全 文 ：应用生态学报 年 月 第 卷 第 ! 期
∀#∃ % & ∋ ( # ) ∋ ∗∗( +, − ,.# ( # / 0 , 12∗ 34 , 5 ! 6 7 8 ! 一8 ! 9
土坡一小麦食物链硒转移模式及其应用
李书鼎 5中国科学院沈随用生态研究所 , 沈阳 “””, “,
张少兰 5沈阳市环境监测中心站 , 沈阳 ‘, :; ’
【摘典: 利用’, <2为示踪剂 , 研究了土壤一小麦系统中1 2的迁移和分布规律 4 土壤<2植物咋∃用系数 1∋ = 4 !一 4 , 土壤不同 , 1∋值也不同 。 土壤固液两相中1 2 的分配系数 > ? = ≅ 一 !; , 说明
土壤对1 2有强烈的吸附作用 , > ?大小顺序为 7 暗棕色森林土 Α 黑土Α 草甸棕壤 4 小麦对土壤 1 2的
浓集系数Β ) = 。4 一 4 ≅ , 小麦不是浓集<2的作物 , < Β在小麦各器官间 Β )值Α , 表明其在小麦
体内运转比较容易4 作者提出了一个食物链 < 2转移模式 , 评价了土壤有效 < 2水平 , 指出草甸棕壤
有效1 2充足 , 黑土和暗棕色森林土则不足 4 估算了病区每人每天摄1 2量为 89 4 9卜Χ , 远低于我国成
人安全摄1 2量建议值≅ 一8 ≅ Δ Χ Ε 人 4 日的下限值。
关钻词 土壤一小麦系统 示踪试验 1 2转移模式 食物链
Φ ΓΗ Ι <ϑ2 ΓΓ ΚΙ Χ Λ Μ ? 2 Ν Μ ϑ 12 ΚΙ ; 一Ο Π2 Η 3 ϑΜ Μ ? 2 ΠΗ ΚΙ Η Ι ? Κ3< Η ∗∗ΝΚΒ Η 3ΚΜ Ι 4 ( Κ <Π Θ ? ΚΙ Χ
5+Ι < 3 Κ3Θ 3 2 Μ ϑ ∋ ∗ ΝΚ2 ? , ΒΜ ΝΜ Χ Ρ , ∋ 2 Η ?2Λ ΚΗ 1 ΚΙ Κ2 Η , 1 Π 2Ι ΡΗ Ι Χ : ; 6 Η Ι ? Σ Π如 1ΠΗΜ ΝΗ Ι51Π 2 Ι ΡΗ Ι Χ Τ Μ Ι Κ3 Μ Γ ΚΙ Χ . 2Ι 3 Γ2 Μ ϑ , Ι Υ ΚΓΜ Ι Λ 2Ι 3 , 1 Π2Ι ΡΗ Ι Χ ; 6一∀ · ∋ ∗ +· , 2 Μ Ν 4 , ,
5! 6 7 8!一8 ! 9 4
Φ ΓΗΙ <ϑ2Γ Γ ΚΙ Χ Η Ι ? ? Κ< 3Γ Κς Θ 3 ΚΜ Ι Δ Η 332Γ Ι < Μ ϑ 1 2 ΚΙ ‘ 一Ω Π2Η 3 ‘Ρ< 3‘Λ Ο 2Γ 2 < 3Θ ? Κ2 ? Θ < ΚΙ Χ 1 2 Ξ
一 3Γ Η 22Γ 4 ∋ Υ Η ΚΝΗ ς : 2 2Μ 2ϑ ϑΚ2 Κ2Ι 3 Μ ϑ < Μ ΚΝ < 2 ςΡ Ο Π 2Η 3 51∋ 6 ; 4 !一 4 , Κ3 Υ Η全Κ2 ? Ο Κ3Π ; 83Ρ∗ 2 < 4 − Κ< 3Γ Κς Θ3 ΚΜ Ι 2 Μ 时ϑΚ2 Κ既3 Μ ϑ ; 1 2 ΚΙ ‘Μ ΝΚ? Η Ι ? ΝΚΨ Θ Κ? Δ Π Η < 2 <5>? 6 ; ≅ 一! ; 4 Κ3
; <Π Μ Ο Ι 3Π Η 3 1 2 ; Η ? <Μ Γ ς 2 ? < 3Γ Μ Ι Χ ΝΡ ς Ρ ; · Φ Π 2 Μ Γ ?吹 Μ ϑ > ? ; − ΗΓΖ ς ΓΜ Ο Ι ϑΜ Γ 2 < 3
