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1、近幾十年來(lái),由于人類(lèi)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(guò)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(guò)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(kāi)放式空氣臭氧濃度升高(Ozone-Free Air ConcentrationEnrichment)研究平臺(tái),在經(jīng)過(guò)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?chē)髿飧?0%)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(méi)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(méi)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
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