【摘要】：三峽庫(kù)區(qū)成庫(kù)運(yùn)行后的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題備受國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注,尤其是水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題。磷是水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要限制因素,庫(kù)區(qū)消落帶土壤受庫(kù)水周期性淹沒(méi)-出露的影響,土壤磷素的遷移釋放對(duì)水體磷素負(fù)荷具有重要影響。盡管國(guó)內(nèi)外關(guān)于低分子量有機(jī)酸對(duì)于土壤中磷的的活化與淋失已有不少研究,但對(duì)于三峽庫(kù)區(qū)消落帶周期性淹水和出露條件下,土壤磷的遷移淋溶特征及有機(jī)酸的影響尚未見報(bào)道。三峽庫(kù)區(qū)消落帶出露期常有大量植被生長(zhǎng),植被根系分泌及淹水腐解均可能產(chǎn)生低分子量有機(jī)酸,勢(shì)必對(duì)后續(xù)淹水過(guò)程中磷的釋放產(chǎn)生重要影響,同時(shí)庫(kù)區(qū)周邊降雨徑流及工業(yè)和生活排放廢水中也可能含有簡(jiǎn)單有機(jī)酸及螯合劑等,可通過(guò)影響消落帶土壤磷素形態(tài)及遷移活性,從而對(duì)水體磷素負(fù)荷產(chǎn)生重要影響。本文以三峽庫(kù)區(qū)分布最廣的紫色潮土和灰棕紫泥為對(duì)象,通過(guò)室內(nèi)間歇式土柱淋洗試驗(yàn),研究了淋溶液酸堿度、三種低分子量有機(jī)酸(草酸、檸檬酸、酒石酸)和螯合劑EDTA對(duì)土壤磷遷移淋失的影響,分析了無(wú)機(jī)酸堿度、簡(jiǎn)單有機(jī)酸以及EDTA影響下土壤無(wú)機(jī)磷的形態(tài)轉(zhuǎn)化特征,探討了土壤磷素形態(tài)及有效磷變化與其遷移淋出的關(guān)系。研究結(jié)果顯示：(1)Ca10-P和O-P是紫色潮土和灰棕紫泥兩種本底土壤中磷的主要存在形式,Ca10-P分別占兩種土壤無(wú)機(jī)磷總量的48.93%和28.20%,活性磷(Al-P、Fe-P、 Ca8-P、Ca2-P)總量分別占兩種土壤無(wú)機(jī)磷總量的13.12%和36.91%。添加50mg/kg的外源無(wú)機(jī)磷經(jīng)轉(zhuǎn)化平衡后,土壤中各形態(tài)磷的絕對(duì)含量均增加,以A1-P增加幅度最大,兩種土壤中A1-P分別增加了1.49和0.71倍,A1-P增加量分別占外源磷添加量的26.36%和33.27%。活性磷總量占無(wú)機(jī)磷總量的比例也明顯增加,分別為19.53%和43.51%,說(shuō)明外源磷能在土壤中保持較高的活性。外源磷在土壤中轉(zhuǎn)化平衡后,土壤無(wú)機(jī)磷單一形態(tài)絕對(duì)含量仍然以Calo-P和O-P為主,其中Ca10-P含量分別占無(wú)機(jī)磷總量的42.39%和25.95%。(2)淋溶液無(wú)機(jī)酸堿度對(duì)磷的溶出具有顯著影響,溶液偏酸或偏堿均促進(jìn)了磷的淋出。經(jīng)pH分別為5、8、9的淋溶液處理后,紫色潮土淋出液中可溶性總磷(DTP)和鉬酸鹽反應(yīng)磷(MRP)的淋出總量較對(duì)照(pH7.13, DTP-0.197mg,MRP-0.155mg)處理分別增加了43%-62%和45%-70%,而灰棕紫泥淋出液DTP和MRP較對(duì)照(DTP-0.344mg, MRP-0.310mg)分別增加了12%-26%和6%-11%。兩種土壤磷的淋出能力差異較大,與對(duì)照處理相比,pH5、8、9處理下紫色潮土中的磷更易淋出。