; Α [ ΝΗ 2 Ζ ; Α Τ2Η 面Ο ς ∃比Μ Σ 2幻Ι 。 . Μ Ι 22Ι 3Γ Η 3ΚΜ Ι ΒΜ 2ϑ ϑΚ2 Κ2Ι 3 Μ ϑ ; 1 2 ϑΜΓ Ο Π2Η 3 ; 。
一 4 ≅ 4 Κ3 ; ’?2Λ Μ Ι < 3Γ Η 32 ? 3五Η 3 Ο Π 2Η 3 ? Μ 2 < Ι Μ 3 ς 2ΝΜ Ι Χ 3Μ 3Π 2 ΒΓΜ Δ < Ο Π Κ2Π 2 Η Ι ΒΜ Ι 22Ι 3ΓΗ 32 ?1 2 Ν2Ι ΚΘ Λ , 1 2 Ν2Ι ΚΘ Λ ; 2Η < ΚΝΡ 3Γ Η Ι < ϑ2Γ 2 ? ΚΙ Υ Η Γ ΚΜ Θ < Μ Γ Χ Η Ι < Μ ϑ Ο Π2Η 3 , Κ3 < . ) Υ Η ΝΘ 2 ;ΛΜΓ 2 3Π Η Ι 4 Φ Γ Η Ι <ϑ2Γ ΚΙ < ΛΜ ? 2 Ν Μ ϑ 1 2 ΚΙ ; 一Ο Π 2 Η 3 ϑΜ ? 2Π Η ΚΙ Ο Η < Δ Θ 3 ϑΜ ΓΟ Η Γ ? ς Ρ Η Θ Ξ3Π Μ Γ < , Η Ι ? Ν2 Υ 2 Ν Μ ϑ ; ΗΥ Η ΚΝΗς :2 1 2 Ο Η < Η Υ Η ΝΘ Η 3 2 ? 。 Φ Π 2 Γ 2 < Θ : 3 < <ΠΜ Ο 3Π Η 3 Η Υ Η ΚΝΗ ς Ν2 1 2
; <Θϑ ϑ Κ2 Κ2 Ι 3 ΚΙ ς ΓΜ Ο Ι ςΘΓ Μ Σ 2Λ , ς Θ 3 ΚΙ <Θϑ ϑΚ2 Κ2Ι 3 ΚΙ ς ΝΗ 2 Ζ ; Η Ι ? ? Η ΓΖ ς ΓΜ Ο Ι ϑΜ Γ 2 < 3 ; 。
Φ Π 2 Η Λ Μ Θ Ι 3 Μ ϑ 1 2 Η ς ‘Μ Γς 2 ? ς Ρ ∗2Γ 2即Κ3Η Δ 2Γ ? Η Ρ ; 8 9 4 9 ΚΙ 3Π 2 ? Κ< 2 Η <2 Η Γ 2 Η , Ο ΠΚ2 Π
; ϑΗ Γ Ν2 < < 3Π Η Ι 3 Π 2 Γ2Β Μ Λ Λ 2 Ι ? 2 ? Υ Η ΝΘ 2 Μ ϑ ≅ 一 8 ≅ ΚΙ . Π ΚΙ Η Ξ
> 2 Ρ Ο Μ Γ ? < ; 一Ο ΠΒΗ 3 ‘Ρ <32Λ , Φ Γ Η Β 2Γ 2 ∴ Δ 2Γ ΚΛ 2Ι 3 , Φ Γ Η Ι ϑ2Γ ΚΙ Χ Λ Μ ? 2 Ν Μ ϑ 1 2 , )Μ Μ ? 2Π Η ΚΙ ·
前 言
环境12 与人类健康的关系 , 特别是其对某
些地方病 5如克山病与大骨节病等6 的影响 ,
本文于 ; 。年玉。月8 ] 日收到 4
∀ 4 ∋ ∗∗+ 4 , Β 4 , 7 ! 5 6
从 9 年代末期以来 , 一直是我国学者重点研究
的课题 4 大量医学地理学调查研究和微观分析
表明 , 这些疾病流行的地区都分布在一个低硒
的环境带中。 给病区儿童服用亚硒酸钠片 , 对
预防急性和亚急性疾病效果明显 , 证明硒确是
人体必需的微量元素 川 4 如何把生态环境<2 含
