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还原条件下土壤中Fe(Ⅱ)催化水铁矿转化在调控营养元素和污染物的生物地球化学过程中具有重要作用。然而,作为土壤中Fe(Ⅱ)存在的主要形态之一,蒙脱石结构中Fe(Ⅱ)催化水铁矿转化的特性及其影响因素目前尚不清楚。以化学还原的蒙脱石为研究对象,探究还原态蒙脱石(rSWy-2)结构中Fe(Ⅱ)催化水铁矿转化的特性及其影响因素。结果表明,贫铁的蒙脱石结构中Fe(Ⅱ)可催化水铁矿向纤铁矿转化,反应96 h后水铁矿转化量达到83.3%。X射线衍射(XRD)、高分辨透射(HRTEM)、球差电镜(STEM)和表面吸附态Fe(Ⅱ)含量分析表明,rSWy-2结构Fe(Ⅱ)催化水铁矿转化主要经历矿物间固相吸附、电子传递和水铁矿转化三个阶段,形成的纤铁矿呈板状纳米片,尺寸大小为100～200 nm。溶液中Na+和Cl–离子对rSWy-2催化水铁矿转化影响较弱,而Ca2+、SO42-、有机质和As(Ⅲ)均对水铁矿转化具有明显的抑制作用。 相似文献
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广西桂中南部地区富硒土壤硒含量及其与土壤理化性状的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
为了解广西桂中南部地区富硒土壤的硒含量及其分布特征,明确土壤硒与主要土壤性状指标的关系,选择水田和旱田,分别于0～20 cm和150～200 cm深度取样,测定土壤全硒含量及主要理化性状。结果表明,桂中南部地区农田表层土壤(0～20 cm)全硒平均含量(算术平均值)为0.77μg g-1,93.76%的农田表层土壤属于富硒土壤(0.4～3μg g-1),深层土壤(150～200 cm)全硒平均含量为0.62μg g-1,79.04%的深层土壤属于富硒土壤,研究区内的表层和深层土壤全硒都达到足硒标准(0.175～3.000μg g-1)。广西桂中南部研究区内农田土壤硒含量与土壤的Al2O3、Fe2O3、有机碳呈正相关,与pH值呈负相关,旱地土壤相对于水田土壤富Al2O3、Fe2O3、有机质,低pH值,导致旱地土壤的硒含量高于水田土壤。据此表明,广西桂中南部地区农田土壤有利于种植富硒作物。 相似文献
3.
可变电荷土壤中胶粒双电层的相互作用与阴阳离子同时吸附 总被引：7，自引：1，他引：6
可变电荷土壤是在热带和亚热带地区母岩经历强烈的风化和淋溶作用形成的,或者由火山灰母质发育形成的土壤。这类土壤中硅酸盐矿物以高岭石为主,并含有大量Fe/Al氧化物。因此,这类土壤颗粒表面既带负电荷,又带有一定量的正电荷[1]。Qafoku和Sumner[2]研究发现带净负电荷的硅酸盐矿物颗粒和带正电荷的铁铝氧化物颗粒之间的相互作用是这类土壤能同时通过静电作用吸附阳离子和阴离子的主要原因。当用Ca(NO3)2溶液对装有可变电荷土壤的土柱进行淋溶实验时,Ca2+和NO-3在2.5孔隙体积(PV)后才在淋出液中同时出现,表明溶液中Ca2+和NO3-同时被土壤吸附[3]。当用稀CsCl溶液(0.5mmo 相似文献
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新疆尾闾盐湖滨岸盐碱土中碳酸盐的固碳效应及影响因素 总被引：2，自引：2，他引：0
