土壤是时空连续的变异体, 具有高度的空间异质性[8~ 10] , 在一些草原的土壤有机碳氮的空间变异方面研究比较多[11~ 14]但在多年冻土典型高寒草甸覆盖区的土壤碳氮变异特性方面缺乏研究. 本研究选择青藏高原的典型高寒草甸区, 利用地统计学的半变异函数定量分析土壤有机碳、氮的空间变异特性, 确定其空间变异的尺度, 分析引起土壤养分变异的生态过程, 以期找出人为活动对青藏高原典型高寒草甸生态环境的影响程度.

水热条件、土壤性质和耕作管理影响了土壤的硝化作用从而影响农田氮素循环和平衡. 本试验选择中国东部3 个气候带上的主要农田土壤: 中温带黑龙江海伦的黑土、暖温带河南封丘的潮土和中亚热带江西鹰潭的红壤, 在上述3 个地点的生态试验站建立土壤置换试验, 对比研究不同水热条件和土壤类型对玉米单作系统中土壤硝化作用的交互影响. 2006~ 2007 年的试验结果表明, 在玉米抽雄期, 从海伦到鹰潭( 月均温由221 3e 上升到2618 e , 月降水由10018 mm 增加到19916 mm) , 3 种土壤的硝化作用强度均随着月均温和月降水的增加而下降, 黑土、潮土和红壤分别下降了6412%~ 6712%、521 1%~ 5215%和4117%~ 7512%, 土壤的硝化作用强度与气温( r = - 01354, p< 0101) 和降水( r= - 01 290, p< 0101) 均呈显著负相关. 土壤类型也显著影响了土壤硝化的数量和硝化强度, 硝化数和硝化强度的大小顺序为: 潮土> 黑土> 红壤. 土壤pH 对土壤硝化强度有显著影响, 其相关系数r= 01551( p< 0101) . 总体上, 在玉米抽雄期, 区域水热状况及土壤类型、施肥均影响了土壤的硝化强度, 水热@ 土壤类型、水热@ 施肥、土壤类型@ 施肥、水热@ 土壤类型@ 施肥等对硝化强度有着显著的交互作用.

土壤微生物是土壤生态系统中其重要和为活跃的部分[ 1] , 在土壤养分转化、循环、系统稳定性和抗干扰能力以及土壤可持续生产力中占据主导地位[ 2, 3] . 由于全球变暖, 未来几十年内全球平均气温将每10 a 升高012 e . 我国预计在2013~ 2022 年, 全国平均气温将增加0145 e , 降水增加3% [4] . 全球变化通过影响温度、降雨和养分沉降等影响着土壤生态过程[ 5, 6] , 终影响了生态系统的生产力及其稳定性. 土壤硝化过程是生态系统氮循环中的重要过程, 影响了温室气体( N2O) 的排放, 是全球变化研究中的一个重要内容[7] . 水热条件和土壤性质影响了土壤硝化过程的强度. Cookson 等[ 8] 通过室内培养试验研究了5~ 25 e 森林、草地和农田土壤硝化作用的变化, 认为温度是通过改变土壤供应碳的能力和微生物种群组成影响了土壤的硝化过程. 但Dalias等[ 9] 发现土壤类型不同, 硝化强度的温度也不同, 寒冷地区土壤其硝化强度的适温度较低. 周才平等[ 10] 对山地土壤的室内土柱试验发现, 在5 ~25 e 范围内, 硝化速率与温度和含水量呈正相关; 当温度超过25 e , 含水量超过0120 kgPkg时, 净硝化速率反而降低, 同时温度和湿度对土壤硝化过程有明显的交互作用. 范晓辉等[ 11] 基于长期施肥试验中土壤样品的培育试验, 发现酸性红壤中的硝化作用明

采用HG- ICP-AES 和ICP-MS 法测定了湘西茶田汞矿区典型土壤剖面( 远离矿口处的自然土壤剖面P1 、矿口附近的自然土壤剖面P2 和汞矿渣下覆土壤剖面P3 ) 不同层次的土壤及矿区的矿石、废矿和矿渣等环境样品中Hg 及其它重金属的含量, 在此基础上, 结合富集系数法和相关分析等地统计学方法, 探讨了汞矿区土壤中Hg 等重金属的来源、分布及迁移特征. 结果表明,Hg 在P1 剖面中呈底层富集趋势, 而在P2 、P3 剖面中均表现出明显的表层富集现象; P2 、P3 剖面土壤都遭受了Hg 的污染,但P3 的污染更为严重, 其土壤表层的Hg 含量达到640 Lg#g- 1 , 剖面Hg 平均含量为( 76174? 171171) Lg#g- 1 , Hg 向下迁移的深度超过100 cm, 分别高于P2 的615 Lg#g- 1、( 2174 ? 1190) Lg#g - 1和40 cm; 除成矿元素Hg 污染严重外, 矿区土壤中还存在着Cd、As、Pb、Zn 的污染, 且以Cd 的污染较为严重; 矿区土壤剖面中重金属的迁移能力为Hg> Cd> As> Zn U Pb, 并受元素在表土层的含量及土壤理化参数的影响. 研究表明, 矿区土壤剖面中重金属的来源、分布及迁移既受原质环境的影响, 更与人类采选矿活动密切相关.

湘西是中国典型的低温矿床密集区之一, 湘西汞矿带汞地质储量约国汞总量的50%. 同时在

该矿带内已探明多处地质储量较高的矿床和铅锌矿床, 与带内的汞矿床交错分布[ 1]. 湘西矿产资源的开采和选冶, 导致Hg、As、Pb、Cd 等成矿或伴矿元素大量进入该区域表生环境并进入植物系统[ 2~ 4] .