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近年来,土壤中稀土元素及其农用研究十分活跃,特别是稀土微肥应用得到了蓬勃的发展,业已成为微量元素地球化学研究的热点。研究表明在一定浓度范围内,稀土元素能够促进土壤中微生物的生长及增强其活性,提高土壤的肥力水平,改善土壤生态系统及其物质循环能力,促进作物的生长发育。我国是稀土资源大国,储量占全球近80%,具有相当丰富的第一手资料。稀土对土壤环境的影响越来越受到人们的关注,为了进一步系统而全面地研究稀土,将稀土为我所用,对土壤中稀土元素的地球化学行为的研究必不可少。南渡江为海南的第一大河,选择南渡江流域典型区域土壤作为研究对象,通过大量取样,利用先进的测试技术,进行稀土元素的专项研究,较系统研究土壤中稀土元素的含量、分布、分异、配分模式等,了解海南岛南渡江流域典型区土壤中稀土元素的背景值,指导农业区划和土地合理改良,因地施用稀土微肥,保证农业与生态的协调发展,具有重要的现实意义。为了解海南岛南渡江流域典型区土壤中稀土元素地球化学特征,利用ICP-MS(等离子体质谱)法测定了海南岛南渡江流域典型区土壤100个表层土壤样品中稀土元素含量及5个土壤剖面的40个土壤样品中稀土元素含量,分析了海南岛南渡江流域典型区表层土壤稀土元素的水平分布特征和土壤剖面稀土元素垂直分布特征,以及稀土元素含量、稀土元素分异、Ce、Eu异常。结果显示:(1)研究区表层土壤中稀土元素的总量∑REE介于18.75-237.59mg/kg之间,平均值为103.22mg/kg,标准偏差为42.47,变异系数为0.41。轻稀土含量LREEs介于14.74mg/kg-225.18mg/kg之间,平均值为92.21mg/kg,标准偏差为39.07,变异系数为0.42。重稀土元素含量HREEs介于3.64-19.63mg/kg之间,平均值为11.01mg/kg,标准偏差为4.06,变异系数为0.37。轻、重稀土总量比值LREE/HREE介于3.67-18.14之间,平均值为8.32,要远大于1,说明研究区表层土壤稀土元素轻、重稀土分异明显,典型的富集轻稀土。(2)表层土壤稀土元素含量在水平分布上存在着一定的特征,受南渡江影响较大的纵向研究区(A区)表层土壤稀土元素的含量要高于受水体影响较小的横向研究区(B区)。纵向研究区表层土壤总稀土元素含量平均值为115.10mg/kg,而横向研究区表层土壤总稀土元素含量平均值却只有84.64mg/kg。且横向研究区土壤总稀土元素的变异系数为0.64要高于纵向研究区总稀土元素的变异系数0.24。(3)通过对海南岛南渡江流域典型区100个表层土壤样数据的计算,稀土元素Eu标准值的变化值6Eu介于0.38-1.00之间,平均值为0.79,均小于1.05,表现为负异常,均出现Eu亏损现象。稀土元素Ce标准值的变化值5Ce介于0.83-2.61之间,平均值为1.29,总体表现为正异常,Ce相对富集。(4)对本研究所测数据进行球粒陨石标准化和北美页岩标准化,并对表层土壤与袁建平等在2008年所测海南岛玄武岩母质砖红壤稀土元素数据进行了比较,两者呈现出一定的相似性。从形态上看均为右倾斜,HREEs相对富集,表现出陆壳REEs的典型特征,表明其物质来源主体是陆源的。(5)在南渡江流域典型区土壤垂直剖面中,土壤平均稀土元素总量∑REE存在着一定的规律:中间层>上层>底层。平均轻、重稀土也同样遵循这个规律,特别是轻稀土的分布规律几乎与总稀土的分布规律完全一致。呈现这种规律的原因可能是由于海南岛地处热带,气候温暖潮湿,稀土较容易迁移,土壤表层受到强烈的淋洗,然后稀土元素在淀积层中沉积富集所致。(6)研究区土壤剖面中轻、重稀土LREE/HREE的值在8.23-10.93之间,这个值要远大于1,说明轻、重稀土分馏比较严重,富集轻稀土。轻稀土的分布规律几乎与总稀土的分布规律完全一致,这也从一定程度上说明了轻稀土是总稀土的主要部分,与富集轻稀土的结论相呼应。(7)从土壤剖面稀土元素球粒陨石标准化配分曲线可以看出,配分曲线呈右倾斜,在Ce处呈现正异常现象,6Ce值土壤中层>上层>底层,且上层和中间层呈现明显的正异常、底层呈现无异常或者是微弱正异常。配分曲线在Eu处呈负异常,产生Eu亏损现象,δEu值基本呈现出土底层>中间层>表层的规律,即越往土壤表层亏损越严重,这是因为Eu在土壤发育过程中发生了氧化还原反应,随着土壤不断发育与成熟,土壤中的Eu亏损也在不断叠加增强,因此土壤的发育过程也就是Eu亏损逐步增强的过程。