土壤碳酸盐对现代大气CO_2的截存与土壤中的硅酸盐矿物组成、盐基元素供给、有机碳含量等因子密切相关。该文结合土壤理化性质和碳同位素分馏特性,以新疆艾比湖为例,探讨了干旱区尾闾盐湖滨岸盐碱土中碳酸盐的固碳效应和影响因素,研究结果表明:1)土壤碳酸盐是干旱区最重要的碳库,艾比湖滨岸土壤碳酸盐的平均碳密度是有机碳的4.05倍;2)艾比湖滨岸盐碱土中的δ13CSCC介于-7.9‰～0.3‰之间,δ13CSCC与HCO3-存在良好的线性负相关关系,决定系数高达0.669 9,大气碳以重碳酸盐形式存在是次生碳酸盐淀积的关键环节之一;3)土壤δ13CSCC值与硅酸盐矿物阳起石、绿泥石、伊利石存在着良好的线性负相关关系,δ13CSCC值随着富Ca、Mg、Fe矿物的含量增加明显向负向漂移;4)土壤中有机碳含量越高,生物风化过程越强烈时,δ13CSCC负向漂移越大,土壤碳酸盐截存较多大气中的轻碳;当土壤含盐量超过一定程度时,有机过程受到抑制,土壤碳酸盐则截存较多大气中的重碳。因此,干旱区存在着有机-无机耦合固碳效应,提高干旱区植被覆盖,可以增加有机碳库储量,同时,经有机过程分馏转移到土壤中的CO_2可进一步促进土壤硅酸盐矿物风化,使这部分CO_2不再返回大气,而是以碳酸盐形式被长久固存。 相似文献
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Fe(Ⅱ)存在条件下氧化铁-高岭石复合物的形成与转化 总被引：3，自引：1，他引：2
氧化铁-高岭石复合物是我国南方土壤的重要组分,也是影响这些土壤理化性质的主要因子。本文以Fe(Ⅱ)为添加剂,研究了晶质氧化铁-高岭石复合物的形成与转化过程及其影响因素。结果表明,Fe(Ⅱ)可加速晶质氧化铁-高岭石复合物的形成,在一定程度上克服了高岭石对晶质氧化铁形成的抑制作用。当Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)摩尔比(R)在0.04~0.06时,Fe(Ⅱ)可加速纤铁矿、针铁矿、赤铁矿-高岭石复合物的形成;当R≥0.1时,可快速形成磁铁矿-高岭石复合物。在温度50~60℃、pH5~6条件下,Fe(Ⅱ)可加速纤铁矿、针铁矿-高岭石复合物的形成;温度80℃及中性附近时,可加速赤铁矿-高岭石复合物的形成;pH9时,则形成了磁铁矿-高岭石复合物。高岭石的存在减弱了Fe(Ⅱ)对晶质氧化铁形成的催化效果,也可影响产物类型和结晶形貌。上述结果可为自然环境中氧化铁以及氧化铁-高岭石复合物的形成转化过程提供重要参考。 相似文献
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水稻土中铁氧化物的厌氧还原及其对微生物过程的影响 总被引：20，自引：3，他引：20
采用厌氧泥浆恒温培养实验 ,测定了添加 6种外源氧化铁后土壤中Fe(Ⅱ )和Fe(Ⅲ )浓度的变化 ,探讨了不同氧化铁的还原能力及其对土壤产H2 、产CO2 、产乙酸和产CH4 过程的影响。结果表明 :无定形氧化铁和纤铁矿易于被还原 ,两者的最终还原程度大体相同 ,但无定形氧化铁存在还原滞后现象 ;针铁矿、赤铁矿、Al取代针铁矿和Al取代赤铁矿难以被还原 ,表现出与对照相同的还原特征 ;铁还原能导致土壤中H2 和乙酸稳态浓度的降低 ,有效抑制了甲烷产生 ;添加Fe(OH) 3和纤铁矿后 ,Fe(Ⅲ )还原占总电子传递的贡献率由对照的 1 8.3 0 %增至 63 .3 2 %和 46.90 % ,而形成甲烷的电子传递贡献率由对照的 80 .92 %降至 3 5 .85 %和 5 2 .3 2 % ,Fe(Ⅲ )还原对电子的竞争消耗 ,使土壤产甲烷过程被强烈抑制 相似文献
