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版纳植物园揭示橡胶林土壤中的硫化物迁移、衰减、消散过程

2019-08-24 西双版纳热带植物园
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  硫磺是一种经济、高效的改良剂,可用作农业土壤肥料、杀虫剂,以及固定土壤中的重金属(HM)以缓解对农作物的毒性。重金属是持久且不可降解的环境污染物,对大多数生物有毒副作用。元素硫被应用于橡胶种植园杂草和橡胶树枯叶病的控制,但存在迁移到周围环境中的可能,影响土壤中HM的迁移和生物利用。然而,元素硫在橡胶林土壤中的迁移、衰减、消散过程尚不清楚。 

  中国科学院西双版纳热带植物园生态水文研究组博士后Sissou Zakari与研究员刘文杰、副研究员蒋小金等合作,对橡胶林土壤中硫化物的迁移、衰减、消散过程进行测定。该实验将山地橡胶林和可可间作系统中的地表径流、土壤流失等水文过程,与土壤总硫(Stot)、硫酸盐(S-SO4)的变化特征联系起来,研究不同坡位(上坡、下坡)、不同农林系统管理模式(杂草、无杂草、混合)下的元素硫衰变动力学特征。结果表明: (1)在橡胶农林系统中,土壤水分、水力传导率呈均匀分布形式;土壤流失主要由径流驱动,下坡比上坡发生的土壤流失和径流更多,无杂草农林系统中发生的水土流失和径流比杂草农林系统(杂草、混交)更高;(2)杂草农林系统中径流水的Stot和S-SO4高于非杂草农林系统;土壤斯托克两室动力学模型的模拟表明,有硫喷施处理的动力学速率比未添加硫的动力学速率低,尤其是对有杂草的农林系统而言;(3)上坡土壤的Stot半衰期(DT50)比下坡高出10~14倍;与有杂草的农林系统相比,混合和非杂草农林系统分别高出4倍、20倍;(4)土壤Stot和S-SO4含量与土壤微生物呼吸(CO2排放)呈显著负相关,表明硫对土壤微生物的活性有不利影响。因此,硫的分解及其S-SO4的转化取决于土壤水分、地表径流、土壤侵蚀和土壤CO2,同时土壤水分又受坡度和农业系统的显著影响。 

  相关研究成果以Decay and erosion-related transport of sulfur compounds in soils of rubber based agroforestry为题,发表在Journal of Environmental Management上。 

   

土壤中的硫化物迁移、衰减、消散过程 

打印 责任编辑: 董凯悦

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