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《紫色土—作物系統(tǒng)對酸雨的響應(yīng)與機理研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、西南大學(xué)博士學(xué)位論文紫色土—作物系統(tǒng)對酸雨的響應(yīng)與機理研究姓名：張華申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：農(nóng)業(yè)資源利用指導(dǎo)教師：謝德體;魏朝富20070401摘要紫色土一作物系統(tǒng)對酸雨的響應(yīng)與機理研究土壤學(xué)博士研究生指導(dǎo)教師謝德體魏朝富王定勇摘要張華教授研究員教授隨著工業(yè)的不斷發(fā)展以及世界人口的劇增，化石燃料能源如煤和石油等的消耗量日益增加?；剂夏茉吹氖褂茫沟么髿庵械牧蜓趸?、氮氧化物的濃度增高，經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)形成酸。最終通過雨、霧等形式降落形成酸雨。在酸雨的長期作用下，將會給陸地生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、水生態(tài)系統(tǒng)帶來巨大的危害。大量研究表明，土壤經(jīng)過酸
2、雨淋洗，其土壤鹽基離子淋失增加，氧化鐵活性提高，土壤團聚體形成的膠結(jié)物質(zhì)數(shù)量減少，品質(zhì)下降，土壤團聚體的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)性變差，加速土壤侵蝕；其次是鉛、鋁等有害離子大量釋放，酸雨淋洗植物造成植物營養(yǎng)元素的析出，使得植物營養(yǎng)失衡，影響植株的光合速率和硝酸還原酶(NR)與谷氨酸合成酶(GOGAT)活性，在一定程度上抑制植物的營養(yǎng)生長和生殖生長。因此，控制酸雨和土壤酸性化是可持續(xù)發(fā)展進程中必須解決的一個重大環(huán)境問題。紫色土的化學(xué)成分具有較強的化學(xué)穩(wěn)定性，盡管在亞熱帶濕潤地區(qū)。紫色巖發(fā)育的土壤多呈中性至微堿性，但由于酸性沉降物的影響，己造成局部地區(qū)紫色土酸
3、化。重慶長期的酸沉降污染，給當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)造成的累積效應(yīng)，雖然近幾年來加強對大氣污染治理，酸雨污染形勢總體上呈下降趨勢，但下降的程度比較小，形勢不容樂觀，酸雨污染依然嚴(yán)重?；谝陨显颉１狙芯客ㄟ^模擬實驗，田間試驗，并結(jié)合調(diào)查研究，對紫色土—作物系統(tǒng)對酸雨的響應(yīng)與機理進行了多方面深入的研究，以期對西南地區(qū)酸雨問題的防治具有一定的科學(xué)價值和參考意義。研究結(jié)果顯示，中性紫色土在pH3．0和4．0的模擬酸雨淋洗后，pH值也開始明顯降低，pH4．0的酸雨是長期潛在地影響中性和酸性紫色土酸化的一個臨界降雨pH值；石灰性紫色土在模擬酸雨1年和5年雨量處理
4、后，土壤pH不但沒有降低，反而略有升高，僅在經(jīng)過pH3．0和4．0的模擬酸雨tO年雨量淋洗處理后過程，土壤pH略有下降，但其pH仍處在堿性水平，這反映了該土壤中CaC03的高度緩沖能力；隨酸雨淋洗時間的加長，交換性ca2+和M92+隨處理pH的降低而明顯地減少，在長期的酸雨淋洗下，可促進土壤礦物分解，而釋放出K+、lqa+；酸雨浸入土壤的初期，無論是否有兩南大學(xué)博十學(xué)伊論文土壤pH的顯著變化，微生物都有較靈敏的反應(yīng)；真菌的數(shù)量一般是隨士壤pH的卜降而上升，但當(dāng)土壤pH<3．50時，十壤中的真菌數(shù)明顯降低，這一pH值可能是真菌的臨界的pH值。中性
5、和酸性紫色士被酸雨酸化后，十壤中脫氫酶、脲酶和過氧化氫酶受到酸雨極明顯的抑制作用，而在一定酸性條件下，卻促進了轉(zhuǎn)化酶的活性。石灰性紫色十中的氧酶、轉(zhuǎn)化酶、脲酶和過氧化氫酶與士壤pH均無顯著相關(guān)關(guān)系，表明石灰性土壤對酸雨危害有較人的抵御能力。酸雨雨水對蔬菜根系生長有寅接的影響，雨水酸度越高，對蔬菜根系的生長影響越大。其l臨界pH值在4．肛5．0之間：酸雨淋洗的中性和酸性紫色土上種植的萵苣和四季豆，其根系活動和葉片硝酸還原酶活性_二項生理指標(biāo)均隨致酸后的十壤pH值下降而減弱，根長及根重均明顯F降，但在石灰性紫色土中的變化不犬：盆栽試驗結(jié)果顯示。在中
6、性和酸性紫色七上生長的蔬菜，生物鼉隨士壤pH值的降低而F降：田問試驗的結(jié)果是，對照區(qū)單位面積蔬菜產(chǎn)量，酸雨輕污染區(qū)>酸雨重污染區(qū)。土壤中硝態(tài)氮量受施肥量和降雨繁影響明顯，不同施肥處理其淋失量大小排序均為OM+CF：>CF>OM>CK，與施肥過程中氮添加量一致，淋失過程主要集中在雨季(6，7，8月)。同一施肥處理，土壤硝態(tài)氮的淋失簧隨降雨pH值的升高而增加。在酸雨淋洗下，土壤酸度不斷增加，抑制了土壤的銨化和硝化過程，從而減少了硝態(tài)氮的淋失量?；旌戏侍幚斫Y(jié)果表明，有機肥的施用在一定程度上可以抑制強酸性降雨對土壤硝態(tài)氮淋失的影響。起到保持土壤肥力的作
7、用。酸雨對十壤氮循環(huán)的影響，一方面，由于酸雨影響了作物的正常生長，使蔬菜從土壤中吸收氮量在不同的酸雨影響區(qū)有明顯的差異：另一方面，從田間試驗和模擬試驗均發(fā)現(xiàn)土壤硝態(tài)氮、氨態(tài)氮的淋失量會隨著降水酸度的提高而提高。土壤磷元素在不同施肥處理下淋失量大小排序與硝態(tài)氮特征相同，同樣受到施肥茸和降雨鼉的影響。其中混合肥和化肥處理，由于磷的施肥量大幅增加，土壤磷元素的淋失量明顯大于有機肥和對照處理。不同施肥處理土壤磷元素淋失對酸雨的響應(yīng)略有不同，總體來說，pH值為5．5是一個臨界點，土壤磷元素淋失量最大。可以推測大多數(shù)土壤酸性磷酸酶活性的最適pH值為5．5，
8、此時土壤有效磷含量最高，在酸雨的淋洗下促進了土壤磷元素的淋失。土壤中磷的釋放是一個相對緩慢的過程，主要發(fā)生在6'-'10月，時間跨度比較長．酸雨對土壤
