三峡库区消落区土壤氮磷吸附和淹水释放性质研究

摘要

本实验选取消落带主要类型土壤代表性样品进行了氮、磷吸附性能研究，氮、磷淹水释放研究以及干湿交替下土壤磷性质变化规律研究。研究结果表明： (1)供试土壤对铵氮吸附的Qm的范围为302.4～1295.5 mg/kg，K的范围为0.0126～0.0387 L/mg，MBC的范围为17.5～40.3 L/kg。不同利用方式对土壤吸附铵氮能力的影响为荒地土壤＞林地土壤和旱地土壤＞水田土壤＞滩涂土壤；不同土种土壤吸附铵氮能力的强弱为黄壤＞紫色土＞冲积土。 供试土壤对磷吸附的Qm的范围为156.7～455.8mg/kg，K的范围为0.042～0.341L/mg，MBC的范围为8.8～121.6L/kg，RDP的范围为0.175～9.909mg/kg，EPC0的范围为0.009～0.701mg/L。不同利用方式对土壤吸磷能力的影响为荒地土壤＞水田土壤＞林地土壤＞旱地土壤＞滩涂土壤；不同土种土壤的吸磷能力强弱为黄壤＞紫色土＞冲积土。不同利用方式对土壤释磷能力的影响为旱地土壤＞滩涂土壤＞水田土壤＞荒地土壤＞林地土壤。不同利用方式对土壤释磷能力的影响为紫色土＞冲积土＞黄壤。 EPC0取决于土壤磷素水平，并且与水溶性磷含量的关系更为密切。磷素含量高的土壤对磷的吸附能力较小，释放磷的风险较大。 (2)供试土壤氮的释放量平均值为139.6mg/kg。不同利用方式土壤的氮释放量大小为林地土壤＞荒地土壤＞旱地土壤＞水田土壤＞滩涂土壤，不同土种土壤的氮释放量大小为紫色土＞黄壤＞冲积土。磷的释放量平均值为27.5 mg/kg。不同利用方式土壤的磷释放量大小为旱地土壤＞水田土壤＞林地土壤和荒地土壤＞滩涂土壤。三种不同土种土壤中冲积土与紫色土的磷释放量相差不大，黄壤的磷释放量最小。 消落区土壤淹水释放的氮、磷进入相当三峡水库总库容的水体，相应氮、磷浓度的贡献均超过发生富营养化的临界浓度。当水流缓慢时，可能造成氮、磷浓度的上升，如果具有适宜的气候条件，就会发生富营养化。 (3)淹水使土壤pH趋向中性。中性土壤在淹水前后差异不显著；酸性土壤淹水时pH升高，淹水-干燥后pH降低，但仍高于淹水前土壤；碱性土壤淹水时pH降低，淹水-干燥后升高，但仍低于淹水前土壤。 磷在三次淹水过程中释放量均值依次减少，但未达到显著水平，且各土壤释放量变化都不相同。 土壤淹水能提高有效磷水平，淹水期间Olsen P均有不同程度升高，干燥后Olsen P降低。 淹水土壤的Ca2—P、Ca8—P和Al—P高于淹水—干燥土壤。每次淹水时，Fe—P减少，O—P没有显著变化；经过淹水土样在干燥过程中，Fe—P表现为增加，O—P表现为下降。原因是土壤淹水时，还原条件增强，土壤铁被还原(Fe3+→Fe2+)，与磷生成可溶性的磷酸亚铁盐，使铁及被吸附的磷酸盐转变成溶解态而析出，Fe—P溶解，转化为活性较高的磷形态(如Ca2—P等)，一起释放到上覆水体中，同时闭蓄态磷外层氧化铁胶膜消失，磷的有效性提高。土壤在干燥过程中，Eh升高，被还原的Fe2+重新氧化，活性较高的磷可能转化为Fe—P，部分O—P也可能转化为Fe—P。每次淹水过程中，Fe—P的释放对TP释放量贡献最大，Ca2—P含量较高的土壤Ca2—P的释放也占较大比例，Ca8—P每次淹水都有一部分释放。O—P在每次淹水时没有变化，但干燥时略有减少，O—P可能是Fe—P的蓄积库，在淹水时被活化，干燥时转化为Fe—P。 干湿交替对土壤的Feox影响显著，两土壤的Feox在每次淹水时显著升高，干燥时显著减少。淹水能提高Alox的含量，但与淹水前相比差异并不显著，淹水干燥后Alox含量显著降低，与未淹水和淹水期间差异较显著。土壤的Qm和MBC在淹水时高于干燥土壤，表明土壤吸磷能力在淹水时增强，干燥后减弱。干湿交替时Qm和MBC与土壤Feox含量相关性达到极显著水平，与土壤Alox含量呈正相关，但相关性未达到显著水平，干湿交替时Qm和MBC的变化受Feox含量变化的影响更为显著。无定形Fe、Al对磷有强烈的吸附能力，因而土壤淹水后吸磷能力增强，淹水—干燥后下降。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：术语说明

声明

第1章引言

1.1研究背景

1.1.1三峡库区概况

1.1.2库区消落区概况

1.2相关研究进展

1.2.1土壤中氮、磷的转化

1.2.2水体富营养化

1.2.3水土界面氮、磷的迁移转化

1.2.4库区土壤相关研究进展

1.2.5土壤磷的提取方法

1.3研究的目的与意义

第2章材料与方法

2.1实验材料

2.2研究内容

2.3样品分析方法

第3章土壤氮、磷等温吸附性能

3.1铵氮等温吸附性能

3.1.1实验方法

3.2.2结果与讨论

3.2磷等温吸附性能

3.2.1实验方法

3.2.2结果与讨论

3.3小结

第4章受淹土壤氮、磷释放量

4.1实验方法

4.2氮的释放量

4.3磷的释放量

4.4库区消落区受淹土壤氮、磷总释放量计算

4.5小结

第5章周期性干湿交替过程土壤磷性质的变化

5.1实验方法

5.2 pH的变化

5.3 TP在干湿交替过程中的变化

5.4 0lsen P在干湿交替过程中的变化

5.5磷形态在干湿交替过程中的变化

5.6磷等温吸附性能的变化

5.7小结

第6章结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果