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关键词：
丹河,表层沉积物,生态风险,毒性效应,重金属
发表时间：
2013-10-17 16:13:37
大气O_3浓度升高对稻季耕层土壤溶液CaMg浓度的影响
常帆 | -> | 423| 0| 0.760803MB |O3浓度升高,土壤溶液,Ca,Mg,稻田生态系统
摘要：利用中国稻/麦轮作系统O3-FACE（Ozone-Free Air Concentration Enrichment）试验平台，研究了大气O3 浓度升高（比周围大气高50%）对稻季不同生育期耕层土壤溶液中Ca、Mg 浓度的影响。结果表明，大气O3 浓度升高对稻田0~15 cm 耕层土壤溶液Ca浓度无明显影响，但Mg 浓度呈现降低趋势；降低了15 cm 处土壤溶液Ca、Mg 浓度，其中对Mg 浓度的降低幅度为20.97%，且达显著水平；大气O3 浓度升高可改变耕层土壤溶液中Ca、Mg 离子在不同深度的分布，降低15 cm 处土壤溶液Ca、Mg 浓度与5 cm 处比值，降低幅度分别为13.50%、34.29%。文章指出大气O3 浓度升高会对稻田生态系统土壤Ca、Mg 元素地球化学循环产生重要影响，并可能因此影响稻米产量和品质。
近几十年来，由于化石燃料的大量使用导致近地层大气O3 浓度以每年0.3%~2%的速度增长[1]，O3已成为东亚乃至全世界范围内最重要的大气污染物之一，估计到2100 年O3 浓度将在现有基础上增加40%~60%[2]。目前有关O3 污染对农业生态系统影响的研究主要集中在地上部分，对地下部分的研究相对较少[3-5]。事实上，O3 浓度升高对生态系统地下部分的影响也非常重要[6]，因为地下过程直接关系到植物的养分吸收、水分利用和生态系统的物质循环，而且臭氧污染对生态系统地下过程的影响存在累积效应[7]。钙和镁主要以碳酸盐和硅酸盐的形式存在于土壤中，是土壤中最丰富的碱土金属元素[8]。钙和镁作为植株的必需营养元素，对水稻的健康生长极为重要，其中，钙能提高植物的抗逆性[9-10]，镁是光合作用过程中不可缺少的元素[11]，与稻米的产量和品质密切相关[12-13]。土壤溶液中养分含量与作物生长有很好的相关性，因此开展大气O3 浓度升高条件下土壤溶液化学组成的相关研究对于正确阐述农田生态系统对大气O3 浓度升高的响应具有重要意义。迄今为止，有关大气O3 浓度升高对稻田耕层土壤溶液Ca、Mg 浓度的影响尚未见报道。
为此，本文利用目前世界上唯一的稻麦轮作系统开放式O3 浓度增加的FACE（Free-Air Concentration Enrichment）试验研究平台，研究了大气O3 浓度升高对水稻生长季节耕层土壤溶液Ca、Mg 浓度的影响，以期进一步认识未来气候变化下稻田Ca、Mg 元素的地球化学行为，为气候变化下稻田土壤生产力培育和农业生产中的肥料施用提供决策参考。
为此，本文利用目前世界上唯一的稻麦轮作系统开放式O3 浓度增加的FACE（Free-Air Concentration Enrichment）试验研究平台，研究了大气O3 浓度升高对水稻生长季节耕层土壤溶液Ca、Mg 浓度的影响，以期进一步认识未来气候变化下稻田Ca、Mg 元素的地球化学行为，为气候变化下稻田土壤生产力培育和农业生产中的肥料施用提供决策参考。
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