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为了解青藏高原腹地天然草地土壤稳定性碳储量,掌握其固碳能力和增汇潜力,将三江源地区土壤按地域空间和3种典型草地类型进行划分,以活动层土壤为对象,进行土壤总有机碳（TOC）及铁（铝）键合碳[Fe (Al)-C]分析,并与地理、气候资料建立关系模型,反演近60年（1961—2020年）时空变化规律。结果表明：（1）江源地区Fe (Al)-C平均含量6.07 g·kg-1,[Fe (Al)-C]/TOC平均16.87 %,其含量分布地带性特征明显,中、东部地区显著高于西部地区（P < 0.05）;（2）3种草地类型Fe (Al)-C含量在2.35 ~ 8.81 g·kg-1,[Fe (Al)-C]/TOC 11.99% ~ 20.52%,高山灌丛草甸和高寒草甸均显著高于高寒草原（P < 0.05）; 3种高寒草地Fe (Al)-C与TOC呈极显著正相关（P < 0.01）;（3）模拟数字化制图结果显示,近20年（2001—2020年）三江源地区Fe (Al)-C分布面积变化相比过去两个时段（1961—1980年和1981—2000年,其含量≥5.75 g·kg-1的分布面积平均增加了1.64 %）,整体处于碳汇状态,三江源地区土壤铁（铝）键合碳在土壤稳定中的固碳潜力不容忽视。 相似文献
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干旱条件下氮、磷水平对土壤锌、铜、锰、铁有效性的影响 总被引：27，自引：3，他引：27
研究了干旱条件下不同N、P水平对微量元素Zn、Cu、Mn、Fe有效性的影响。结果表明 ,在中壤质土壤含水量 11%～ 14%的情况下 ,不同N、P配比明显增加了土壤剖面中速效P的含量 ,但随着土壤深度的增加 ,土壤速效P呈不断下降的趋势。大田和土壤培养试验表明 ,施P有增加土壤Zn、Cu、Mn有效性的趋势 ,但有效Fe则有下降的趋势。土壤速效P、Zn、Cu、Mn、Fe之间的相关分析表明 ,土壤速效P与有效Zn之间存在显著的正相关关系 (r =0.65) ,而与有效Fe之间则存在显著的负相关关系 (r =- 0.63)。 相似文献
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Fe(Ⅱ)的含量及变化与土壤和沉积物的氧化还原性质关系密切。当与Fe(Ⅲ)共存时,Fe(Ⅱ)的测定往往受到干扰。本文研究了常用显色剂2,2’-联吡啶和菲洛嗪(Ferrozine)测定土壤Fe(Ⅱ)时存在的问题及解决办法。结果表明,Fe(Ⅲ)可与显色剂作用形成络合物,该络合物对Fe(Ⅱ)测定所用波段的光线具有吸收作用,从而使Fe(Ⅱ)浓度被过高估计。Fe(Ⅲ)对Fe(Ⅱ)测定的干扰程度与其浓度及所选显色剂有关。当以2,2’-联吡啶为显色剂时,单位浓度Fe(Ⅲ)(1.0 mg/L)将导致Fe(II)的测定值比实际值高0.012 mg/L;而当菲洛嗪为显色剂时,单位浓度Fe(Ⅲ)引起的Fe(Ⅱ)高估值在0.010～0.032 mg/L之间。F-能够抑制Fe(Ⅲ)-显色剂络合物的形成。当F-的加入量超过Fe(Ⅲ)的4倍时,F-能有效地消除Fe(Ⅲ)的干扰。实际样品的测定结果表明,改进的Fe(Ⅱ)分光光度法能够满足土壤及沉积物中Fe(II)的准确测定。 相似文献
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红壤中铝、锰和铁在酸雨作用下的释放特征 总被引：11，自引：2，他引：11
酸雨作用下红壤中Al、Mn和Fe的释放大多具有阶段性特征,旦土壤不同,其阶段性特征存在明显的差异。多数情况下同一土壤中Al和Fe的阶段性释放特征较为相似。3种元素累积释放量(Q)随淋溶量(H)的变化符合二次模型:Q=A B1H B2H2。经过9150～10650mm的酸雨淋溶以后,与对照(pH5.6)相比,pH4.5的酸雨使Al累积释放量增加8.16%～87.49%,Mn增加-4.29%～24.75%,Fe增加5.78%～86.03%;pH3.5的酸雨使Al累积释放量增加68.59%～158.60%,Mn增加26.11%～205.53%,Fe增加8.48%～138.88%。3种元素对酸雨的敏感性依次是:Al>Fe>Mn。其累积释放量在不同土壤之间表现出基本一致的特点:Al和Mn的释放量较为接近,且远远大于Fe的释放量。 相似文献
