版纳植物园揭示橡胶林土壤中的硫化物迁移、衰减、消散过程学术资讯

内容来源：中国科学院

硫磺是一种经济、高效的改良剂，可用作农业土壤肥料、杀虫剂，以及固定土壤中的重金属（HM）以缓解对农作物的毒性。重金属是持久且不可降解的环境污染物，对大多数生物有毒副作用。元素硫被应用于橡胶种植园杂草和橡胶树枯叶病的控制，但存在迁移到周围环境中的可能，影响土壤中HM的迁移和生物利用。然而，元素硫在橡胶林土壤中的迁移、衰减、消散过程尚不清楚。

中国科学院西双版纳热带植物园生态水文研究组博士后Sissou Zakari与研究员刘文杰、副研究员蒋小金等合作，对橡胶林土壤中硫化物的迁移、衰减、消散过程进行测定。该实验将山地橡胶林和可可间作系统中的地表径流、土壤流失等水文过程，与土壤总硫（Stot）、硫酸盐（S-SO4）的变化特征联系起来，研究不同坡位（上坡、下坡）、不同农林系统管理模式（杂草、无杂草、混合）下的元素硫衰变动力学特征。结果表明：（1）在橡胶农林系统中，土壤水分、水力传导率呈均匀分布形式；土壤流失主要由径流驱动，下坡比上坡发生的土壤流失和径流更多，无杂草农林系统中发生的水土流失和径流比杂草农林系统（杂草、混交）更高；（2）杂草农林系统中径流水的Stot和S-SO4高于非杂草农林系统；土壤斯托克两室动力学模型的模拟表明，有硫喷施处理的动力学速率比未添加硫的动力学速率低，尤其是对有杂草的农林系统而言；（3）上坡土壤的Stot半衰期（DT50）比下坡高出10~14倍；与有杂草的农林系统相比，混合和非杂草农林系统分别高出4倍、20倍；（4）土壤Stot和S-SO4含量与土壤微生物呼吸（CO2排放）呈显著负相关，表明硫对土壤微生物的活性有不利影响。因此，硫的分解及其S-SO4的转化取决于土壤水分、地表径流、土壤侵蚀和土壤CO2，同时土壤水分又受坡度和农业系统的显著影响。