导读:本文包含了土壤环境地球化学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:土壤,地球化学背景,地球化学基准,富集系数
土壤环境地球化学论文文献综述
曾琴琴,王永华,刘才泽,雷风华[1](2019)在《秀山-酉阳地区土壤环境地球化学特征》一文中研究指出基于重庆秀山县、酉阳县土壤地球化学调查数据,对深、表层土壤中As、Cd、Cu、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn等8个重金属元素的分布特征,土壤的酸碱度、母岩对土壤地球化学特征的影响等进行了分析。结果表明,不同类型土壤中各元素富集特征不同;表、深层土壤均以酸性为主,土壤酸碱度影响重金属的空间富集与贫化特征,适当提高土壤pH值使其呈弱酸性或弱碱性是降低重金属污染的一项有效措施。通过分析,将研究区土壤环境背景分为叁类,其中,重金属元素高背景区空间分布的非自然源特征明显,主要为人类活动形成的点状或面状异常,是该区生态环境面临的主要问题。(本文来源于《四川地质学报》期刊2019年02期)
高明[2](2017)在《土壤环境地球化学条件与大豆产量/质量的关系研究》一文中研究指出土壤不仅是人类赖以生存的物质基础,还是生态系统最基本的组成部分。土壤作为元素的储存库,其元素的丰缺状况直接影响着农产品的产量与质量。近年来,随着人口增长和社会经济的高度发展,工业的迅速发展和一些不适当的人为活动,土地利用开发程度不断增大,土地退化日益严重,使土壤环境污染日益严重,农业土壤环境质量下降,影响了农作物的生长,也危害了人体健康。人类的生存繁衍与农业生态息息相关,而农业生态的基本资源是土壤,因此土壤环境质量受到社会的广泛重视,是当今环境科学的重要研究内容。东北地区是大豆的生态适宜区,也是我国最大的大豆产区,大豆播种面积和产量均占全国的一半。吉林省种植大豆历史悠久,素有大豆之乡的美称。本研究共采集表层土壤样品2667个,深层土壤样品659个;大豆主产区研究区位于农安县前岗乡和榆树市的八号镇和向阳镇,共采集表层土壤样品90个,分析检测土壤元素23项,土壤理化指标3项,土壤元素有效态13项;共采集大豆籽实样品14个,分析检测大豆籽实元素含量17项,营养成分23项;野外工作和室内分析数据基本满足统计分析要求;获得了一批重要的野外基础数据和室内分析数据,为进行大豆生态环境地球化学特征分析和相关性分析奠定了基础。本研究以榆树市黑土地大豆种植区为重点研究区,并选择农安县不同生态环境大豆种植区作为参照区,研究土壤和大豆籽实有害和有益营养元素的组成和分布特征,查明营养元素丰缺状况;通过研究营养元素的有效含量特征,查明大豆质量形成的地球化学特征及其影响大豆质量的相关因素;结合环境、气候、土壤元素等农业生态环境因素,综合评价土壤环境质量和土壤肥力;最后利用偏最小二乘法(PLS)建立土壤元素及土壤理化性质与大豆产量/质量的定量关系模型,并利用区间两阶段和机会随机约束方法建立大豆产量的优化模型,为提出发展高产量、高蛋白大豆区域种植提供依据。本研究得出的主要结论如下:土壤元素的地球化学分布特征方面,土壤大量元素与微量元素含量充足,土壤有益元素及健康元素均与土壤环境背景值接近,土壤有害元素含量均未超过土壤环境质量标准二级标准限值;土壤元素相关性方面,研究区土壤中Mo、Hg等16种元素与土壤元素全量在0.01水平上显着相关,有P、A1等3种元素与土壤元素全量在0.05水平上显着相关;研究区土壤有效Fe、有效Mn、有效Zn、Mg-exc与土壤元素全量在0.01水平上呈显着正相关关系,有效B、Ca-exc与土壤元素全量在0.01 水平上呈显着负相关关系,NO3-N与速效K与土壤元素全量在0.05水平上呈显着相关关系;研究区Ca-exc、有效Fe、有效B与土壤理化指标在0.01水平上呈显着相关关系,硝态氮、有效Zn与土壤CEC和pH在0.01水平上呈显着相关关系,速效K与有机质和CEC在0.01 