模拟酸雨对森林红壤中铝的溶出及不同土层酸度变化的-生态环境学报.doc

PAGE 480 生态环境 第14卷第4期（2005年7月） 黄运湘等：模拟酸雨对森林红壤中铝的溶出及不同土层酸度变化的影响 PAGE 481 生态环境 2005, 14(4): 478-482 Ecology and Environment E-mail: editor@ 基金项目：教育部高等学校骨干教师资助计划项目（［2000］65-HN005） 作者简介：黄运湘（1963－），女，副教授，博士，研究方向为环境土壤学。 *通讯作者，E-mail: liao.bh@ 收稿日期：200 模拟酸雨对森林红壤中铝的溶出及不同土层酸度变化的影响 黄运湘，廖柏寒*，王志坤 湖南农业大学资源环境学院，湖南 长沙 410128 摘要：为进一步探明酸沉降对森林红壤及生态环境的影响，模拟长沙地区降水酸度及离子组成，采用浸泡试验对两种森林红壤活性铝的释出及土壤理化性质的变化进行了研究。结果表明，模拟酸雨浸泡初期，土壤活性铝的释出量随浸泡次数的增加而增加，原始土壤pH值愈低，活性铝释出愈多；强酸度、高离子浓度（AR4）模拟酸雨对土壤中活性铝的溶出量远大于基础酸雨（AR3）及弱酸、低离子浓度酸雨（AR2）和对照酸雨（AR1）。模拟酸雨酸度愈大，对土壤pH值的影响愈明显，不同土层间，以A 层土壤pH值下降最明显，B、C层土壤则下降较小。模拟酸雨模拟浸泡土壤25年后，土壤阳离子交换量均有不同程度下降，有机质含量高，原土壤阳离子交换量大的土壤下降幅度也大。 关键词：模拟酸雨；森林红壤；铝释出；土层酸度；阳离子交换量 中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2005）04-0478-05 铝是地壳中最丰富的金属元素之一，广泛存在于铝硅酸盐中。粘粒矿物Al-O层中的铝在中性和微碱性条件下是很稳定的，但当周围溶液酸性增加，Al-O层就会受到一定程度的破坏，导致铝的溶出[1]。全球性的酸沉降，加快了自然土壤的酸化速率，土壤中可溶性铝含量增加，移动性增强，严重影响到陆地生态系统及河流、湖泊等生态环境[2]。我国是继欧洲、北美之后的第三大酸雨区，酸雨的化学组成与欧洲和北美地区的比较，也有许多不同之处[3, 4]。长沙是我国最早发现酸沉降的城市之一， 表1 供试土壤的基本性质 Table 1 Basic physical and chemical property of the tested soils 土壤类型 剖面 层次 pH (H2O浸提) w(有机质) /% b(CEC) /(cmol·kg-1) w(BS) /% w(交换态铝) /(mg·kg-1) w(吸附态无机羟基) /(mg·kg-1) w(Feo)/w(Fed) /% w(粘粒)/% 0.01 0.001 第四纪红土红壤 A 4.83 1.85 7.49 47.6 847.0 1225.8 4.70 55.18 34.67 B 4.65 1.12 6.92 37.6 878.1 1217.7 6.40 57.27 34.66 C 5.00 0.88 8.71 40.8 978.1 1243.7 4.80 61.67 44.03 板页岩红壤 A 5.13 2.51 8.81 36.7 445.5 1895.8 14.6 48.87 17.35 B 5.10 1.87 8.39 34.9 539.4 1861.3 15.9 49.55 16.92 C 5.15 1.71 8.76 36.4 520.9 1775.9 15.9 52.30 17.97 自上世纪80年代以来，酸沉降发生的频率和降水酸度都呈现上升趋势。本文模拟长沙地区酸雨的基本化学组成和酸碱度[5]，研究其对森林红壤主要性质和土壤活性铝溶出的影响，对森林和水生生态系统具有重要意义。 1 材料与方法 1.1 供试土壤 供试土壤采自长沙地区由第四纪红土母质和板页岩风化物发育而成的森林红壤。土壤的基本性质见表1。 表2 模拟酸雨的pH值和离子浓度 Table 2 pH values and ion concentrations in simulated acid rain solutions