荒漠地区15种植物的元素含量

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2020.00006

摘要/Abstract

摘要：

采集了15种荒漠地区常见植物的样品，基于X射线荧光光谱法对其元素含量进行了测定。结果表明：组成荒漠地区植物的常量元素主要有Cl、S、P、Ca、Si、Al、K、Na和Mg，微量元素主要有Sr、Rb、Br、Zn、Cu、Ni、V、Ti、Ba、Mn 和Fe。不同种类植物中各元素的含量不同，体现了植物因遗传生理特性的不同而对环境元素选择吸收的特点。15种荒漠植物的常量元素组成的典型特征是富Ca、K贫Na，表明生境对各类植物化学成分含量的统一影响。属于同科的植物化学元素组成比较接近，说明植物元素化学成分可作为植物分类的标志之一。

关键词: 荒漠, 植物, 常量元素, 微量元素

Abstract:

Fifteen-five kinds of vegetation samples were collected in desert area, and the contents of major and minor elements were analyzed based on the X-ray fluorescence methods. The results indicate that major elements contained in the desert vegetation are Cl, S, P, Ca, Si, Al, K, Na and Mg. Minor elements contained are Sr, Rb, Br, Zn, Cu, Ni, V, Ti, Ba, Mn and Fe. Different kinds of plants have different contents of elements, which indicates that plants have selective absorption of geochemical elements. The desert plant samples are rich in Ca, K and poor in Na, indicating unified influence of habitat on the chemical components of various plants. The chemical element contents of the plants in same family are similar, which shows that the chemical components of plant can be used as one of the indicators for plant classification.

Key words: desert area, vegetation, major element, minor element

中图分类号:

Q946

张彩霞, 娄俊鹏, 蔡迪文. 荒漠地区15种植物的元素含量[J]. 中国沙漠, 2020, 40(4): 18-23.

Caixia Zhang, Junpeng Lou, Diwen Cai. Major and minor elements content for fifteen-five vegetation samples in desert areas[J]. Journal of Desert Research, 2020, 40(4): 18-23.

图/表 6

参考文献 19

1	王云鹏.苏北油田区植物微量元素地球化学特征及其对遥感光谱特性的影响[J].科学通报,2000,45():2716-2724.
2	周志宇,潘斌,付华.黄土高原植物中微量元素的分布状况[J].草业学报,1990,1(1):88-90.
3	何和明.海南岛兴隆地区某些药用植物中的微量元素[J].植物生态学报,1996,20(3):285-291.
4	黄勇,骆翔,赵东平,等.全寄生药用植物肉苁蓉微量元素含量分析[J].光谱学与光谱分析,2010,30(2):551-553.
5	李天才,陈桂琛,索有瑞.青海湖地区植物中非必需微量元素含量特征[J].草业科学,2002,19(4):42-44.
6	沈惠国.土壤微量元素对植物的影响[J].林业科技情报,2010,42(4):12-14.
7	索有瑞,李天才,陈桂琛.青海湖地区植物微量元素自然背景值及其特征[J].广东微量元素科学,2000,7(6):24-27.
8	朱颜明,黄锡畴,刘景双.长白山高山苔原植物微量元素地球化学分析[J].地理科学,1991,11(3):244-252.
9	祝存冠,陈桂琛,李天才,等.青海湖区河谷灌丛主要植物微量元素含量特征[J].广东微量元素科学,2005,12(11):34-37.
10	孙小东,宁志英,杨红玲,等.中国北方典型风沙区土壤碳氮磷化学计量特征[J].中国沙漠,2018,38(6):1209-1218.
11	李继彦,周玲,刘益,等.晋西北地区表层土壤粒度与地球化学元素组成[J].中国沙漠,2019,39(5):155-162.
12	凌智永,王建萍,陈亮,等.柴达木盆地灌丛沙丘稀土元素地球化学特征与物源[J].中国沙漠,2018,38(5):963-971.
13	安黎哲,刘艳红,冯虎元,等.乌鲁木齐河源区高寒冰缘植物化学元素的含量特征[J].西北植物学报,2000,20(6):1063-1069.
14	候学煜.中国植被地理及优势植物化学成分[M].北京:科学出版社,1982.
15	高卫华,巴达拉夫.内蒙古西部五种防风固沙植物四种微量元素含量的研究[J].内蒙古草业,1994():47-49.
16	B B 多布罗沃利斯基.微量元素地理学[M].朱颜明,译.北京:科学出版社,1987.
17	安玉亭.喀斯特山地不同人工林微量元素特征及影响因素研究[D].南京:南京林业大学,2013.
18	邢光熹,朱建国.土壤微量元素和稀土元素化学[M].北京:科学出版社,2002.
19	Zhang Z C,Dong Z B,Zhang C X,et al.The geochemical characteristics of dust material and dust sources identification in northwestern China[J].Journal of Geochemical Exploration,2017,175:148-155.

