北京野鸭湖湿地土壤中磷的形态分布和转化行为研究
发布时间：2021-04-05 13:29
湿地土壤中磷的形态分布特征和迁移转化行为对水体富营养化状态和湿地生态功能的发挥具有非常关键的作用,野鸭湖湿地自然保护区是北京地区面积最大的湿地,对保护官厅水库水质、调节气候具有重要作用。本文以野鸭湖湿地为对象,研究了湿地土壤中磷的形态分布特征、土壤对无机磷和有机磷的吸附行为和机理以及室内动态模拟条件下土壤-水界面不同形态磷的转化行为。采用化学连续提取法研究了不同形态磷随土壤深度（0-60cm）分布特征及表层土壤中（0-10cm）磷随植物生长季的形态变化规律,并分析了不同形态磷含量与土壤理化性质的相关性。结果表明,土壤总磷含量在352.3～836.1 mg-kg-1之间,无机磷约占总磷的72.76%,有机磷含量相对较低,约占总磷的27.24%；土壤总磷和大部分形态磷随土壤深度增加呈减少趋势。无机磷中的闭蓄态磷（Oc-P）随土壤深度增加明显降低,可能是与土壤中A1-P和Fe-P发生相互转化的结果,交换态磷（Ex-P）则来源于Oc-P和残渣态磷（Re-P）的分解。表层土壤中总磷和大部分形态磷与植物的生长周期存在密切关系,在植物快速生长期,磷的含量较低,而在植物凋落衰败期,磷含量则较高；表层土...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1. 引言
1.1 土壤中磷行为的国内外研究现状
1.1.1 土壤中无机形态磷的研究现状
1.1.2 土壤中有机形态磷分布研究现状
31P-NMR)"> 1.1.3 土壤中磷形态的核磁共振分析(31P-NMR)
1.1.4 土壤-水界面磷的迁移转化行为研究现状
1.2 问题的提出
1.3 本文研究目的
1.4 本文研究思路和研究内容
2. 材料与方法
2.1 研究区概况
2.2 材料
2.2.1 土壤样品采集
2.2.2 所用试剂
2.3 实验仪器与设备
2.4 实验方法
2.4.1 湿地土壤中磷的形态分级和分析方法
2.4.2 湿地土壤对磷的吸附实验
2.4.3 室内模拟实验
2.5 分析方法
2.5.1 湿地土壤理化性质分析方法
2.5.2 湿地土壤颗粒Zeta电位分析
2.5.3 湿地土壤颗粒粒径分析
2.5.4 温地土壤中总磷的分析方法
2.5.5 湿地土壤颗粒扫描电镜能谱分析（SEM-EDS）
2.5.6 湿地土壤颗粒X射线衍射分析（XRD）
2.5.7 湿地土壤颗粒傅立叶变换红外光谱分析（FT-IR）
2.6 数据处理
3. 野鸭湖湿地土壤中磷的形态分布规律研究
3.1 野鸭湖湿地土壤总磷含量及理化性质分析
3.1.1 野鸭湖湿地表层土壤理化性质和总磷随季节的变化特征
3.1.2 野鸭湖湿地土壤理化性质和总磷随土壤深度的变化特征
3.1.3 野鸭湖湿地土壤总磷与土壤深度和土壤理化性质的关系
3.2 野鸭湖温地土壤中无机磷的分布特征
3.2.1 野鸭湖湿地土壤中不同形态无机磷随季节的分布特征
3.2.2 野鸭湖温地土壤中不同形态无机磷随土壤深度的分布特征
3.2.3 影响无机形态磷分布的因素分析
3.3 野鸭湖湿地土壤中有机磷的分布特征
3.3.1 野鸭湖湿地表层土壤中有机磷组分随季节的分布特征
3.3.2 野鸭湖湿地土壤中有机磷组分随土壤深度的分布特征
3.3.3 影响有机磷组分分布的因素分析
3.4 野鸭湖湿地土壤磷的核磁共振分析
31P-NMR)分析结果"> 3.4.1 野鸭湖湿地土壤核磁共振磷谱(31P-NMR)分析结果
3.4.2 盐酸预处理对土壤中磷核磁共振分析的影响
3.4.3 核磁共振磷谱分析与化学连续提取方法的比较