8! 8 应 用 生 态 学 报 卷一一一一Ξ Ξ Ξ ⊥ ⊥一Ξ Ξ一⊥ ⊥ ⊥ _ _ _ _ __ _ _ _量 、 分布的地学研究和流行病医学研究 , 5即土壤作物硒与人体 6 有机联系起来 , 深入地揭示土壤一植物系统中 12 的行为及量的转移 , 对了解大骨节病 5包括克山病 6的环境致病因素和制订某些防治措施 , 具有更欢重要的意义 4 本文利用 ] ‘1 2 为示踪剂 , 对其在土壤 一小麦系统中的迁移分布进行盆栽模拟研究 , 现就传输的数量方面加以总结 4 数 <∋ 表示 4 其定义是土壤中能被植物摄取利用的量占土壤总1 2量的百分比 4 我们对土壤 一小麦系统中土壤12 的 < ∋ 值实验测定结果列入表 4 尽管土壤中 ‘”1 2总量相同 , 但是 1 ∋ 值大小不⊥ , 说听丈等不同砚其提供给小麦可利用的1 2量也不完全相同。表 ‘Ν 土滚 , 11 2的1 ∋ 值 5⎯ 6Φ叻 4 1 ∋ Υ Η ΝΘ 2 Μ ϑ 4 Μ ΚΝ ] << 2 5⎯ 6
8 材料和方法
8· 示踪剂’1 1 2# α
该示踪剂购自中国原子能研究院 , 在本所实验室
加水溶解之后 , 均匀拌入土壤中供盆栽使用 4
8 4 8 实验用 ! 种土壤
草甸棕壤稻 田土取 自沈 阳 西 郊 , ∗β 为 9 4 一
9 4 ] χ 暗棕色森林土取自辽宁桓 仁 县 , ∗β 9 4 ≅一 9 4 9 ,
黑土取自内蒙呼伦贝尔盟 阿荣 旗 , ∗β 9 4 δ一] 4 ! 4 以
上取土深度均为地表土5 一8; ΒΛ 6 4
84 ! 盆栽试验
小麦品种为;8 。 栽种在 ’‘1 2标记的上述 ! 种土
壤中 , 在生长的不同时间 , 采取小麦不同部位 , 风干
剪碎后进行放射性活度测量 4 收割后 , 小麦的籽粒 、
糠壳及盆钵中的土壤一并进行放化分析与活度测量 4
么 ≅ 土壤1 2分配系数测定
取风干后的盆栽土壤按土 7水 = 7; 加 水 后 , 振
荡放置8≅ 小时然后分别测量固液两相中的放射性 活
度。
84 ; 放射性活度测量 , 使用)β ≅ δ 定标器与) ∀ ! ] ≅ Υ
能谱探头系统。
84 9 籽实<2 分配实验
将风干麦粒捣碎 , 置研钵中研磨 , 过9 目筛将籽
实分成糠鼓和面粉两部分 , 分别测量它们的放射性活
度 。
土城 , < <2 小麦摄入的总量总量 5 ;株 6Φ Μ 3Η Ν 2 Μ Ι3 2Ι3 Φ Μ 3Η Ν 2 Μ 成2 Ι3
Μϑ ; ] < <2 Θ ∗3Η Ζ 2 ? ς了
5Ν Μ ] δ 。 9 ; 8 4
] δ 。 9 ; ≅ 4 δ 8
] δ 4 9 ; ; 4 8 ≅
! 4 , 4 8 土壤12 的分配系数 > ? 吸附是土壤一小
麦系统中12 运转的主要形式之一 12 在土壤中
的吸附是一个水相与固相 之间 4的 物 质转换问
题 4 衡量固相吸附能力大小的量常用分配系数
> ?表示 。 其定义为12 在土壤固相和土壤液相之
间浓度之比 〔] ∀ 4 东北几种土壤的 > ?值见表 8 4
表 8 土滚, < < 2的> ?值
比 4 8 > ? Υ Η ΝΘ 2 Μ ϑ< Μ ΚΝ ] << 2
土城类型
; 3Ρ Δ 2雌墨⋯嘎渗⊥ε一
草甸捺城Τ郎? Μ 贾 ] ;; 8
。
5] ≅ ; ] 4 9一了9 ≅ ; 4 8 6
; ! 。 ;
一
暗棕色森林土
− Η比 ς ΓΜ Ο Ι δ δ ! 4 85]乃≅ 9 4 ≅一 8 ] 8 4 6
8 ] 4 ;
]一 !