水平上呈显着相关关系;有效P、Mg-exc与有机质在0.05水平上呈显着相关关系;研究区域大豆籽实元素含量均值由高到低依次是:K>P>Mg>Ca>Fe>Zn>Mn>Cu>Ni>Mo>F>Cr>Cd>Se>Pb>As>Hg,元素间含量差异明显,最高值K元素含量为17705.02mg/kg,而最低值Hg元素含量只有0.0008mg/kg;研究区大豆籽实中营养成分全量地区差异表现为:农安前岗营养元素含量<榆树向阳营养元素含量<榆树八号营养元素含量;研究区域土壤环境质量总体符合《土壤环境质量标准》GB15618—1995二级标准,较适宜种植大豆,但在农安县前岗乡的局部区Cd含量超标。研究区域榆树八号镇土壤肥力最丰富,其次是榆树向阳镇和农安县前岗乡,均适宜种植大豆,但土壤酸碱度条件需要改善。研究区土壤肥力大小排序是:榆树八号>榆树向阳>农安前岗。分别以已知的某大豆主产区大豆产量/质量(以氨基酸为评价指标)24/11组数据为训练集、6/3组数据为验证集,采用SPSS软件,用偏最小二乘(Partial least square,PLS)方法构建大豆产量/质量与土壤质量(土壤元素、土壤pH、有机质含量以及阳离子交换量)间的定量关系。模型模拟显示,模型相关系数R分别为 0.909、0.912、0.900 和 0.899,R2 分别为 0.826、0.832、0.810 和 0.808,R2adj分别为0.802、0.821、0.804和0.801,所有回归系数均通过了统计学检验(P<0.05);此外,模型的实验数据和预测数据的相关系数R2pred分别为0.961、0.935、0.923和0.956,说明所建立模型具有良好的预测能力。此外,土壤元素B、Mo、Se、K、N、P、Zn、As以及土壤pH、阳离子交换量对大豆产量有正效应作用,而元素B、Mo、Se、K、N对大豆质量有正效应作用,为今后改良土壤以提高该地区大豆产量、质量提供了理论支撑。本研究针对吉林省社会经济、大豆发展概况以及大豆发展存在的问题,结合研究区域土地资源可持续利用的要求以及大豆主产区的土地资源状况和社会经济条件等,采用区间两阶段和机会随机约束建立了研究区域大豆产量、质量优化模型(如(?)得到相应大豆的产量/质量值,并针对该地区大豆种植现状,从大豆生长的有利土壤元素、有害元素、有机质以及其它理化性质角度提出了相应的改良措施。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-01)
雷风华,崔玉军,张立,刘国栋[3](2016)在《黑龙江绥化市太平庄富硒地区土壤环境地球化学特征》一文中研究指出为了提高农业用地经济效益,以地球化学调查手段为主,对绥化市太平庄地区的富硒土壤分布状况及其重金属元素地球化学特征进行了调查,评价了土壤质量环境状况,评价结果表明该调查区土壤质量环境良好,适合进一步开发富硒农产品,增加当地居民和地方财税收入,可以产生良好的经济效益和社会影响。(本文来源于《中国地质调查》期刊2016年04期)
郑昱[4](2016)在《厦门市土壤环境地球化学特征与人体健康关系研究》一文中研究指出随着全球工业化进程的发展,世界性的自然环境正逐渐被人类改造,我国也在全球化的浪潮中加速了现代化工业的发展。对资源的大规模的开发以及各类污染、废弃物进入环境中,导致各种社会性公害的发生。针对目前全球一系列由此导致的生态环境问题,国内外已开展相关研究并取得了若干相关科研成果。其中,城市生态环境地球化学以城市为研究对象,通过研究农田系统、城市系统及各类地方病等影响城市环境的地球化学问题,研究特定条件下物质演化规律及其对环境的影响,掌握调控机理,并提出治理对策,为城市规划、建设、管理出谋划策。