近地層大氣O3濃度升高對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)微量元素的影響.pdf

1、近幾十年來，由于人類的生產(chǎn)生活，近地層大氣O3濃度以每年0.3％-2％的速度增長(zhǎng)，在過去的一世紀(jì)升高了1倍多，進(jìn)而對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和生態(tài)過程產(chǎn)生影響。許多研究表明，大氣臭氧濃度升高降低水稻產(chǎn)量、光合作用率、生物量等，影響土壤的呼吸作用、礦化作用等，而對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)微量元素的影響很少報(bào)道。本文利用開放式空氣臭氧濃度升高(Ozone-Free Air ConcentrationEnrichment)研究平臺(tái)，在經(jīng)過一個(gè)稻麥輪作后，于20

2、09年水稻生長(zhǎng)季，根據(jù)水稻的不同生長(zhǎng)時(shí)期，在每個(gè)實(shí)驗(yàn)圈多點(diǎn)隨機(jī)采集土樣、土壤溶液樣品、植株樣，研究在大氣臭氧濃度升高(比周圍大氣高50％)的條件下，稻田生態(tài)系統(tǒng)微量元素的影響。主要結(jié)果如下：
　　 (1)臭氧濃度升高不同程度地影響了稻田土壤中有效態(tài)微量元素的含量。提高了土壤中有效態(tài)Fe、Mn、Cu的含量，降低了有效態(tài)Zn的含量。其中對(duì)有效態(tài)Fe的影響在成熟期的0-5cm土層增加幅度達(dá)到顯著水平；對(duì)有效態(tài)Mn的影響在分蘗期、抽穗期

3、的0-5cm土層達(dá)到顯著水平；對(duì)有效態(tài)Zn的影響，在拔節(jié)期的0-5cm以及5-10cm土層達(dá)到了顯著水平，在抽穗期10-15cm達(dá)到了極顯著水平。
　　 (2)臭氧濃度升高對(duì)土壤溶液中游離態(tài)Fe、Mn、Zn含量的影響如下，增加5cm深度Fe、Mn、Zn的含量，降低15cm中Fe、Mn、Zn的濃度，但影響幅度均沒有達(dá)到顯著水平。
　　 (3)臭氧濃度升高有降低水稻秸稈微量元素含量的趨勢(shì)，其中在拔節(jié)期Mn和Cu的含量降低幅度

4、達(dá)到了顯著水平。同時(shí)臭氧濃度升高還降低了成熟期水稻稻穗微量元素的濃度，F(xiàn)e元素含量降低了7.3％，Mn元素含量降低了20.9％，Cu元素含量降低了17.0％，Zn元素含量降低了0.8％。但統(tǒng)計(jì)分析顯示，對(duì)Fe、Mn、Cu、Zn的影響幅度均沒有達(dá)到顯著水平。
　　 (4)臭氧濃度升高降低了水稻秸稈的干物質(zhì)積累量以及水稻的產(chǎn)量。水稻秸稈中微量元素的累積量隨著生育期的推進(jìn)，呈上升趨勢(shì)。同時(shí)臭氧濃度升高有降低水稻秸稈中微量元素累積量的趨