三峽庫區(qū)典型消落帶土壤無機(jī)磷研究.pdf

1、三峽工程是治理和開發(fā)長江的關(guān)鍵性工程，具有防洪、發(fā)電、航運(yùn)等巨大的綜合效益。每年5月末到6月初，水位保持在145m，在6～9月間如遇大洪水可以根據(jù)下游防洪需要攔洪蓄水，洪峰過后仍保持在此水位；到10月份，逐漸升高水位到175m，如遇枯水期可推遲到11月份完成；12月至次年的4月，為保持發(fā)電需要，盡量維持在此較高水位。隨之，將會(huì)產(chǎn)生一系列的變化，例如，河水流速減緩，其中攜帶的泥沙沉積，水位呈現(xiàn)周期性的與正常季節(jié)漲落相反的特征。本文以重慶市

2、萬州典型消落帶為研究對象，分析了旱地和水田土壤基本理化性質(zhì)和無機(jī)磷形態(tài)；進(jìn)而研究了不同溫度下磷的吸附解吸特征、吸附動(dòng)力學(xué)和吸附熱力學(xué)參數(shù)；最后，在室內(nèi)土柱模擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，探討了不同處理情況下，無機(jī)磷形態(tài)的變化及其對有效磷的影響。 ㈠通過研究三峽庫區(qū)紫色土旱地和水田的基本理化性質(zhì)、無機(jī)磷的形態(tài)含量，結(jié)果表明：①由于受土壤母質(zhì)、耕作制度、施肥等影響，有機(jī)質(zhì)、磷素含量較高，而氮素、鉀素含量相對較低，pH基本上呈中性至堿性，旱地和水田

3、沒有顯著差異；在剖面上，有機(jī)質(zhì)、氮素和磷素隨著土層深度的增加含量逐漸降低，pH、鉀素沒有呈現(xiàn)一定的規(guī)律。②旱地和水田的各土壤剖面中無機(jī)磷是磷素的主體，旱地在60％～85％之間，水田在75％～95％之間，水田比例大于旱地；旱地和水田各土壤剖面無機(jī)磷形態(tài)含量均是以Ca—P為主，其中Ca10—P含量最高，次之是Ca8—P，Ca2-P最少，其余形態(tài)含量是O—P＞Fe—P＞Al—P；旱地有機(jī)磷含量普遍高于水田，并且二者有機(jī)磷含量均是隨著土壤深度的

4、增加逐漸降低，但旱地有機(jī)磷在B、C層的差異大于水田。⑨通過無機(jī)磷各形態(tài)與有效磷的相關(guān)分析和回歸分析表明，Ca2-P、Al—P是消落帶紫色土旱地和水田有效磷的主要磷源，Ca8—P是重要磷源，而Fe—P、Ca10—P和O—P對有效磷的貢獻(xiàn)較小。而有機(jī)質(zhì)、pH和土壤氧化還原環(huán)境，通過影響無機(jī)磷形態(tài)而提高或降低磷的有效性。 ㈡通過分析旱地和水田的磷吸附特征、解吸率、吸附動(dòng)力學(xué)、擬合動(dòng)力學(xué)方程和熱力學(xué)參數(shù)，得出：①旱地的磷吸附特征參數(shù)MB

5、C、SPR、RDP、Qm與水田的上述參數(shù)沒有明顯差異，雖然溫度對MBC、SPR、RDP影響不大，但對Qm影響顯著。②隨著溫度的升高，旱地和水田的解吸率都在降低，但同一溫度時(shí)，前者的解吸率明顯大于后者，即在短時(shí)間內(nèi)，水田由于磷素釋放造成富營養(yǎng)化的危險(xiǎn)性低于旱地。③在本研究中，紫色土吸附磷主要發(fā)生在0～2.5h內(nèi)，在此時(shí)間段內(nèi)，水田和旱地吸附量都達(dá)到了85％左右，土壤對磷的吸附從快反應(yīng)階段的吸附進(jìn)入慢反應(yīng)吸附的平衡過程。④Elovich方程

6、對本研究磷吸附動(dòng)力學(xué)的擬合最好，其次是一級動(dòng)力學(xué)方程，再次是拋物線擴(kuò)散方程，雙常數(shù)方程最差。⑤本研究中，旱地標(biāo)準(zhǔn)吸附熱為5.96 kJ·mol-1，水田標(biāo)準(zhǔn)吸附熱為9.32 kJ·mol-1；以298K和1×105Pa的標(biāo)準(zhǔn)壓力為例計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)自由能改變量旱地是-1.56kJ·mol-1，水田是-0.61kJ·mol-1，表明旱地和水田均可以自發(fā)進(jìn)行吸附反應(yīng)，而水田更容易發(fā)生吸附反應(yīng)，并且溫度對其吸附反應(yīng)的影響相對較小。 ㈢通過

7、室內(nèi)土柱模擬實(shí)驗(yàn)，分析了各種不同處理下，土壤有效磷、有機(jī)磷和無機(jī)磷形態(tài)的變化，結(jié)果表明：①旱地和水田土壤有效磷、有機(jī)磷和無機(jī)磷形態(tài)中Ca2-P、Ca8—P、Al—P和Fe—P的含量都有不同程度的增加，并且都是相同水分情況下添加有機(jī)質(zhì)的處理大于未添加有機(jī)質(zhì)的，水分不同有機(jī)質(zhì)相同即均添加有機(jī)質(zhì)或均未加有機(jī)質(zhì)時(shí)為淹水處理的含量大于濕潤處理；Ca10—P和O—P含量，是有機(jī)質(zhì)相同時(shí)，淹水處理更利于其向無機(jī)磷有效性更高的形態(tài)轉(zhuǎn)化，但添加有機(jī)質(zhì)也會(huì)