植物名称	拉丁学名	科属	经度	纬度	海拔/m
灰条	Chenopodium album	藜科	43°39′30.928″N	122°44′27.708″E	170.2
虫实	Corispermum mongolicum	藜科	44°04′02.534″N	120°15′53.228"E	342.4
稗草	Echinochloa crusgalli	禾木科	45°27′50.328″N	124°13′58.706″E	120.1
旱地芦苇	Phragmites australis	禾木科	43°09′43.631″N	122°11′21.327″E	265.7
油蒿	Artemisia ordosica	菊科	44°06′02.456″N	120°16′50.508″E	224.1
大蓟	Cirsium japonicum	菊科	43°04′16.147″N	122°53′46.374″E	191.0
小叶锦鸡儿	Caragana microphylla	豆科	43°26′35.642″N	115°03′08.611″E	1 019.7
柠条锦鸡儿	Caragana korshinskii	豆科	43°39′31.868″N	122°44′27.352″E	167.9
鹤虱	Lappula myosotis	紫草科	43°20′14.305″N	121°39′48.884″E	220.4
狼毒	Stellera chamaejasme	瑞香科	46°52′19.996″N	120°14′37.993″E	877.3
梭梭	Haloxylon ammodendron	黎科	43°04′16.000″N	122°53′47.180″E	192.1
沙棘	Hippophae rhamnoides	胡颓子科	43°36′31.568″N	116°09′16.175″E	1 231.2
中麻黄	Ephedra intermedin	麻黄科	44°10′02.284″N	120°19′51.528″E	504.1
蒺藜	Tribulus terrester	蒺藜科	43°39′32.069″N	122°44′27.434″E	164.8
沙白杨	Populus gansuensis	杨柳科	44°08′02.384″N	120°09′51.328″E	350.1

植物名称	拉丁学名	科属	经度	纬度	海拔/m
灰条	Chenopodium album	藜科	43°39′30.928″N	122°44′27.708″E	170.2
虫实	Corispermum mongolicum	藜科	44°04′02.534″N	120°15′53.228"E	342.4
稗草	Echinochloa crusgalli	禾木科	45°27′50.328″N	124°13′58.706″E	120.1
旱地芦苇	Phragmites australis	禾木科	43°09′43.631″N	122°11′21.327″E	265.7
油蒿	Artemisia ordosica	菊科	44°06′02.456″N	120°16′50.508″E	224.1
大蓟	Cirsium japonicum	菊科	43°04′16.147″N	122°53′46.374″E	191.0
小叶锦鸡儿	Caragana microphylla	豆科	43°26′35.642″N	115°03′08.611″E	1 019.7
柠条锦鸡儿	Caragana korshinskii	豆科	43°39′31.868″N	122°44′27.352″E	167.9
鹤虱	Lappula myosotis	紫草科	43°20′14.305″N	121°39′48.884″E	220.4
狼毒	Stellera chamaejasme	瑞香科	46°52′19.996″N	120°14′37.993″E	877.3
梭梭	Haloxylon ammodendron	黎科	43°04′16.000″N	122°53′47.180″E	192.1
沙棘	Hippophae rhamnoides	胡颓子科	43°36′31.568″N	116°09′16.175″E	1 231.2
中麻黄	Ephedra intermedin	麻黄科	44°10′02.284″N	120°19′51.528″E	504.1
蒺藜	Tribulus terrester	蒺藜科	43°39′32.069″N	122°44′27.434″E	164.8
沙白杨	Populus gansuensis	杨柳科	44°08′02.384″N	120°09′51.328″E	350.1