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以砒砂岩区鲍家沟流域不同侵蚀程度的表层土壤(0～20 cm)为研究对象,运用多重分形和典型相关分析相结合的方法,研究土壤粒径分布特性与土壤持水能力的相互关系。结果表明:(1)砒砂岩区不同侵蚀程度土壤粒径分布介于2.13～2390μm,砂粒含量远高于粉粒和黏粒,随着侵蚀程度的加剧,土壤砂粒含量增加;(2)广义维数谱D(q)呈"Z型"递减曲线,且D_0D_1D_2,土壤颗粒分布存在明显的非均匀性,可以通过多重分形对其进行描述;(3)土壤总孔隙度介于33.07%～46.20%,随着侵蚀程度加剧孔隙度和持水量呈下降趋势。土壤颗粒多重分形特征与持水能力存在正相关关系,其中通气孔隙度和颗粒分布关联维数在交互影响过程中起引导作用。 相似文献
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基于盐（碱）生植被盖度的土壤碱化分级 总被引：6，自引：0，他引：6
以土壤大面积碱化的新疆奇台绿洲为研究区,探讨了盐(碱)生植被盖度与土壤碱化指标pH、碱化度(ESP)、钠吸附比(SAR)、残余碳酸钠(RSC)、总碱度(TA)的关系。研究表明:研究区土壤存在大量的可代换性钠,碱化强烈。植被盖度与各土壤碱化指标均呈极显著的负相关关系,其与pH的相关系数最高,达0.810,其次为ESP,植被盖度主要受土壤碱化程度的影响。以盐(碱)生植被盖度为主要依据并结合多种土壤碱化指标对研究区碱化土壤进行分级:植被盖度50%左右,pH<8.0,ESP<3%,SAR<3,为非碱化土;植被盖度10%～40%,pH 8.0～9.5,ESP 3%～35%,SAR 3～40,为碱化土;植被盖度<10%,pH>9.5,ESP>35%,SAR>40,为碱土。以植被盖度对碱化土壤的响应为依据建立的土壤碱化分级标准既拓宽了碱化土壤分级的研究视角,也符合研究区的实际情况。 相似文献
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《水土保持学报》2015,(6)
为了揭示放牧扰动对内蒙古典型草原冷蒿(Artemisia frigida Willd.)根际土壤的影响,采用小区控制放牧强度(对照CK、轻度放牧LG和重度放牧HG)处理,测定了不同放牧强度冷蒿根际土壤和非冷蒿根际土壤养分状况和微量元素含量的变化。结果表明:冷蒿根际土壤pH值显著小于非冷蒿根际土壤,随放牧强度的增加冷蒿根际土壤pH值呈降低趋势,有机质含量显著高于非冷蒿根际土壤;冷蒿根际土壤有效N、P、K和全N含量极显著高于非冷蒿根际土壤,轻度放牧冷蒿根际土壤与对照相比分别增加了41.7%,20.6%,5.3%和47.0%(P0.05);冷蒿根际土壤微量元素Fe、Mn和Zn含量与非冷蒿根际土壤无显著差异,有效微量元素含量极显著高于非冷蒿根际土壤,随放牧强度的增加冷蒿根际土壤有效微量元素Fe、Mn、Cu、Zn含量逐渐升高,重度放牧与对照相比分别增加了32.4%,39.5%,53.0%和37.3%(P0.05);土壤有效N、P、K及微量元素Fe、Mn、Cu、Zn含量与土壤pH值呈极显著负相关(P0.01),与土壤有机质含量呈极显著正相关(P0.01)。重度放牧后冷蒿可通过改变土壤pH值,促进有机质的分解,提高土壤有效养分及有效微量元素的含量,改善冷蒿根际土壤中养分状况,这可能是冷蒿形成单一优势种群的原因之一。 相似文献
