艾比湖流域土壤背景值研究

论文摘要

人们要保护环境,当然要保护人们赖以生存的土壤,而土壤中元素背景值的研究自然是必须先行一步的基础工作。本研究对研究区域艾比湖流域的土壤进行了详细的调查分析,在艾比湖流域范围内共挖掘0~120cm土壤剖面50个,采集了土样290个,利用化学分析测试手段完成了必测元素和理化项目11个,获得了8种土壤元素背景值。在取得可靠数据的基础上,借助电子计算机应用SAS软件的多元统计分析等数学方法进行数据处理。结合地球化学,土壤科学探索艾比湖流域土壤环境背景值的分异规律,进行土壤环境背景值的主要影响因素的综合分析。研究结论如下:1.艾比湖流域土壤环境背景值与世界土壤环境背景值中值相比,Cu、Mn、Ni、Pb较低,Cd、Co、Cr、Zn较高,V接近;与我国土壤环境背景值相比,Ni、Pb偏低,Cd、Co、Cr、Mn、V、Zn偏高,Cu较我国平均背景值略高。总体明显特征表现为Ni、Pb含量偏低。2.元素t检验结果均达到显著水平,艾比湖流域土壤背景值的分布特征呈现由东至西,逐渐升高的趋势;草甸的背景值相对较高,而盐碱区元素背景值含量相对较低。3.在不同土类中,除Cd外沼泽土、灰棕漠土的元素含量均较低,除Pb外泥炭土、草甸土、龟裂土的元素含量均较高,林灌草甸土、风沙土的元素含量居中。因而表现为除个别元素在个别土类中变化较大外,多数元素在不同土类的质量分数变化不大。但唯一有显著明显特征的是Ni元素含量值为0。在行政区划这个统计单元上,虽然不是决定性因素,但行政区划的土壤背景值分布普遍表现出托里地区高于温泉地区高于博乐地区,精河县区域的元素含量均较低,这与该区域的土壤类型、海拔高度等影响因素有关。4.综合分析各种土类中环境背景值元素的状况,可以看到,背景值元素在土壤不同层次中表现出的迁移或积累特性,与土壤类型存在着密切的关系。艾比湖流域中的背景值元素在表土层都表现为极强烈的迁移特性。5.总体而言,主要来自土壤母质分化产生的土壤元素,如V主要呈正态分布;而受外源影响强烈的元素,如Pb、Cu、Zn、Cd等,其含量在土壤中的分布特征比较复杂,且一般呈正偏态分布。6.元素与有机质关系非常明显,与pH关系较明显。除了元素Cd外,其余7个种素均与有机质质量分数相关,而仅有Cd、Cr、Pb、Zn与pH值相关。7.8种元素中,只有Cu、Zn在心土层质量分数高于表土层质量分数,表现为向剖面下部迁移至心土层淀积。就本研究的8种元素来看,亲铁元素有Co、Cr、Mn、V,亲硫元素有Cd、Cu、Pb、Zn。总体上,亲铁、亲硫元素间都具有一定的相关性,但亲铁元素的相关性表现更好些。8.不同的土壤元素环境背景值分布规律既有共性又有差异性。其共性表现在:1).在土壤类型等决定性因素的控制下,土壤元素环境背景值表现出地域分异规律,如艾比湖流域;2).各个土壤元素在土壤剖面的不同层次间呈现出pH分异规律,其差异性表现在不同的土壤元素的地域分异规律。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 概述
• 1.1 研究区自然环境特征
• 1.2 社会环境概述
• 1.3 环境背景值调查研究简介
• 1.3.1 土壤环境背景值的概念与研究意义
• 1.3.2 国内外土壤环境背景值研究现状与趋势
• 第二章 土壤环境背景值的研究方法
• 2.1 实施方案的整体设计
• 2.1.1 系统论的观点和系统工程的方法
• 2.1.2 目标设定
• 2.2 质量保证
• 2.3 布点采样
• 2.3.1 布点原则
• 2.3.2 野外选定原则
• 2.3.3 采样
• 2.3.4 样品加工与管理
• 2.4 分析测试
• 2.4.1 成土母质的9 个元素的测定
• 2.4.2 pH值的测定
• 2.4.3 土壤有机质测定
• 2.5 数据前期处理
• 2.5.1 统计单元的划分
• 2.5.2 非背景值数据的检验和剔除原则
• 2.5.3 剔除离群值
• 第三章 土壤环境背景值
• 3.1 土壤环境背景值的计算方法
• 3.1.1 艾比湖流域土壤环境背景值统计单元的划分
• 3.2 艾比湖流域9 种元素土壤环境背景值
• 3.2.1 艾比湖流域土壤环境背景值
• 3.2.2 主要行政区土壤环境背景值
• 3.2.3 全流域主要植被类型土壤环境背景值
• 3.2.4 全流域各入湖河系环境背景值
• 3.2.5 不同质地土壤环境背景值
• 3.2.6 不同土类土壤环境背景值
• 3.3 艾比湖流域土壤环境背景值基本统计量
• 第四章 土壤环境背景值分异规律及影响因素分析
• 4.1 土壤背景值在不同土类中的分异规律
• 4.2 土壤背景值在行政区划上的表现
• 4.3 表土层中元素背景值与母质层的关系
• 4.4 不同土类表土层与母质层间背景值元素的比较
• 4.5 各元素频数分布图
• 4.6 土壤环境背景值在不同入湖河系上的分异
• 4.6.1 艾比湖湿地土壤环境背景值元素的差异
• 4.6.2 流域土壤各层次间背景值元素的分布特点
• 4.7 土壤理化性质与土壤环境背景值的关系
• 4.7.1 pH值对土壤环境背景值的影响
• 4.7.2 土壤有机质与元素背景值的关系
• 4.8 土壤背景值元素间的相关关系
• 第五章 结论
• 5.1 主要行政区土壤环境背景值
• 5.2 全流域主要植被类型土壤环境背景值
• 5.3 全流域各入湖河系环境背景值
• 5.4 不同质地土壤环境背景值
• 5.5 不同土类土壤环境背景值
• 5.6 土壤背景值在不同土类中的分异规律
• 5.7 土壤背景值在行政区划上的表现
• 5.8 表土层中元素背景值与母质层的关系
• 5.9 艾比湖流域土壤环境背景值元素的差异
• 5.10 土壤理化性质对土壤环境背景值的影响
• 5.10.1 pH对土壤环境背景值的影响
• 5.10.2 有机质对土壤环境背景值的影响
• 第六章 展望
• 参考文献
• 谢辞