属平均含量均未超过限量值,而且平均健康风险指数值<1,但个别作物中As的健康风险指数有>1的点位.从生物富集系数来看,作物对As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn等重金属没有积累效应,虽然作物对Hg的平均吸收并未表现出积累,但有31个作物表现出一定的累积,需要引起重视.除作物中的As和Ni与土壤中的Cu含量有较弱的相关性外,作物中其他重金属与相应的土壤重金属没有显著相关性,说明作物中的重金属含量受土壤重金属的影响较小.RDA分析表明,砂粒含量与Hg、Ni、Pb和Cd等重金属转移系数具有较强的正相关关系,粉粒含量则呈较强的负相关关系,土壤较高的pH值减弱了重金属向作物的转移富集.综上所述,研究区土壤环境和作物质量总体良好.但仍需要关注重金属含量较高或超标准值的点位,建立长期的作物产地土壤和农产品质量状况监测是很有必要的管控举措. 展开更多
关键词 土壤-作物系统 重金属 健康风险评价 Mantel检验 宁夏
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