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中国沙漠  2020, Vol. 40 Issue (4): 18-23    DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2020.00006
    
荒漠地区15种植物的元素含量
张彩霞1(), 娄俊鹏2, 蔡迪文2
1.中国科学院西北生态环境资源研究院 沙漠与沙漠化重点实验室, 甘肃 兰州 730000
2.中国科学院地理科学与资源研究所 陆地水循环及地表过程重点实验室, 北京 100101
Major and minor elements content for fifteen-five vegetation samples in desert areas
Caixia Zhang1(), Junpeng Lou2, Diwen Cai2
1.Key Laboratory of Desert and Desertification, Northwest Institute of Eco-Environment and Resources, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China
2.Key Laboratory of Water Cycle and Related Land Surface Processes, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China
 全文: PDF(823 KB)   HTML
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
收稿日期: 2019-11-26 出版日期: 2020-09-01
:  Q946  
基金资助: 中国科学院西北生态环境资源研究院公共技术服务中心仪器功能开发项目(Y429C51007)
作者简介: 张彩霞(1984—),女,甘肃古浪人,博士,高级工程师,主要从事土壤和植被化学元素解析研究。E-mail: zhangcaixia@lzb.ac.cn
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张彩霞
娄俊鹏
蔡迪文

引用本文:

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. Journal of Desert Research, 2020, 40(4): 18-23.

链接本文:

http://www.desert.ac.cn/CN/10.7522/j.issn.1000-694X.2020.00006        http://www.desert.ac.cn/CN/Y2020/V40/I4/18

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″N122°44′27.708″E170.2
虫实Corispermum mongolicum藜科44°04′02.534″N120°15′53.228"E342.4
稗草Echinochloa crusgalli禾木科45°27′50.328″N124°13′58.706″E120.1
旱地芦苇Phragmites australis禾木科43°09′43.631″N122°11′21.327″E265.7
油蒿Artemisia ordosica菊科44°06′02.456″N120°16′50.508″E224.1
大蓟Cirsium japonicum菊科43°04′16.147″N122°53′46.374″E191.0
小叶锦鸡儿Caragana microphylla豆科43°26′35.642″N115°03′08.611″E1 019.7
柠条锦鸡儿Caragana korshinskii豆科43°39′31.868″N122°44′27.352″E167.9
鹤虱Lappula myosotis紫草科43°20′14.305″N121°39′48.884″E220.4
狼毒Stellera chamaejasme瑞香科46°52′19.996″N120°14′37.993″E877.3
梭梭Haloxylon ammodendron黎科43°04′16.000″N122°53′47.180″E192.1
沙棘Hippophae rhamnoides胡颓子科43°36′31.568″N116°09′16.175″E1 231.2
中麻黄Ephedra intermedin麻黄科44°10′02.284″N120°19′51.528″E504.1
蒺藜Tribulus terrester蒺藜科43°39′32.069″N122°44′27.434″E164.8
沙白杨Populus gansuensis杨柳科44°08′02.384″N120°09′51.328″E350.1
表1  荒漠地区15种植物样品采集地点
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/(°)
ClGe 111300流气探测器3012092.8
PGe 111300流气探测器30120141.1
SGe 111300流气探测器30120110.6
SrPX10150闪烁探测器606025.1
RbPX10150闪烁探测器606026.6
BrPX10150闪烁探测器606030.0
ZnPX10150闪烁探测器606041.8
CuPX10150双探测器606045.1
NiPX10150双探测器606048.7
FePX10150双探测器606057.5
MnPX10300双探测器606063.0
TiPX10300流气探测器409086.2
BaPX10300流气探测器409087.2
CaPX10300流气探测器30120113.1
KPX10300流气探测器30120136.7
SiPE 002300流气探测器30120109.1
AlPE 002300流气探测器30120144.8
MgPX1700流气探测器3012023.3
NaPX1700流气探测器3012028.1
表2  分析测量元素的测量条件
植物名称ClSPCaSiAlKNaMg
灰条0.570.310.233.304.730.544.270.110.85
虫实0.500.250.122.894.850.651.980.140.72
稗草1.000.410.310.382.460.041.920.160.33
旱地芦苇0.560.470.310.582.720.032.180.020.23
油蒿0.490.210.251.171.480.202.150.040.19
大蓟0.020.140.202.603.040.372.530.060.35
小叶锦鸡儿0.420.290.181.270.370.092.150.010.75
柠条锦鸡儿0.380.330.232.280.350.081.950.010.29
鹤虱0.220.160.202.716.280.412.370.090.18
狼毒0.150.270.360.650.090.012.450.010.41
梭梭0.460.260.261.560.240.033.580.010.22
沙棘0.310.180.140.360.770.041.280.010.11
中麻黄0.390.240.233.530.160.031.170.010.42
蒺藜0.160.470.302.522.240.212.280.050.46
沙白杨0.170.640.162.041.520.251.310.040.27
平均值0.380.310.231.882.220.212.140.050.40

陆生植物元

素平均含量

0.50.30.10.5
表3  荒漠地区15种植物的常量元素含量(%)
ClSPCaSiAlKNaMg
藜科0.050.040.080.290.080.081.620.020.09
禾木科0.310.040.000.140.180.010.180.100.07
菊科0.330.050.041.011.100.120.270.010.11
豆科0.030.030.040.710.010.010.140.000.33
表4  同科植物不同元素的标准偏差
植物种SrRbBrZnCuNiVTiBaMnFe
稗草84.615.925.611.68.53.81.020.137.658.3208.7
灰条117.455.11.036.712.73.94.3158.085.9114.41 600.7
沙白杨94.45.21.119.84.01.93.1126.874.856.11 051.7
油蒿50.85.20.617.48.72.12.088.560.349.8827.2
虫实130.518.01.325.36.75.26.7246.0137.3157.41 828.9
沙棘15.82.00.616.13.21.00.322.025.235.4241.6
中麻黄109.31.553.74.50.70.89.3139.323.1169.0
蒺藜87.28.91.771.18.83.71.787.372.694.3787.3
旱地芦苇21.87.429.430.78.85.80.415.241.352.2196.2
柠条锦鸡儿78.412.76.714.63.27.21.243.545.862.3469.4
鹤虱105.118.10.034.56.83.92.671.8421.9139.2766.7
狼毒26.715.70.433.06.44.00.110.67.084.1147.5
小叶锦鸡儿144.72.22.710.04.91.11.754.729.851.2595.3
梭梭31.18.510.017.510.63.70.522.523.999.2278.9
大蓟93.118.311.67.34.13.7169.082.968.81 396.6
平均82.8414.205.5827.576.753.472.1180.1990.1274.76734.78
陆生植物元素平均含量4054501021.532.522.5240500
表5  荒漠地区15种植物的微量元素含量(mg·kg-1)
图1  植物元素含量比值
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