對(duì)于紫色潮土和灰棕紫泥,pH 5、8、9處理均對(duì)O-P和Calo-P有較強(qiáng)的活化能力。兩種土壤均以pH9處理下磷的淋出量最大。兩種土壤經(jīng)pH5、8、9淋溶處理后,淋出液和土壤pH分別維持在8和8.65左右,與對(duì)照相比淋出液及土壤pH未發(fā)生明顯變化,表明盡管無(wú)機(jī)酸堿對(duì)土壤pH的影響仍在其緩沖范圍內(nèi),但對(duì)土壤磷素的淋出釋放已經(jīng)產(chǎn)生了明顯影響。形態(tài)分析表明,淋溶液偏酸或偏堿均促進(jìn)了土壤中O-P和Calo-P的活化。(3)淋溶液中的簡(jiǎn)單有機(jī)酸(草酸、檸檬酸和酒石酸)可顯著促進(jìn)灰棕紫泥土壤磷的淋失,且促進(jìn)能力大小順序?yàn)椋簷幟仕峋剖岵菟?但對(duì)紫色潮土磷淋出的促進(jìn)作用不如灰棕紫泥明顯。溶液中有機(jī)酸濃度在5mmol～100mmol/L范圍內(nèi),紫色潮土淋出液中DTP和MRP淋出總量較對(duì)照處理分別增加了8%-176%和1%-137%。對(duì)于灰棕紫泥,有機(jī)酸對(duì)磷淋出的促進(jìn)作用隨著其濃度的增加而增強(qiáng),有機(jī)酸濃度10mmol/L,促進(jìn)作用顯著增加。有機(jī)酸濃度為1001nmol/L的處理,草酸處理下灰棕紫泥淋出液DTP和MRP的淋出總量較對(duì)照(0.344mg和0.310mg)處理分別增加了4.40和2.94倍,而檸檬酸處理下則較對(duì)照處理分別增加了15.32和11.76倍,酒石酸處理下較對(duì)照處理分別增加了10.17倍和9.58倍,差異均達(dá)統(tǒng)計(jì)極顯著(P0.01)水平。當(dāng)草酸、檸檬酸和酒石酸濃度≥50mmol/L時(shí),灰棕紫泥土壤pH均從8左右降到了4以下,相應(yīng)地土壤磷的淋出釋放量也顯著增加。而對(duì)于紫色潮土,在5-100 mmol/L有機(jī)酸濃度范圍內(nèi),土壤pH仍然維持在6.84～8.71左右,相應(yīng)地土壤磷的淋出量增加幅度較小。說(shuō)明有機(jī)酸的酸解作用是灰棕紫泥土壤上磷素活化的重要機(jī)制。另一重要機(jī)制是絡(luò)合作用。(4)淋溶過(guò)程中,有機(jī)酸的存在對(duì)于土壤無(wú)機(jī)磷形態(tài)轉(zhuǎn)化具有顯著影響,有機(jī)酸促進(jìn)了土壤磷向高活性形態(tài)轉(zhuǎn)化,從而增加了土壤磷的淋出風(fēng)險(xiǎn)。紫色潮土上,草酸添加量同F(xiàn)e-P和Ca8-P、檸檬酸添加量同O-P以及酒石酸添加量同F(xiàn)e-P和Calo-P均呈極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.764,P0.01,N=12)。而對(duì)于灰棕紫泥,草酸、檸檬酸和酒石酸添加量均同F(xiàn)e-P和Calo-P呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(r(Fe-P)=-0.938,-0.865,-0.935, r(Calo-P)=-0.933,-0.896,-0.916, P0.01,N=12),有機(jī)酸對(duì)Fe-P和Calo-P的活化效應(yīng)顯著。兩種土壤有機(jī)酸對(duì)無(wú)機(jī)磷的活化能力為灰棕紫泥紫色潮土�；易刈夏嗌�,草酸和酒石酸處理下土壤有效磷與Fe-P和Ca1o-P之間呈極顯著負(fù)相關(guān)(r-0.795, P0.01, N=12),而檸檬酸處理下灰棕紫泥有效磷與各形態(tài)無(wú)機(jī)磷之間的相關(guān)性規(guī)律不明顯。