≅
5] ;
8 9 ≅
! ;
5 ]
。 8
4 了一4 6
# Γ2 <3 7χ7 χ丁
川φ训Ν+5;γ2<γ尸Σ2<
! 实脸结果与分析
! 4 土壤< 2的迁移分布
! 4 4 土壤 1 2 可利用系数1 ∋ 水溶性 ] “12 进
入土壤之后 , 迅速被土壤颗粒所固定 , 大部分
变成植物较难利用的形态 4 标志某种土壤< 2被
植物可利用的程度 , 一般采用土壤<2 可利用系
黑土
[ΝΗ 2Ζ ;
] ≅ 。 ;
5] 8 δ 4 8一 ] ; δ 8 4 ; 6
8 。 ;
一 !δ 5 ! 9
。
4 一
4 ≅ 6
这几种土壤 > ? 值都比较大 , 表明土壤对< 2有
强烈的吸附固定能力 4 相对而言 , 暗棕色森林
土的> ? Α 黑土> ? Α 草甸棕壤 > ?4
草甸棕壤> ?最小 , 按常理它的 <∋ 值应较
大 , 但表 所示的 1 ∋ 值却较小 , 这主要是由
∀ 4 ∋ ∗ +4 , 2 Μ Ν。 , : 7 ! 5 6
! 期 李书鼎等 7 土壤一小麦食物链硒转移模式及其应用
于该土是稻田土 , 不适于旱作 χ 浇水后板结厉
害 , 透气性不好 , 小麦长势不良 , 产量明显低
于其他两种土 χ 小麦根发育不良 , 所 以直接影
响到小麦对1 Β的吸收 4
! 。 8 土壤 一小麦系统中 ] “<2 的浓集系数 . )
浓集系数 Β ) 的定义是 , 在平衡条件下 ,
生物体之间、 同一生物体各器官之间或者生物
体 5包括其各器官 6与土壤等环境介质之间同一
元素质量或活度浓度的比值 4 在文献中相当于
浓度比 、 生物积累系数 、 转移比和转移系数等
概念 4 某元素 Β ) 的大小可以判断它在该系统
中能否转移以及其转移的方向和数量 4 我们实
验测定了下列几个浓集系数。
衰 ! 土滚一小班系统1 2浓绍系段 5活性浓度 4 ≅ Δ 4 Ε Χ 千栩质 6
. ) + = 小麦茎叶 , ‘1 2活性浓度土壤 ] “1 2活性浓度
. ) 。 = _ 籽实 ] ;12 活性浓度茎叶 ] “1 2活性浓度
. ) ! = 糠鼓中 ] “1 2活性浓度籽实 ] “1 2活性浓度
. ) 一 “ 面粉中 ] ; 1 2活性浓度籽实中 η 石1 2活性浓度
. ) 。 “ 小麦茎叶中 ] ; 12 活性浓度根中 ] “1 2活性浓度
这些系数测定计算结果见表 ! 4 小麦对土壤<2
Φ的 4 ! . Μ Ι 22 Ι 3 Η 3ΚΜ Ι Β Μ 2胜2Β Κ2 Ι 3 Μ ϑ翻 +Ι <Μ ΚΝ一Ο Π 2 Η 3 <Ρ < 32 Λ 5Η 2 3ΚΥ 2 2 Μ Ι 2 4 ? ∗Λ Ε ? Γ Ρ Λ Η 332 Γ 6
土 城
土集 ] <<2
活性浓度
; ;
∋ Β 3 Κ下2
2 Μ Ι Β2 Ι 4 Μϑ; , << 2
茎叶 ] <<2
活性浓度∋ Β3 Κ丫2
2Μ Ι 2 2 Ι 4 Μϑ .) Κ
] < <2 ΚΙ<3 2 Λ Η Ι ?