本文以厦门市为研究对象,在《福建厦门—漳州经济区区域环境地球化学调查与评价》、《福建省厦门—漳州地区区域生态地球化学评价》和《福建省沿海经济带多目标区域地球化学调查报告》项目工作成果的基础上,进一步开展厦门市城市生态地球化学调查与评价工作。通过采集厦门市野外表层土壤样品,分析测试pH、有机质、SiO2、Hg、Cd等24项指标全量以及Hg、Cd、Pb、As等21个元素的有效态含量,对厦门市土壤元素富集情况进行分析评价。选取30个土壤样品增加测试Hg、Cd、Pb叁种重金属元素相态分析;农产品、人发样品分析测试Hg、Cd、Pb、As等21个元素全量,对重金属污染区进行划分、评价,并研究土壤元素富集与缺乏对农业生产、城市生态和人体健康的关系。通过本次研究,客观、系统阐明整个生态地球化学环境现状,圈定特定的元素富集异常区,阐明不同的元素富集区与人体、城市生态、农业的相互关系,对有益的元素富集区提出科学合理的开发利用方案,对不利的元素富集区,提出相应的规避和治理对策,同时对水土环境污染调查,提出相应防治措施,为厦门城市生态环境调控及城市的可持续发展提供基础地球化学资料和科学决策依据,并为今后进一步深化城市生态研究奠定了坚实的基础。(本文来源于《中国地质大学(北京)》期刊2016-05-01)
王晓雁,李慧慧,刘隆,雷腾[5](2015)在《土壤环境中几种常量元素的生物地球化学研究进展》一文中研究指出通过对生物地球化学的概念以及生物地球环境化学循环进行阐述,进而得出了土壤环境生物地球化学循环的概念。通过对土壤中的生物地球化学循环所存在的物态进行分析,总结出土壤生物地球化学循环所研究的物态包括叁种:即固、液、气叁相物态。进而提出土壤生物地球化学中的几种主要养分元素碳、氮、磷、硫在液相物质或气相物质影响下,在土壤-生物界面之间进行迁移和传递的研究进展,得出其在生物地球化学循环中的作用。(本文来源于《当代化工》期刊2015年08期)
李霖杰[6](2015)在《邱村土壤中Hg缓变型地球化学灾害及土壤环境质量评价》一文中研究指出福建邱村金矿区是我国重要的产金区,储藏的金矿资源十分丰富。然而伴随着资源的大规模开发,推动了当地经济发展,但由于多年以来不规范的冶炼、采伐以及选矿后期的废水废渣废气未经过处理直接进入环境中对周围的生态系统造成严重威胁,大面积土壤因此遭到重金属污染而不断退化,不适宜种植粮食作物而废弃,空气中的重金属含量超标而不适宜人居住,大量的地表水受到重金属污染而不能被人类和动植物直接吸收,因此改善当地的环境已经迫在眉睫。本文对邱村金矿及土壤重金属元素Hg的总汞及各种形态进行了全面系统的研究分析。邱村金矿区土壤重金属汞形态含量和变化差异较大:在8个采样组中平均总汞含量值在2.44mg/kg到41.81mg/kg之间,明显高于我国土壤环境背景值一级标准0.15mg/kg,其化学形态主要以有机结合态和残渣态两种物理赋存形态存在,铁锰氧化态和碳酸盐结合态次之,离子态最少。构建缓变型地球化学灾害数学模型研究了土壤中汞元素的缓变型地球化学特征发现:HgE与HgC+O、HgE与HgE+O、HgE与HgF+O、HgE与HgE+C+O、HgE与HgE+F+O、HgE与HgC+F+O、HgE与HgTRCP、HgE+C与HgE+C+O、HgE+C与HgE+F+O、HgE+C与HgC+F+O、HgE+C与HgTRCP、Hg E+F与HgE+C+O、HgE+F与HgE+F+O、HgE+F与HgC+F+O、HgE+F与HgTRCP、HgC+O与HgE+C+F、HgF+O与HgE+C+F、HgE+C+F与HgTRCP之间符合缓变型地球化学灾害数学模型特征,土壤存在汞的缓变型地球化学灾害的可能性。对比从金矿区采回的土壤样品测试分析结果来看,离子态的汞的含量超过0.0606mg/kg的土壤样占到共采回的土壤样品的总数比例超过70%;汞的离子态和碳酸盐结合态形态组合的含量超过0.0915mg/kg的土壤样品数占到共采回的土壤样品的总数的比例接近60%;汞的离子态和铁锰氧化物结合态形态组的含量超过0.2196mg/kg的样品数占中采样数的比例超过40%;汞的离子态、铁锰氧化物以及碳酸盐结合态形态组的含量超过0.2321mg/kg的样品数占中采样数的比例接近60%等。