3.5 本章小结
4. 湿地土壤-水界面磷的吸附行为研究
4.1 野鸭湖湿地土壤对磷的动力学吸附特性研究
4.1.1 野鸭湖湿地土壤对无机磷的吸附动力学特性
4.1.2 野鸭湖湿地土壤对有机磷的吸附动力学特性
4.2 野鸭湖湿地土壤对磷的等温吸附特性研究
4.2.1 野鸭湖湿地土壤对无机磷的等温吸附特性
4.2.2 野鸭湖湿地土壤对有机磷的等温吸附特性
4.3 水体pH值对野鸭湖湿地土壤吸附磷的影响
4.3.1 水体pH值对野鸭湖湿地土壤吸附无机磷的影响
4.3.2 水体pH值对野鸭湖湿地土壤吸附有机磷的影响
4.4 水中可溶性有机质对野鸭湖湿地土壤吸附磷的影响
4.4.1 水中可溶性有机质对野鸭湖湿地土壤吸附无机磷的影响
4.4.2 水中有机质对野鸭湖湿地土壤吸附有机磷的影响
4.5 野鸭湖湿地土壤-水界面磷的吸附机理分析
4.5.1 野鸭湖湿地土壤颗粒的比表面积分析
4.5.2 野鸭湖湿地土壤颗粒的外观形貌分析
4.5.3 野鸭湖湿地土壤颗粒表面元素分布特征
4.5.4 野鸭湖湿地土壤矿物组成对磷吸附的影响
4.6 本章小结
5. 湿地土壤-水界面磷的转化行为模拟研究
5.1 模拟土壤的基本理化性质
5.2 第一次覆水过程中土-水系统中磷的变化特征究
5.2.1 第一次覆水过程中上覆水初始磷浓度对土-水系统中磷的影响
5.2.2 第一次覆水过程中上覆水可溶性有机质浓度对土-水系统中磷的影响
5.2.3 第一次覆水过程中土壤微生物死亡对土-水系统中磷的影响
5.3 第二次覆水过程中土-水系统中磷的变化特征研究
5.3.1 第二次覆水过程中上覆水初始磷浓度对土-水系统中磷的影响
5.3.2 第二次覆水过程中上覆水可溶性有机质浓度对土-水系统中磷影响
5.3.3 第二次覆水过程中土壤微生物死亡对土-水系统中磷的影响
5.4 落干后土壤中磷形态的变化特征研究
5.4.1 原上覆水磷浓度对落干后表层土壤中磷形态的影响
5.4.2 原上覆水中有机质对落干后土壤中磷形态的影响
5.4.3 土壤微生物死亡对落干后土壤中磷形态的影响
5.5 本章小结
6. 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
个人简介
导师简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]环境因子对香溪河库湾淹没土壤磷释放的影响[J]. 梅裕,毕永红,胡征宇. 环境科学与技术. 2012(03)
[2]湿地土壤磷分级方法研究[J]. 屈凡柱,于君宝,陈小兵,王永丽. 土壤通报. 2012(01)
[3]干湿交替条件下土壤磷释放及其与土壤性质的关系[J]. 夏建国,仲雨猛,曹晓霞. 水土保持学报. 2011(04)
[4]Application of chemical fractionation and X-ray powder diffraction to study phosphorus speciation in sediments from Lake Hongfeng,China[J]. JIANG CuiHong,WU Di,HU JiWei ,LIU Feng,HUANG XianFei,LI CunXiong&JIN Mei Guizhou Provincial Key Laboratory for Information System of Mountainous Areas and Protection of Ecological Environment,Guizhou Normal University,Guiyang 550001,China. Chinese Science Bulletin. 2011(20)