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湿地植物铅的富集特征及根际铅移动性的影响因素研究 总被引：1，自引：0，他引：1
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初始含水率对崩岗土体抗拉特性的影响 总被引：3，自引：3，他引：0
针对花岗岩发育的崩岗土体崩壁失稳等问题,通过单轴抗拉试验,研究了湖北通城地区不同初始含水率的崩岗土体抗拉强度特性。结果表明:初始含水率对崩岗土壤抗拉强度影响明显。土壤抗拉强度特征曲线为单峰型,表土层、红土层和红砂过渡层抗拉特征曲线在含水率W_C(24.4%)附近出现抗拉强度峰值,而砂土层在W_C(25.8%)出现抗拉强度峰值。崩岗不同层次土壤轴向拉伸长和径向收缩长随初始含水率呈现正相关关系,且土壤轴向拉伸率和径向收缩率与初始含水率拟合出相关系数较高的线性函数关系(除砂土层的径向收缩率与初始含水率呈指数函数关系)。低(18%～22%)、中(22%～30%)、高(30%～饱和)3种初始含水率区间下崩岗土壤持水机制分别为土壤毛细管持水机制、团粒水桥联结持水机制与团粒持水机制。研究结果可为崩岗科学防治提供一定的科学依据。 相似文献
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Fe(Ⅱ)的含量及变化与土壤和沉积物的氧化还原性质关系密切.当与Fe(Ⅲ)共存时,Fe(Ⅱ)的测定往往受到干扰.本文研究了常用显色剂2,2’-联吡啶和菲洛嗪(Ferrozine)测定土壤Fe(Ⅱ)时存在的问题及解决办法.结果表明,Fe(Ⅲ)可与显色剂作用形成络合物,该络含物对Fe(Ⅱ)测定所用波段的光线具有吸收作用,从而使Fe(Ⅱ)浓度被过高估计.Fe(Ⅲ)对Fe(Ⅱ)测定的干扰程度与其浓度及所选显色剂有关.当以2,2’-联吡啶为显色剂时,单位浓度Fe(Ⅲ) (1.0 mg/L)将导致Fe(Ⅱ)的测定值比实际值高0.012 mg/L;而当菲洛嗪为显色剂时,单位浓度Fe(Ⅲ)引起的Fe(Ⅱ)高估值在0.010～0.032 mg/L之间.F-能够抑制Fe(Ⅲ)-显色剂络合物的形成.当F-的加入量超过Fe(Ⅲ)的4倍时,F-能有效地消除Fe(Ⅲ)的干扰.实际样品的测定结果表明,改进的Fe(Ⅱ)分光光度法能够满足土壤及沉积物中Fe(Ⅱ)的准确测定. 相似文献
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老挝南部Antoun地区花岗闪长岩风化壳中常量和稀土元素分布 总被引：2，自引：0，他引：2
应用岩石薄片鉴定、X射线粉晶衍射、X射线荧光光谱和ICP-MS等分析方法,研究了热带季风型气候条件下老挝Attapeu省Antoun地区二叠纪花岗闪长岩上发育的砖红土型风化壳矿物组成、常量元素和稀土元素地球化学特征。结果表明,风化产物呈酸性,风化壳表土上形成薄层硅质壳层,表土中石英含量最高、铁氧化物含量低和高岭石含量低,符合典型的灰化土特征。随着风化作用加强,Fe2O3、TiO2和Al2O3出现富集,K2O、Na2O、CaO和MgO出现淋失。石英出现富集原因可能是雨季降水冲刷和酸性水淋溶掉高岭石等黏土矿物,而旱季SiO2含量上升至地表富集形成硅质薄壳缘故。剖面稀土元素分布型式为轻稀土富集型,∑REE在风化壳中部达到最高值318 mg kg-1,剖面上Ce和Eu均呈正异常-负异常-正异常变化趋势,∑REE最高值出现在Ce和Eu负异常和(Fe2+/Fe3+)较高层位,∑REE与Fe2O3显著正相关。REE富集与铁铝氧化物和黏土矿物吸附有关,也与相对还原的酸性环境有关。 相似文献