由此可以得出如下结论:邱村金矿区域内大约有43%~71%的样品中污染有害物质汞的含量超过了缓变型地球化学灾害的爆发点,因此大概有超过43%~71%区域具备了爆发缓变型地球化学灾害的可能性。采用了单因子污染指数法、地积累指数法、潜在生态危害指数法对研究区土壤环境质量进行了评价,结果表明研究区的土壤基本上都受到相当严重的污染。通过叁种不同的评价方法来评价:汞的单污染指数基本都大于1,说明大部样品都受到了污染,污染较为严重,最高指数达到278,超过95%的样品受到过污染。地累积指数为1.03到2.27都大于1表明污染达到一定程度,数值越大污染越严重。潜在生态指数以国家叁级标准为背景值计算的出的Er值在119到1115之间属于高等污染。几种评价方法所得到的结果基本一致。本文还探讨了影响汞释放的因素:PH、离子强度和有机质的影响较为明显,温度和土液比影响不明显。其中低PH、高离子强度和低有机质情况下,土壤中汞的释放风险增大,意味着土壤相对贫瘠,强酸雨冲击容易诱发地球化学灾害的爆发。进一步探讨了对于自制碳石灰对于阻断植物吸收有效汞。结果表明对于研究区域汞污染场地,基于化学固定原理,采用碳石灰固定修复技术可实现汞元素缓变型地球化学灾害的阻断,合适的碳石灰添加量为0.1%~0.3%,添加后充分拌合并稳定1个月以上为佳。(本文来源于《成都理工大学》期刊2015-05-01)
李春亮[7](2013)在《甘肃省武威地区多目标区域地球化学特征及土壤环境质量评估》一文中研究指出通过开展甘肃省武威地区多目标区域地球化学调查,查明了测区内元素地球化学分布和分配特征,测区行政区隶属甘肃省武威市的凉州区、民勤、古浪叁个市县,调查面积共计6000km2,野外按照网格化方式开展土壤测量工作,分别按照1个点/km2采集表层土壤样品,采样深度为0-20cm;按照1个点/4km2采集深部土壤样品,采样深度为1.5m以下。其中共计采集表层样品6060件,深层样品1568件,依据要求分析54项,其中表层土壤样品按1个点/4km2组合分析,深部土壤样品按1个点/16km2组合分析。项目中所取得的主要的成果如下:1、通过对甘肃省武威地区多目标区域地球化学调查,查明了工作区内不同土壤类型及不同成土母质元素的地球化学特征。统计了工作区内表层土壤元素地球化学背景值及深层土壤地球化学基准值。2、按照地质背景、土壤类型、地貌单元等比较了各类型中表层和深层土壤的元素特征,阐述了元素的富集贫化趋势、元素组合特征及其分布的均匀性等,填补了测区长期以来土壤元素各项指标的空白。3、科学地进行了土壤地球化学分类和土壤生态地球化学环境分区。选取农业养分元素(P、SiO2、CaO、MgO、Al2O3、N、K2O)、有益微量元素(B、Se、Mn、Mo、TFe2O3)、环境效应元素(Cd、As、Cr、Hg、Ni)、地质环境特征元素(Pb、Zn、Ag、Au)作为编图指标元素,参考其它元素分布特点,根据表层土壤元素地球化学场的分布特征及分布规律,结合区域地质特征、土壤类型及地形地貌进行地球化学分区,划分出了富集区、缺乏区、背景区。4、依据国标中元素的相应指标,对工作区进行了土壤环境健康质量综合评估结果表明:工作区内优质级土壤占全区的7.26%;优良级土壤占全区的58.15%;良好级土壤占全区的25.64%;中等级土壤占全区的5.02%;差等级的土壤占全区的12.93%。(本文来源于《中国地质大学(北京)》期刊2013-12-01)