[5]土壤磷素形态及其生物有效性研究进展[J]. 孙桂芳,金继运,石元亮. 中国土壤与肥料. 2011(02)
[6]南京城市湖泊湿地的水质动态及其评价[J]. 张波,翟路,林杰,孙婵,傅致远. 湿地科学与管理. 2011(01)
[7]黄河入河沙漠颗粒物对磷酸盐的吸附特征[J]. 杨宏伟,郭博书,邰朝鲁门,牧仁,斯琴高娃,吕卫华. 环境科学. 2010(08)
[8]东北4种典型土壤粘粒矿物的初步表征[J]. 隽英华,武志杰,陈利军,汪仁,宫亮,包红静,刘艳. 光谱学与光谱分析. 2010(07)
[9]夏灌对内蒙古河套灌区土壤中磷元素迁移的影响[J]. 王云慧,张璇,欧阳威,郝芳华,王玮. 农业工程学报. 2010(04)
[10]氧化还原条件对湿地土壤磷吸附与解吸特性的影响[J]. 陈亚东,梁成华,王延松,李月瑶,郭宝东,张永红. 生态学杂志. 2010(04)
博士论文
[1]泥沙颗粒吸附磷的规律及微观形貌变化的研究[D]. 陈明洪.清华大学 2008
[2]长江口滨海湿地磷的迁移转化及净化功能的研究[D]. 王爱萍.同济大学 2006
[3]梁子湖湿地土壤—水—植物系统碳氮磷转化研究[D]. 熊汉锋.华中农业大学 2005
[4]河流悬移质对污染物吸附及生物降解影响试验研究[D]. 黄文典.四川大学 2005
[5]长江口滨岸潮滩营养盐环境地球化学过程及生态效应[D]. 侯立军.华东师范大学 2004
硕士论文
[1]通辽市污灌区土壤磷素的空间分布特征及迁移转化规律的研究[D]. 杨杰.北京交通大学 2010
[2]三峡库区典型消落带土壤无机磷研究[D]. 马志敏.西南大学 2009
[3]富营养化人工湖底泥磷的形态及迁移转化规律研究[D]. 刘晋勇.清华大学 2008
[4]湖泊沉积物有机磷、有机碳形态及其迁移、转化[D]. 梁海清.内蒙古农业大学 2007
[5]西湖沉积物中磷的形态及迁移转化的沉积剖面研究[D]. 吴晓娜.浙江大学 2006
[6]JMS-CCDAF-NF对腐殖酸的去除及絮凝体表面分形的研究[D]. 刘杰.北京林业大学 2006
[7]三峡水库消落区土壤磷释放特征及环境风险[D]. 石孝洪.西南农业大学 2004
本文编号：3119726
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1. 引言
1.1 土壤中磷行为的国内外研究现状
1.1.1 土壤中无机形态磷的研究现状
1.1.2 土壤中有机形态磷分布研究现状
31P-NMR)"> 1.1.3 土壤中磷形态的核磁共振分析(31P-NMR)
1.1.4 土壤-水界面磷的迁移转化行为研究现状
1.2 问题的提出
1.3 本文研究目的
1.4 本文研究思路和研究内容
2. 材料与方法
2.1 研究区概况
2.2 材料
2.2.1 土壤样品采集
2.2.2 所用试剂
2.3 实验仪器与设备
2.4 实验方法
2.4.1 湿地土壤中磷的形态分级和分析方法
2.4.2 湿地土壤对磷的吸附实验
2.4.3 室内模拟实验
2.5 分析方法
2.5.1 湿地土壤理化性质分析方法
2.5.2 湿地土壤颗粒Zeta电位分析
2.5.3 湿地土壤颗粒粒径分析
2.5.4 温地土壤中总磷的分析方法
2.5.5 湿地土壤颗粒扫描电镜能谱分析（SEM-EDS）
2.5.6 湿地土壤颗粒X射线衍射分析（XRD）
2.5.7 湿地土壤颗粒傅立叶变换红外光谱分析（FT-IR）
