成果名称 ---【 土壤中元素的形态分析和生物有效性的通用性方法学研究 】

基本信息
所属机构
中国科学院生态环境研究中心
主题词
元素;形态分析;生物可给性
研究起止时间
2002.01 至2004.12
成果公报内容
土壤/土壤间隙水/植物根系是一个非常复杂的多界面环境体系,因此土壤中金属元素的生物可给性的研究是一个非常复杂的科学问题。本成果是在国家自然科学基金的资助下探索与建立了基于根基过程的预测土壤中金属元素生物可给性的评价方法。以往预测土壤中金属元素生物可给性的方法主要有:游离金属离子活性模型、同位素稀释、薄层梯度扩散土壤溶液中重金属浓度与植物中重金属积累量之间的相关分析等。这些方法是基于土壤中金属元素的物理化学性质,但忽略了植物吸收过程对生物可给性的决定性影响。在比较系统和深入地研究了影响生物可利用性的各种因素的基础上,我们提出了建立基于根际过程的评价土壤中金属元素生物可给性方法学的原则:生物可利用性研究要接近植物在土壤中生长的实际环境条件,要能反映土壤中发生的复杂的物理化学反应和生物过程对植物吸收金属元素的整体综合作用。其关键是强调植物根际微环境的特点。其方法的要点是1、应用植物根分泌的低分子量有机酸做萃取剂,2、用根际湿土壤中获取的"可移动性根际湿土壤溶液级分"预测生物可利用性。应用根际湿土壤可以避免金属元素形态的变化和不搅动根际土的环境。为了验证这种方法的可行性,我们用盆栽实验种植小麦或大麦,用简单线性相关、因子分析、多元回归分析和Co-inertia分析评估土壤溶液组分中的重金属浓度与植物积累之间的关系。并与其它国际上常用的评价生物可给性的萃取方法EDTA、DTPA、CaCl2、NaNO3和BCR方法进行比较。简单线性相关分析结果显示基于根际过程的生物可给性能较好地预测土壤中多种重金属元素的生物可给性,多元回归分析表明基于根基过程的多元回归方程最简单,不需要其它变量进入就有较好的相关系数,并且基于根际过程的生物可给性的评价方法适用于不同类型的土壤。相关的研究结果已在国外SCI刊物上发表15篇论文。
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