郭巨权,王曦婕,刘隆,韩张雄[8](2013)在《土壤环境中几种重金属元素的生物地球化学循环研究进展》一文中研究指出综述了土壤中与人类生活密切相关的砷、镉、铜、铅、汞等元素的土壤生物地球化学循环的研究现状,总结得出:土壤中各种重金属元素的生物地球化学循环都是从土壤-植物-动物-人类-土壤的过程,而这一系列的循环过程都是在水的参与下完成,所以水在土壤生物地球化学循环过程中起到了关键性作用。指出了土壤污染过程已经不能简单地研究土壤内部过程,而且需要研究土壤接口过程以及土-气-水-生相互作用和相互驱动的过程,只有交叉、综合地研究土壤内部、接口和外部环境的生物地球化学循环过程,才能揭示高强度人类活动下土壤环境质量的演变规律,以实现风险管理,保护土壤质量、农产品质量和生态系统健康。(本文来源于《绿色科技》期刊2013年09期)
高宇,杨忠芳,张玲燕,余涛[9](2012)在《运用地球化学调查数据研究银川盆地土壤环境污染程度》一文中研究指出重金属元素及其他元素在土壤圈中长期积累到一定程度后会对环境造成影响并对食物链产生危害,对土壤进行元素的污染程度划分有助于及时掌握土壤环境现状。运用多目标区域地球化学调查数据,将Hg、Cd、As、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr等8项重金属元素按照土壤环境质量一级标准值、F元素一级推荐值,分别采用尼梅罗公式计算其污染指数,绘制污染程度图。将银川盆地划分为清洁区、基本清洁区、初始污染区、轻度污染区、中度污染区和重度污染区,并分析总结了污染来源。(本文来源于《现代地质》期刊2012年05期)
温小军[10](2012)在《赣南稀土矿区土壤环境特征及稀土金属地球化学行为研究》一文中研究指出稀土资源的开发利用与其他资源一样,具有人类深度干扰、环境污染突出、生态严重恶化等特征,且稀土资源开发的污染问题一直被其应用价值特别是在农业方面的有益作用所掩盖,以至对稀土矿区生态环境问题的认识多停留在水土流失、植被破坏等表面现象上。目前针对稀土资源开发影响下对生态环境的影响研究相对比较零散,系统性不强,且较多集中在农用稀土进入土壤环境后稀土元素的地球化学行为等方面。本研究选取赣南叁个稀土矿区——龙南高钇型稀土矿区、寻乌低钇低铕型稀土矿区和信丰中钇富铕型稀土矿区作为研究对象,结合野外取样、实验室模拟分析等方法,研究了赣南稀土矿区和稀土金属地球化学行为,得到如下结果。(1)赣南典型稀土矿区土壤肥力和稀土金属污染特征。矿区和矿区下游土壤综合肥力均比较低下,其中矿区土壤综合肥力为Ⅲ级(差),矿区下游土壤综合肥力为Ⅱ级(一般);各稀土矿区土壤均呈酸性或弱酸性,有机质含量较低,土壤中盐基性离子淋失严重,阳离子交换量随着土壤酸性增强而降低;营养元素流失严重,氮磷钾在矿区和矿区下游土壤环境中处于缺乏状态,氮磷钾有效性较低;土壤综合肥力与开采历史呈现时间累积效应。稀土矿区土壤环境中稀土金属含量均比较高,土壤稀土金属污染较严重。矿区土壤环境中稀土金属全量与稀土矿区开采历史、稀土矿区的开采状况有关系,如信丰稀土矿区开采历史短,矿区土壤环境中稀土金属全量最高;稀土金属有效性较高,稀土金属具有较高的活性。开采历史越短的矿区,其矿区和矿区下游土壤环境稀土金属有效性越高。(2)稀土矿区水土环境酸化和稀土金属在垂直剖面方向分布的时间效应。矿区土壤受稀土资源开发影响较大,土壤酸性较强,其中A层土壤酸化严重,到2011年10月,矿区土壤达到强酸性,土壤酸化现象极为严重,B层土壤酸性亦较强,酸化趋势比较明显,但C层土壤呈微弱减低趋势,呈弱酸性状态;矿区下游土壤A、B、C层酸化均比较严重,酸化程度是一个由表及里的过程,即A层酸化最严重(2011年快达到强酸性),B、C层次之;相比土壤环境,研究区水体pH值变化不明显。矿区土壤环境中稀土全量和有效态稀土含量均极高,A、B层稀土全量逐年减少,稀土金属向低海拔区域和垂直方向发生迁移,C层土壤环境中稀土全量相对稳定,土壤A层中有效态稀土含量表现为逐年上升状态,但在同一年的4月(雨季)要比10月(旱季)要高;土壤B、C层中则维持在相对高值的状态;稀土金属在稀土矿区下游土壤环境中具有非常明显的表聚性,即土壤A层稀土金属增加明显,B层次之,C层微弱增加,有效态稀土金属含量与稀土全量具有类似特征。