2.6 数据处理
3. 野鸭湖湿地土壤中磷的形态分布规律研究
3.1 野鸭湖湿地土壤总磷含量及理化性质分析
3.1.1 野鸭湖湿地表层土壤理化性质和总磷随季节的变化特征
3.1.2 野鸭湖湿地土壤理化性质和总磷随土壤深度的变化特征
3.1.3 野鸭湖湿地土壤总磷与土壤深度和土壤理化性质的关系
3.2 野鸭湖温地土壤中无机磷的分布特征
3.2.1 野鸭湖湿地土壤中不同形态无机磷随季节的分布特征
3.2.2 野鸭湖温地土壤中不同形态无机磷随土壤深度的分布特征
3.2.3 影响无机形态磷分布的因素分析
3.3 野鸭湖湿地土壤中有机磷的分布特征
3.3.1 野鸭湖湿地表层土壤中有机磷组分随季节的分布特征
3.3.2 野鸭湖湿地土壤中有机磷组分随土壤深度的分布特征
3.3.3 影响有机磷组分分布的因素分析
3.4 野鸭湖湿地土壤磷的核磁共振分析
31P-NMR)分析结果"> 3.4.1 野鸭湖湿地土壤核磁共振磷谱(31P-NMR)分析结果
3.4.2 盐酸预处理对土壤中磷核磁共振分析的影响
3.4.3 核磁共振磷谱分析与化学连续提取方法的比较
3.5 本章小结
4. 湿地土壤-水界面磷的吸附行为研究
4.1 野鸭湖湿地土壤对磷的动力学吸附特性研究
4.1.1 野鸭湖湿地土壤对无机磷的吸附动力学特性
4.1.2 野鸭湖湿地土壤对有机磷的吸附动力学特性
4.2 野鸭湖湿地土壤对磷的等温吸附特性研究
4.2.1 野鸭湖湿地土壤对无机磷的等温吸附特性
4.2.2 野鸭湖湿地土壤对有机磷的等温吸附特性
4.3 水体pH值对野鸭湖湿地土壤吸附磷的影响
4.3.1 水体pH值对野鸭湖湿地土壤吸附无机磷的影响
4.3.2 水体pH值对野鸭湖湿地土壤吸附有机磷的影响
4.4 水中可溶性有机质对野鸭湖湿地土壤吸附磷的影响
4.4.1 水中可溶性有机质对野鸭湖湿地土壤吸附无机磷的影响
4.4.2 水中有机质对野鸭湖湿地土壤吸附有机磷的影响
4.5 野鸭湖湿地土壤-水界面磷的吸附机理分析
4.5.1 野鸭湖湿地土壤颗粒的比表面积分析
4.5.2 野鸭湖湿地土壤颗粒的外观形貌分析
4.5.3 野鸭湖湿地土壤颗粒表面元素分布特征
4.5.4 野鸭湖湿地土壤矿物组成对磷吸附的影响
4.6 本章小结
5. 湿地土壤-水界面磷的转化行为模拟研究
5.1 模拟土壤的基本理化性质
5.2 第一次覆水过程中土-水系统中磷的变化特征究
5.2.1 第一次覆水过程中上覆水初始磷浓度对土-水系统中磷的影响
5.2.2 第一次覆水过程中上覆水可溶性有机质浓度对土-水系统中磷的影响
5.2.3 第一次覆水过程中土壤微生物死亡对土-水系统中磷的影响
5.3 第二次覆水过程中土-水系统中磷的变化特征研究
5.3.1 第二次覆水过程中上覆水初始磷浓度对土-水系统中磷的影响
5.3.2 第二次覆水过程中上覆水可溶性有机质浓度对土-水系统中磷影响
5.3.3 第二次覆水过程中土壤微生物死亡对土-水系统中磷的影响
5.4 落干后土壤中磷形态的变化特征研究
5.4.1 原上覆水磷浓度对落干后表层土壤中磷形态的影响
5.4.2 原上覆水中有机质对落干后土壤中磷形态的影响
5.4.3 土壤微生物死亡对落干后土壤中磷形态的影响
5.5 本章小结
6. 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
个人简介
导师简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]环境因子对香溪河库湾淹没土壤磷释放的影响[J]. 梅裕,毕永红,胡征宇. 环境科学与技术. 2012(03)