郎ϑ
籽实 ] << 2
活性浓度
人 Β 3Κ丫2
2加2 2 Ι 4 Μϑ . ) ,] <<2 ΚΙ
, Π2Η 3
Χ扭+ Ι
橄救 , << 2
活性浓度∋ 2 3Κ丫2
2加2 2 Ι 4 Μ ϑ . ) !] ‘12 ΚΙΟ 五2Η 3五。<Ζ
面粉 ] ‘1 2
活性浓度
人2 3ΚΥ 2
2 Μ Ι 2 2 Ι 4 Μ ϑ . ) Ξ
, , 12 ΚΙΟ Π 2Η 3ϑΝ皿Γ
根 ] ‘12 活
性浓度
∋ 23 ΚΥ 2
. Μ Ν 2 2 Ι 。
, < <2 ΚΙ
Γ # # +
Μϑ Β ) <
草甸棕集Τ2Η ? Μ , ςΘ Γ Μ Σ 2 Λ δ ] ≅ ≅ 4 8 δ ; ; 4 9 4 8 9日! 4 ; 9 ! 9 ! 4 ! 4 !8 4 ] 4 ≅ ! 8 4 ] 。 8
暗棕色森林土− Η ΓΖ ςΓΜ 下ΙϑΜ Γ 2名3 ;
黑 土[ΝΗ ΒΖ ;
δ ! ≅ ! 4 ! ]δ 8 4 ! 4 ≅ 8 8 ι≅ 4 ≅ δ 8 ; ] ! 4 δ 4 δ 8 ! ≅ 4 ] 。 8 9 9 8 4 ] 。 ≅ ≅
;δ ≅ ; 9 。 δ 9δ ! ! 。 二 4 8 ! 口。 9 口8 ; δ ] 4 ; 4 ; δ ] 。 9 。 ! ; δ δ 。 ] 。 8 8
浓集系数为 4 一 4 ≅ , .) 7 值都小于 Ν , 说
明吸收累积土 壤<2 是比较困难的 , 证明 它 不
是累积 <2 的作物 , 这和国外有关资料结 论 ‘一
致 ϕ 1 ∀ 。
小麦从土壤吸收的少量1 2进入根后 , 向地
上部运转同样也是困难的 , 这 由 Β ) 。 = 4 8 一
#。≅ , 其值小于 得到证明 。 . ) 7 = 4 ;9 一
4 8大于 , 表明< 2一旦传输到了茎叶 , 再向
籽实传输就比较容易了 , 籽实是累集和贮存< 2
的器官 4 而 . ) 。 = 4 一 4 δ和 Β ) ‘ = 4 一
4 ≅ 都近似于 , 说明籽实中< 2在糠鼓与面粉
之间可以迁移 , 并且两相间的浓度处于平衡分
布状态 。
! 4 ! 小麦体内1 2的分配
小麦植株吸收的1 2分配到籽实的量用小麦
1 2转移系数 Φ ()表示 4
Φ () = 籽实中 η “1 2的数量 5活度6植株从根吸收的 ] “1 2的数量 5活度 6
小麦籽实中<2 在糠教与面粉之间的分配用面糠
比 Φ / 表示 ,
Φ / 面粉中 ] ; 1 2数量 5活度 6籽实中 , ”1 2数量 5活度 6
茎叶与根部1 2的浓度之比 1 % % 二 .) 。 , 籽实与
茎叶中1 2的浓度之比 )1 % = 4 . ) 7 , 这 两个参数
在上节 已做了叙述 4 现仅把实验测定的Φ ( )和
∀ 4 ∋∗∗+· , ΒΜ Ν· , Ν云! 5 6
卷幻≅ 应 用 生 态 学 报
表 ≅ 小安的Γ 乙)和Φ / 值5活度 7 Β ∗Λ 6
Φ叻 4 ≅ Φ ( ) 仙? Φ / Υ叭Θ 2 4 Μ 3 ] << 2 ΚΙ 贾Π 2 Η 3 52∗4 6
样 品 号 , ‘1 2 面粉 , ‘12 植株 , 11 2度 活度 活度
&Μ 4 Μϑ< Η Λ ∗Ν2 <
∋ 2 3Κ丫 Κ
Μ ϑ ] , 1ΚΙ , 五2
2 二
砚 (
份努公 Φ / Φ甘
ϑΝΜ Θ Γ
ΚΙ 可Π2 Η 3
∗ΝΗΙ 3
3Ρ2ΚΙ们巧
实活!∀# ,∃籽%&∋(切
) ∗) + 。 , − ). ) ( . / + / ∗ ( 0 . ( , − ∗ ( 0 .