(3)稀土酸性废水对土壤理化性质变化、营养元素含量和有效性以及稀土金属形态转化、累积迁移和有效性的影响。稀土酸性废水的输入,胁迫土壤中稀土金属发生形态上的转化,使稀土金属有强烈向活性态稀土形态转化的趋势,活性态稀土金属随水力搬运作用和淋滤液淋出发生水平方向和垂直方向上的迁移,稀土金属向矿区下游区域扩散、吸附、累积,导致残渣态稀土金属含量和稀土全量降低以及稀土金属污染扩散。(4)模拟酸雨及稀土金属污染对稀土矿区土壤酸化、土壤酶活性以及对稀土金属活化、形态转化、迁移累积影响。不同酸碱度的模拟酸雨对稀土矿区土壤pH值、稀土淋失量及其化学形态转化的影响各不相同。模拟酸雨酸性越强,土壤酸化越严重,稀土淋出量越多,同时可能促进土壤中稀土形态之间的转化。稀土尾矿经模拟酸雨淋溶后,土壤酸化严重,酸雨酸性越强,土壤酸化越严重;菜园土经稀土La、Ce单一和复合污染后,土壤酸化不明显,但经稀土尾矿淋出液污染后土壤酸化严重。土壤脲酶活性变化符合稀土金属“低促高抑”的生态效应;不同处理培养下土壤脲酶活性的抑制率表现为:尾矿稀土淋出液污染>稀土La、Ce复合污染>稀土Ce单一污染>稀土La单一污染。过氧化氢酶活性则表现为先抑制后轻微促进,不同处理培养下土壤脲酶活性的抑制率表现为:尾矿稀土淋出液污染>稀土La. Ce复合污染>稀土La单一污染>稀土Ce单一污染;土壤脲酶对稀土污染更为敏感。综上所述,赣南典型稀土矿区土壤综合肥力低下,营养元素流失和稀土金属污染均比较严重,并不同程度地呈现时间累积效应;稀土金属含量及其有效性较高,极易通过土壤-植物、水土流失等途径进入食物链,造成污染扩散,存在较大的生态风险;稀土酸性废水和酸雨对稀土矿区土壤环境影响较大,可促进土壤酸化、理化性质变化、营养元素流失、土壤酶活性变化以及稀土金属活化溶出和形态转化,对区域生态环境的负面影响较大。(本文来源于《云南大学》期刊2012-10-01)
土壤环境地球化学论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
土壤不仅是人类赖以生存的物质基础,还是生态系统最基本的组成部分。土壤作为元素的储存库,其元素的丰缺状况直接影响着农产品的产量与质量。近年来,随着人口增长和社会经济的高度发展,工业的迅速发展和一些不适当的人为活动,土地利用开发程度不断增大,土地退化日益严重,使土壤环境污染日益严重,农业土壤环境质量下降,影响了农作物的生长,也危害了人体健康。人类的生存繁衍与农业生态息息相关,而农业生态的基本资源是土壤,因此土壤环境质量受到社会的广泛重视,是当今环境科学的重要研究内容。东北地区是大豆的生态适宜区,也是我国最大的大豆产区,大豆播种面积和产量均占全国的一半。吉林省种植大豆历史悠久,素有大豆之乡的美称。本研究共采集表层土壤样品2667个,深层土壤样品659个;大豆主产区研究区位于农安县前岗乡和榆树市的八号镇和向阳镇,共采集表层土壤样品90个,分析检测土壤元素23项,土壤理化指标3项,土壤元素有效态13项;共采集大豆籽实样品14个,分析检测大豆籽实元素含量17项,营养成分23项;野外工作和室内分析数据基本满足统计分析要求;获得了一批重要的野外基础数据和室内分析数据,为进行大豆生态环境地球化学特征分析和相关性分析奠定了基础。本研究以榆树市黑土地大豆种植区为重点研究区,并选择农安县不同生态环境大豆种植区作为参照区,研究土壤和大豆籽实有害和有益营养元素的组成和分布特征,查明营养元素丰缺状况;通过研究营养元素的有效含量特征,查明大豆质量形成的地球化学特征及其影响大豆质量的相关因素;结合环境、气候、土壤元素等农业生态环境因素,综合评价土壤环境质量和土壤肥力;最后利用偏最小二乘法(PLS)建立土壤元素及土壤理化性质与大豆产量/质量的定量关系模型,并利用区间两阶段和机会随机约束方法建立大豆产量的优化模型,为提出发展高产量、高蛋白大豆区域种植提供依据。