[2]湿地土壤磷分级方法研究[J]. 屈凡柱,于君宝,陈小兵,王永丽. 土壤通报. 2012(01)
[3]干湿交替条件下土壤磷释放及其与土壤性质的关系[J]. 夏建国,仲雨猛,曹晓霞. 水土保持学报. 2011(04)
[4]Application of chemical fractionation and X-ray powder diffraction to study phosphorus speciation in sediments from Lake Hongfeng,China[J]. JIANG CuiHong,WU Di,HU JiWei ,LIU Feng,HUANG XianFei,LI CunXiong&JIN Mei Guizhou Provincial Key Laboratory for Information System of Mountainous Areas and Protection of Ecological Environment,Guizhou Normal University,Guiyang 550001,China. Chinese Science Bulletin. 2011(20)
[5]土壤磷素形态及其生物有效性研究进展[J]. 孙桂芳,金继运,石元亮. 中国土壤与肥料. 2011(02)
[6]南京城市湖泊湿地的水质动态及其评价[J]. 张波,翟路,林杰,孙婵,傅致远. 湿地科学与管理. 2011(01)
[7]黄河入河沙漠颗粒物对磷酸盐的吸附特征[J]. 杨宏伟,郭博书,邰朝鲁门,牧仁,斯琴高娃,吕卫华. 环境科学. 2010(08)
[8]东北4种典型土壤粘粒矿物的初步表征[J]. 隽英华,武志杰,陈利军,汪仁,宫亮,包红静,刘艳. 光谱学与光谱分析. 2010(07)
[9]夏灌对内蒙古河套灌区土壤中磷元素迁移的影响[J]. 王云慧,张璇,欧阳威,郝芳华,王玮. 农业工程学报. 2010(04)
[10]氧化还原条件对湿地土壤磷吸附与解吸特性的影响[J]. 陈亚东,梁成华,王延松,李月瑶,郭宝东,张永红. 生态学杂志. 2010(04)
博士论文
[1]泥沙颗粒吸附磷的规律及微观形貌变化的研究[D]. 陈明洪.清华大学 2008
[2]长江口滨海湿地磷的迁移转化及净化功能的研究[D]. 王爱萍.同济大学 2006
[3]梁子湖湿地土壤—水—植物系统碳氮磷转化研究[D]. 熊汉锋.华中农业大学 2005
[4]河流悬移质对污染物吸附及生物降解影响试验研究[D]. 黄文典.四川大学 2005
[5]长江口滨岸潮滩营养盐环境地球化学过程及生态效应[D]. 侯立军.华东师范大学 2004
硕士论文
[1]通辽市污灌区土壤磷素的空间分布特征及迁移转化规律的研究[D]. 杨杰.北京交通大学 2010
[2]三峡库区典型消落带土壤无机磷研究[D]. 马志敏.西南大学 2009
[3]富营养化人工湖底泥磷的形态及迁移转化规律研究[D]. 刘晋勇.清华大学 2008
[4]湖泊沉积物有机磷、有机碳形态及其迁移、转化[D]. 梁海清.内蒙古农业大学 2007
[5]西湖沉积物中磷的形态及迁移转化的沉积剖面研究[D]. 吴晓娜.浙江大学 2006
[6]JMS-CCDAF-NF对腐殖酸的去除及絮凝体表面分形的研究[D]. 刘杰.北京林业大学 2006
[7]三峡水库消落区土壤磷释放特征及环境风险[D]. 石孝洪.西南农业大学 2004
本文编号：3119726
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