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【目的】为探究非灌溉季节生物炭施用对滴灌棉田耕层土壤团聚体及碳含量的调控效应,确定滴灌棉田在非灌溉季节的最佳施炭量。【方法】以不施用生物炭(B0)为对照,探究非灌溉季节施用15(B1)、30(B2)、45(B3)和60 t hm-2(B4)生物炭对新疆滴灌棉田耕层(0～40 cm)土壤总碳、有机碳、微生物量碳、土壤呼吸速率、土壤团聚体及其结合态总碳和结合态有机碳的影响。【结果】施用生物炭处理与对照处理相比土壤总碳、团聚体结合态总碳和土壤呼吸速率随生物炭用量的增加而增加,增幅分别为6.85%～18.14%、6.15%～17.71%和13.52%～53.88%。>0.25 mm水稳性团聚体含量、团聚体结合态有机碳、土壤有机碳和微生物量碳随生物炭用量的增加先增加后减少,增幅分别为11.80%～21.68%、12.64%～57.54、17.58%～55.27%和13.02%～46.96%。通过建立最小数据集计算土壤质量指数得出,土壤质量指数最高(0.4632... 相似文献
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不同土壤的还原状况对铁镉形态转化和水稻吸收的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
采用土壤-蛭石联合培养,以填充蛭石的网袋模拟根际,置于红壤、水稻土、盐土中后淹水栽培水稻13 d.试验结果表明,水稻栽培期问,红壤、水稻土、盐土pH变化范围分别为6.05 ～6.78、6.47 ～7.33、6.42 ～7.44;有机质处理下,除红壤根际pH明显升高外,其余土壤根际和非根际pH均有所下降.各土壤对照根际Eh保持在233 ～ 385 mV;有机质处理使根际Eh下降,同时也导致除盐土外的非根际Eh上升.土壤还原溶解Fe与蛭石吸附Fe的90％以上均米自铁锰氧化物结合态铁(Oxide-Fe)组分,与溶液Eh、pe+ pH均有显著相关性,表明两表面同为Fe的氧化还原反应,但方向相反.水稻根表Fe膜的形成与根际氧化还原状况有关,在对照根际(高Eh)环境下,根表Fe含量随pH升高而降低,在有机质处理根际(低Eh)环境下则随pH升高而升高;在红壤中,根表Fe膜阻碍Fe的吸收,在水稻土和盐土中,根表Fe膜促进Fe吸收.根表Cd含量与根内Cd、地上部Cd有显著正相关;在红壤中,根表Fe膜阻碍了水稻Cd的吸附和吸收;水稻土和盐土中,根表Fe膜促进了水稻Cd的吸附和吸收. 相似文献
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有机肥对稻田土壤磷素潜在环境风险的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
采用灭菌和非灭菌相结合的室内淹水培养方法,在施用有机肥后,测定土壤及水层磷含量动态变化特征,以探明有机肥对稻田土壤磷素潜在环境风险的影响。结果表明:两处理土壤速效磷(Olsen-P)、水溶性磷(CaCl2-P)含量均随有机肥施用量增加而显著升高;水层总磷(TP)浓度与土壤Olsen-P(r=0.957**)、CaCl2-P(r=0.871**)含量呈显著正相关关系。水稻土施用有机肥后,土壤磷素有效性提高,磷素潜在环境风险增强,在6～18 d达到高峰,磷素流失潜能最大。低量施用有机肥(0.5%、1%)时,磷素环境风险增强主要由于有机酸对磷素的活化作用;高量施用有机肥(2.5%、5%)时,主要由于有机质对磷素的活化作用,两者作用比例分别为35%～50%、50%～65%。 相似文献