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微塑料对亚热带不同富铁程度红壤团聚体稳定性及碳氮磷化学计量特征的影响

2024-01-03分类号:X505;S153

【作者】张晓龙   刘科学   王超   陈静   张池   赵理   杨倩楠
【部门】广州新华学院资源与城乡规划学院  广东省华南城乡经济社会发展研究院  华南农业大学资源环境学院  中水珠江规划勘测设计有限公司  
【摘要】【目的】探究微塑料对不同富铁程度红壤结构和碳氮磷化学计量特征的影响,为指导红壤地区土壤质量提升和污染管理提供理论依据。【方法】以亚热带红壤为研究对象,通过室内培养试验添加0、0.1%、1.0%质量的低密度聚乙烯(M_0、M_1、M_2)和0、10、20 g/kg质量的铁(Fe_0、Fe_1、Fe_2)分别模拟微塑料的污染水平和红壤富铁程度,研究不同富铁条件下微塑料污染红壤的水稳性团聚体分布特征和碳氮磷化学计量特征。【结果】在Fe_0条件下,与M_0相比,M_1的粒径>0.25 mm团聚体含量(WSA)、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均降低,M_2的WSA、MWD、GMD均显著增高;在Fe_1条件下,M_0、M_1和M_2三者的团聚体稳定性指标均显示彼此之间没有显著性差异;在Fe_2条件下,M_1和M_2均可显著降低土壤团聚体的WSA、MWD和GMD。对碳氮磷含量及其化学计量特征而言,Fe_0条件下M_1和M_2可显著提高土壤有机碳含量(SOC);Fe_1和Fe_2条件下微塑料处理对SOC没有显著影响。土壤全氮含量(TN)则为Fe_0和Fe_1条件下M_1和M_2均显著降低,但Fe_2条件下微塑料处理对TN无显著性影响;土壤全磷含量(TP)均表现为M_0>M_1>M_2。土壤养分变化最终导致所有微塑料处理的C/N、C/P、N/P均显著升高(Fe_0M_1、Fe_2M_1和Fe_2M_2除外)。【结论】不同处理对土壤团聚体稳定性的影响效果不尽相同。在当前原状红壤条件下,低微塑料污染可以降低土壤团聚体的稳定性,高微塑料污染则可以增加土壤团聚体的稳定性。在相对轻富铁红壤条件下,低、高微塑料污染对土壤团聚体稳定性均无显著性影响。在相对高富铁的红壤条件下,低、高微塑料污染均可降低土壤团聚体稳定性。土壤团聚体结构的变化致使土壤的碳氮磷化学计量特征也产生了较明显的差异,总体呈现为微塑料污染可显著提升红壤的C/N、C/P、N/P。
【关键词】微塑料  土壤团聚体  化学计量特征  红壤
【基金】广东省自然科学基金项目(2021A1515011543);; 广东省教育科学“十三五”规划项目(2020XJK116);; 广州新华学院校级科研基金项目(2020KYQN01)
【所属期刊栏目】西南农业学报
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