(5)EDTA對(duì)磷素溶出具有顯著影響,其促進(jìn)作用與EDTA濃度有關(guān)。EDTA濃度≤0.5mmol/L時(shí),TP、DTP和MRP總淋出量均隨著EDTA濃度的增大顯著增加,當(dāng)EDTA濃度0.5mmol/L時(shí),TP總淋出量隨著EDTA濃度的增大逐步增加,DTP和MRP總淋出量增加幅度不大。EDTA濃度為0.5mmol/L時(shí),TP、DTP和MRP總淋出量較對(duì)照處理分別增加了102.35%、56.70%、56.03%(紫色潮土)和41.95%、43.17%、26.81%(灰棕紫泥)；EDTA濃度為5mmol/L時(shí)則為174.81%、86.45%、78.18%(紫色潮土)和92.59%、55.44%、44.97%(灰棕紫泥)。相關(guān)性分析表明,EDTA添加量?jī)H同紫色潮土Ca10-P呈極顯著負(fù)相關(guān),(r=-0.781,P0.01,N=12),同其他幾種磷的相關(guān)性不顯著。對(duì)于灰棕紫泥,EDTA添加量同Al-P、Fe-P和Ca2-P均呈極顯著負(fù)相關(guān)(r-0.746,P0.01,N=12)。EDTA對(duì)灰棕紫泥磷素促進(jìn)作用較紫色潮土大。EDTA處理下有效磷與各形態(tài)無(wú)機(jī)磷之間的相關(guān)性并不顯著。
【圖文】：

３．１．１供試土樣逡逑供試土樣分別采自重慶兩處典型消落帶地區(qū)：開縣和涪陵０－２０邋ｃｍ邋土壤表層逡逑（圖３－１）。紫色潮土采集于高程１７０邋ｍ的^u縣消落區(qū)（Ｅ＝１０８°２７’２ｒ’，逡逑Ｎ＝３１°ｉｒ２６’’）�；易刈夏嗤敛杉诟叱蹋保叮板澹淼母⒘晗鋮^(qū)（Ｅ＝１０７°３ｒ３７’’，逡逑Ｎ＝２９°５１＇３０＂），兩種土壤出落期生長(zhǎng)植被均為野生草本。土壤樣品經(jīng)去除碌石及逡逑植物殘?bào)w后自然風(fēng)干、磨細(xì)、過(guò)２ｉｉ皿標(biāo)準(zhǔn)蹄。供試土壤的基本理化性質(zhì)見表３－１逡逑及邋３－２。逡逑＂＂““：ｋ￣Ｉ、、、＿邋／逡逑圖３－１采樣點(diǎn)位置逡逑Ｆｉｇ邋３－１邋Ｓａｍｐｌｉｎｇ邋ｌｏｃａｔｉｏｎｓ邋ｉｎ邋Ｔｈｒｅｅ邋Ｇｏｒｇｅｓ邋ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ邋ａｒ

轉(zhuǎn)化逡逑４．１消落帶土壤無(wú)機(jī)碟賦存形態(tài)逡逑庫(kù)區(qū)消落帶紫色潮土及灰棕紫泥本底土壤（培養(yǎng)前）中無(wú)機(jī)磷組成見圖４－１。逡逑從圖４－１可以看出紫色潮土無(wú)機(jī)a愐裕茫幔椋錚形鰨嘉藁鷄愖芰康模矗福梗常ィ誨澹埃繡義洗沃嘉藁鬃芰康模常梗矗罰�。以掗b銜希瀉停茫幔椋牽惺峭寥樂(lè)械姆腔钚粵�，辶x隙粒保�、Ｆｅ－Ｐ、Ｃａ２－Ｐ及Ｃａ＾－Ｖx钚韻嘍越細(xì)擼莆钚粵�。淤p跡矗笨杉�，紫色辶x銑蓖粱钚粵祝ǎ粒保小ⅲ疲澹�、Ｃａ２－Ｐ、Ｃａ＜偔Ｐ）总量较低，椒d嘉藁鷄愖芰康模保常保玻�。辶x匣易刈夏嘀形藁滓裕埃瀉停茫幔椋錚形鰨直鷲嘉藁鷄愖芰康模常常玻常ズ停玻福玻埃�，辶x匣钚詀愖芰空嘉藁鷄愖芰康模常叮梗保ァ；易刈夏嘀謝钚詀愖芰空嘉藁鷄愖芰康謀壤義細(xì)哂謐仙蓖痢ｅ義希保矗俺у危白仙蓖鈴義�？Ｔ逦１２０．４４逦≤O易刈夏噱義希保哄澹哄危懾義希懾澹哄澹哄澹咤澹卞義希懾澹哄澹叔澹澹擼卞澹澹擼卞澹梗浮義襄危粒歟掊危疲澹蓿繡危埃繡澹茫幔椋眩繡危茫幔紓繡五義賢跡矗憊┦醞寥牢藁バ翁植煎義希疲椋玨澹矗卞澹桑睿錚潁紓幔睿椋沐澹穡瑁錚螅穡瑁錚潁酰簀澹媯潁幔悖簦椋錚睿簀澹椋鑠澹螅錚椋戾澹簦澹螅簦澹溴義希矗餐庠刺莢諭寥樂(lè)械男翁峙溴義咸砑櫻擔(dān)埃恚紓耄繽庠碼惥祿膠夂笞仙蓖梁突易刈夏嗔街滯寥牢藁鷄惡垮義獻(xiàn)槌杉跡矗�。比劫t跡矗焙屯跡矗部梢鑰闖觶砑油庠碼惓祿膠夂笸寥樂(lè)懈饜五義咸藁椎木院烤黽

本文編號(hào)：2654190