∗ 1 1 , − ( . 1 , 1 , 。. ∗ + ∗2 1 。 2 . 。 0 − ∗ 。 ∗ 1
笔叶 奶
) ∀ 3 一” 叱 4 #56
一。 ∋ 3 , 7 +
∗二凛+ . 一5 孩妓
7 , 8 旋 9 ∀ :一曰阮
7 ;
籽买 面粉<礼官= ( 碎抽(∀7 > ∋5& ? 7 ≅
Α < 值列于表 0 。 这些数据表明 , 小麦体内的
Β3 分布规律是 ! 籽实Β3 Χ 植株Δ3 ,前者是后者的
∗ 倍 多。 籽实中Β3 的分布是面粉Δ3 Ε 糠鼓Β3 ,
后者是前者的 − 倍 。
0 Β3 迁移模式及应用
0 。 ∗ 土壤一小麦食物链Δ3 迁移摸式
从事地方病研究的地学和医学工作者 , 十
分关心环境中Β3 对这些病的致病作用 。 希望了
解生态环境中Β3 如何通过食物链传输到人体 ,
其转移的量大小 ; 而且要求对某一地区生态系
统中Δ3 的转移量能够预测 ( 要达到这些要求 ,
需要建立食物链模式 , 需要掌握 Δ3 在环境中迁
移的许多参数 。 我们在 1 / Β3 盆栽模拟试验基础
上 , 利用前面已侧定出的有关参数 , 建立了一
个简化的理想的Β3 转移模式 Φ图 工 Γ ( 该模式假
定Δ3 的供应主要来 自土壤 , Δ3 从土壤传输到小
麦之后 , 经过主食面粉转输给人体 , 另一途径
通过麦秸和饲料由动物的奶和 肉作为 副 食 而
进入人体。 图 ∗ 中每个方框是食物链中的一个
组分 , 连线和箭头表示每个组分间的关系和Β3
转移的方向 ( Η Ι ! 、 Ι二 、 Ι 、 ϑ ; 、 ϑ争、 ϑ , ‘ 、
Κ ‘ 、 Κ 。 、 Κ 。 都是实验或经过调查 可 以 确定
的 。 所以只要求出7 ‘ 、 7 。 和 7 , 便可估算该
食物链中Β3 进入人体的数量8 。
7 ‘ Λ 7 ! ( 7 Ι ! ( 7 Ι ! ( 7 Ι ‘ Φ ∗ Γ
7 Β Λ 7 ‘ ( 7 Ι > ( 7 Ι ,
( Φ7Ι ! · 7Ι 。ϑ ; , Μ ϑ争Γ Φ − Γ
7 。 Λ 7 ! ( 7 Ι > 一 Ι 。
( Φ7 Ι ! ( 7Ι &ϑ Ι , Μ ϑ 夕Γ Φ , Γ
圈 ∗ 土城一小麦食物链 1 Δ Δ3 转移模式
Ι #‘( ∗ ∀ 璐∋3 # = ∃ Ν& Ο 3 5 & ∋ 1 ‘Β 3 # = +. ∗∗一Π :3 ∀ ∋& Ο
3五 #皿 (
注 ! 7 Ι # Φ # Λ ∗ , − , , , 屯Γ 表示 Β3 的浓集系数, 7 Θ ΦΘΛ ∗ ,
− , Δ , ⋯ , / , Β Γ 表示 Β3在 Θ组分中的浓度 , Ι 二 和 Ι ∋ 分
别表示动物每天摄取的 Β 3 , 在达到平衡时或在屠杀时转移到
每升奶或每千克肉中去的份额 , 单位是 ΦΟ Ρ 一 5Γ 和 ΦΟ 6 ∃ 一勺 ,
Κ Ι 和ϑ尸 分别表示奶牛和肉牛每天消耗的干饲草量 Φ6 ∃ Ο “ 5Γ
Κ 表示 肉甲和奶牛每天吃的精饲料 Φ 6∃ Ο 一 且Γ ( . Σ Φ耘二 0 ,
+ , / Γ表示每人对6 组分的食用量 Φ6∃ Ο Τ 盆或Ρ Ο 一 ∗ Γ 。
8 Λ 7 ‘ϑ ‘ Μ 7 &ϑ 。 Μ 7 &ϑ ( Φ 0 Γ