元素	分析谱线	分析晶体	准直器规格/mm	探测器	电压/kV	电流/mA	晶体角度/（°）
Cl	Kα	Ge 111	300	流气探测器	30	120	92.8
P	Kα	Ge 111	300	流气探测器	30	120	141.1
S	Kα	Ge 111	300	流气探测器	30	120	110.6
Sr	Kα	PX10	150	闪烁探测器	60	60	25.1
Rb	Kα	PX10	150	闪烁探测器	60	60	26.6
Br	Kα	PX10	150	闪烁探测器	60	60	30.0
Zn	Kα	PX10	150	闪烁探测器	60	60	41.8
Cu	Kα	PX10	150	双探测器	60	60	45.1
Ni	Kα	PX10	150	双探测器	60	60	48.7
Fe	Kα	PX10	150	双探测器	60	60	57.5
Mn	Kα	PX10	300	双探测器	60	60	63.0
Ti	Kα	PX10	300	流气探测器	40	90	86.2
Ba	Lα	PX10	300	流气探测器	40	90	87.2
Ca	Kα	PX10	300	流气探测器	30	120	113.1
K	Kα	PX10	300	流气探测器	30	120	136.7
Si	Kα	PE 002	300	流气探测器	30	120	109.1
Al	Kα	PE 002	300	流气探测器	30	120	144.8
Mg	Kα	PX1	700	流气探测器	30	120	23.3
Na	Kα	PX1	700	流气探测器	30	120	28.1

元素	分析谱线	分析晶体	准直器规格/mm	探测器	电压/kV	电流/mA	晶体角度/（°）
Cl	Kα	Ge 111	300	流气探测器	30	120	92.8
P	Kα	Ge 111	300	流气探测器	30	120	141.1
S	Kα	Ge 111	300	流气探测器	30	120	110.6
Sr	Kα	PX10	150	闪烁探测器	60	60	25.1
Rb	Kα	PX10	150	闪烁探测器	60	60	26.6
Br	Kα	PX10	150	闪烁探测器	60	60	30.0
Zn	Kα	PX10	150	闪烁探测器	60	60	41.8
Cu	Kα	PX10	150	双探测器	60	60	45.1
Ni	Kα	PX10	150	双探测器	60	60	48.7
Fe	Kα	PX10	150	双探测器	60	60	57.5
Mn	Kα	PX10	300	双探测器	60	60	63.0
Ti	Kα	PX10	300	流气探测器	40	90	86.2
Ba	Lα	PX10	300	流气探测器	40	90	87.2
Ca	Kα	PX10	300	流气探测器	30	120	113.1
K	Kα	PX10	300	流气探测器	30	120	136.7
Si	Kα	PE 002	300	流气探测器	30	120	109.1
Al	Kα	PE 002	300	流气探测器	30	120	144.8
Mg	Kα	PX1	700	流气探测器	30	120	23.3
Na	Kα	PX1	700	流气探测器	30	120	28.1

植物名称	Cl	S	P	Ca	Si	Al	K	Na	Mg
灰条	0.57	0.31	0.23	3.30	4.73	0.54	4.27	0.11	0.85
虫实	0.50	0.25	0.12	2.89	4.85	0.65	1.98	0.14	0.72
稗草	1.00	0.41	0.31	0.38	2.46	0.04	1.92	0.16	0.33
旱地芦苇	0.56	0.47	0.31	0.58	2.72	0.03	2.18	0.02	0.23
油蒿	0.49	0.21	0.25	1.17	1.48	0.20	2.15	0.04	0.19
大蓟	0.02	0.14	0.20	2.60	3.04	0.37	2.53	0.06	0.35
小叶锦鸡儿	0.42	0.29	0.18	1.27	0.37	0.09	2.15	0.01	0.75
柠条锦鸡儿	0.38	0.33	0.23	2.28	0.35	0.08	1.95	0.01	0.29
鹤虱	0.22	0.16	0.20	2.71	6.28	0.41	2.37	0.09	0.18
狼毒	0.15	0.27	0.36	0.65	0.09	0.01	2.45	0.01	0.41
梭梭	0.46	0.26	0.26	1.56	0.24	0.03	3.58	0.01	0.22
沙棘	0.31	0.18	0.14	0.36	0.77	0.04	1.28	0.01	0.11
中麻黄	0.39	0.24	0.23	3.53	0.16	0.03	1.17	0.01	0.42
蒺藜	0.16	0.47	0.30	2.52	2.24	0.21	2.28	0.05	0.46
沙白杨	0.17	0.64	0.16	2.04	1.52	0.25	1.31	0.04	0.27
平均值	0.38	0.31	0.23	1.88	2.22	0.21	2.14	0.05	0.40
陆生植物元素平均含量	—	—	—	0.5	—	—	0.3	0.1	0.5