本研究得出的主要结论如下:土壤元素的地球化学分布特征方面,土壤大量元素与微量元素含量充足,土壤有益元素及健康元素均与土壤环境背景值接近,土壤有害元素含量均未超过土壤环境质量标准二级标准限值;土壤元素相关性方面,研究区土壤中Mo、Hg等16种元素与土壤元素全量在0.01水平上显着相关,有P、A1等3种元素与土壤元素全量在0.05水平上显着相关;研究区土壤有效Fe、有效Mn、有效Zn、Mg-exc与土壤元素全量在0.01水平上呈显着正相关关系,有效B、Ca-exc与土壤元素全量在0.01 水平上呈显着负相关关系,NO3-N与速效K与土壤元素全量在0.05水平上呈显着相关关系;研究区Ca-exc、有效Fe、有效B与土壤理化指标在0.01水平上呈显着相关关系,硝态氮、有效Zn与土壤CEC和pH在0.01水平上呈显着相关关系,速效K与有机质和CEC在0.01 水平上呈显着相关关系;有效P、Mg-exc与有机质在0.05水平上呈显着相关关系;研究区域大豆籽实元素含量均值由高到低依次是:K>P>Mg>Ca>Fe>Zn>Mn>Cu>Ni>Mo>F>Cr>Cd>Se>Pb>As>Hg,元素间含量差异明显,最高值K元素含量为17705.02mg/kg,而最低值Hg元素含量只有0.0008mg/kg;研究区大豆籽实中营养成分全量地区差异表现为:农安前岗营养元素含量<榆树向阳营养元素含量<榆树八号营养元素含量;研究区域土壤环境质量总体符合《土壤环境质量标准》GB15618—1995二级标准,较适宜种植大豆,但在农安县前岗乡的局部区Cd含量超标。研究区域榆树八号镇土壤肥力最丰富,其次是榆树向阳镇和农安县前岗乡,均适宜种植大豆,但土壤酸碱度条件需要改善。研究区土壤肥力大小排序是:榆树八号>榆树向阳>农安前岗。分别以已知的某大豆主产区大豆产量/质量(以氨基酸为评价指标)24/11组数据为训练集、6/3组数据为验证集,采用SPSS软件,用偏最小二乘(Partial least square,PLS)方法构建大豆产量/质量与土壤质量(土壤元素、土壤pH、有机质含量以及阳离子交换量)间的定量关系。模型模拟显示,模型相关系数R分别为 0.909、0.912、0.900 和 0.899,R2 分别为 0.826、0.832、0.810 和 0.808,R2adj分别为0.802、0.821、0.804和0.801,所有回归系数均通过了统计学检验(P<0.05);此外,模型的实验数据和预测数据的相关系数R2pred分别为0.961、0.935、0.923和0.956,说明所建立模型具有良好的预测能力。此外,土壤元素B、Mo、Se、K、N、P、Zn、As以及土壤pH、阳离子交换量对大豆产量有正效应作用,而元素B、Mo、Se、K、N对大豆质量有正效应作用,为今后改良土壤以提高该地区大豆产量、质量提供了理论支撑。本研究针对吉林省社会经济、大豆发展概况以及大豆发展存在的问题,结合研究区域土地资源可持续利用的要求以及大豆主产区的土地资源状况和社会经济条件等,采用区间两阶段和机会随机约束建立了研究区域大豆产量、质量优化模型(如(?)得到相应大豆的产量/质量值,并针对该地区大豆种植现状,从大豆生长的有利土壤元素、有害元素、有机质以及其它理化性质角度提出了相应的改良措施。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
土壤环境地球化学论文参考文献
[1].曾琴琴,王永华,刘才泽,雷风华.秀山-酉阳地区土壤环境地球化学特征[J].四川地质学报.2019
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