【摘 要】
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湖南省锑(Sb)矿资源丰富,水稻种植面积广,水田土壤中Sb元素含量及分布状况影响着粮食安全和区域环境。因此,本文以湖南省为研究区域,以水田土壤Sb元素为研究对象,采集了63个典型水田土壤剖面,共343个土壤样品,测定了样品总Sb含量。通过描述性统计、ANOVA分析对水耕表层Sb含量进行了对比分析;运用Arc GIS10.3分析了水耕表层样点Sb水平分布特征;对比分析了剖面各土层Sb含量、迁移富集特
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湖南省锑(Sb)矿资源丰富,水稻种植面积广,水田土壤中Sb元素含量及分布状况影响着粮食安全和区域环境。因此,本文以湖南省为研究区域,以水田土壤Sb元素为研究对象,采集了63个典型水田土壤剖面,共343个土壤样品,测定了样品总Sb含量。通过描述性统计、ANOVA分析对水耕表层Sb含量进行了对比分析;运用Arc GIS10.3分析了水耕表层样点Sb水平分布特征;对比分析了剖面各土层Sb含量、迁移富集特征及垂向分布特征;以母质为划分依据,分析了不同母质水田土壤剖面Sb含量及垂向分布特征,探究Sb元素在不同母质水田土壤剖面之间的差异。主要结论如下:(1)湖南省水田土壤水耕表层(含耕作层与犁底层)Sb含量范围在0.046~11.919 mg/kg,平均含量为3.232±3.079 mg/kg,超过湖南省土壤Sb背景值(1.87 mg/kg),与贵州省水田土壤Sb平均含量接近,远小于矿区土壤Sb平均含量;其中北部区域耕作层、犁底层Sb含量最大,与其余3个区域存在显著性差异。耕作层、犁底层样点Sb水平分布特征相似,整体表现为北部和南部区域相对较高,西部和东部及中部区域相对较低,Sb含量以0.380~1.870 mg/kg和>2.980 mg/kg 2个级别为主。(2)湖南省水田土壤剖面各土层Sb平均含量大小为犁底层>耕作层>底土层;从不同区域而言,除西部区域Sb平均含量为耕作层>犁底层>底土层外,其他3个区域均为犁底层>耕作层>底土层。淋失比率研究发现剖面Sb存在由耕作层向犁底层迁移;富集系数研究表明除西部区域Sb以耕作层富集为主,其他3个区域均以犁底层富集为主。Sb元素垂向分布整体以表聚型分布为主,其原因可能与外源Sb元素的输入、水稻根系上铁斑对Sb的高亲和力、表层有机质对Sb的吸附固定及游离氧化铁、锰被还原等因素有关。(3)6种母质发育水田土壤各土层中Sb含量最大值均为板页岩风化物,最小值各不相同。不同母质发育水田土壤耕作层、犁底层Sb无显著性差异,而底土层中花岗岩风化物与其他5种母质存在显著性差异,其Sb含量最低,变化幅度最小。各母质发育水田土壤Sb垂向分布主要表现为随深度加深呈逐渐降低或先增后减的变化趋势,Sb主要在水耕表层富集,底土层Sb含量均较低。同一母质发育的不同剖面,由于水分变动状况、成土过程、地质条件等自然因素和农作物种植模式、工农业活动等人为因素的不同,Sb元素垂向分布特征有所差异。
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