式中 , Π 为每人每天摄入量 ; Κ ‘、 Κ 。 、 Κ 。分
别代表每人每天食入的面粉、 肉类和奶类的数
量 ( 只要知道了各种参数和人们的膳 食 , 便可
由式 Φ ∗ Γ 、 Φ 只Γ 、 Φ , Γ 和 Φ 0 Γ 来估算人们的
摄Δ3 量 。
0 ( − 硒转移模式的应用
最近 −. 年来 , 国内外学者都在寻找导致某
些地方病 Φ如克山病和大骨节病 Γ的环境因素 。
前面图 ∗ 所示的Β3 转移模式特点 , 在于它把土
壤一植物系统中的 Β3 和人体联系了起来 , 做为
一个统一体系来考虑问题 ( 这是地学和医学工
作者很感兴趣的 ( 该模式为定量研究人们从土
壤植物系统中摄入Δ3 以及如何补充土壤Δ3 以满
足人们免于发生疾病的最低需要 , 提供了一个
数学估算的手段 。 下面列举两例来看一下该模
式的应用 。
0 ( − ( ∗ 人体摄 Β3 量的估算 东北地方病区 ,
过去生活都比较贫困 ( 近 ∗. 年来 , 生活水平大
为改善 , 主食结构正在变化 , 小麦种植面积不
断扩大 , 外地商品粮调入比重逐年增加 ( 假定每
天主食面粉Κ ; Λ & ( Δ6 ∃ Υ Ο ,副食牛肉Κ 。 Λ . ( .− +
6∃ Υ Ο ; 牛 奶 ϑ 。 Λ . ( . + Ρ Υ Ο , 式 Φ ∗ Γ一 Φ 0 Γ
9 ( %ςς> ·Ω 3 & 5( , ∗ ! , Φ ∗ )) . Γ
! 期 李书鼎等 7 土壤 一小麦食物链硒转移模式及其应用 8! ;
中只有土壤1 2 含量. 4 为变量 , 只要 Β 7 确定 ,
便可估算生态环境中12 的转移情况 4 下面利用
图4 模式对某黑土地区人体摄1 2量进行估算 4
由表 ! 可知 , . ) , = 4 8 , .) 7 = 4 8 ,
.) 7 = 4 ; , . ) ‘ = 4 。 设 ) , = 4 ≅ , )二 =
4 8 , ι , = 9 , ι奋= 8 κ , # ) , = 。 黑土1 2含
量测定值 Β , = 4 8 右Δ Δ Λ 4 将上述参数分别代
入 5 6一 5 ≅ 6式得 7
面粉1 2浓度
. 一 = . 7 4 .) + 4 . ) 7 4 . ) 一 = 。 ≅ ≅ δ ∗∗Λ
肉1 2浓度
. 。 = . 7 · . ) , · ) Ν 5. ) α .) ! ι χ , λ ι争6
= 。 ≅ ] ! ∗∗Λ
奶1 2浓度
. 。 二 . 7 4 . ) χ 4 ) 4 5. ) 7 . ) 7 ι , ‘ λ ι , 6
= Μ 。 ≅ Λ Χ Ε (
每人每天摄<2 量
Ο = 2 ‘ι ‘ λ 2 。ι 。 λ Β 。ι 。 = 8 9 4 9卜Χ Ε 人 ·日
Ω值表示长期居住在该区并以吃当地粮为
主的居民 , 每人每天摄<2 量是89 。 9雌 4 这 个量
和我国成人安全摄1 2量建议值 ≅ 一8 ≅ 陀 ‘忍’下
限值相比还相差较远 4
≅ 4 8 4 8 土壤有效1 2水平评价 我国目前病区生
活水平还比较低 , 人们摄<2 的 δ ⎯来源于主食
品 4 根据前面提到的建议值的最低限值 , 只要
每人每天能食入 ≅ 此以上的<2 , 便不会因缺<2
而得病 4 要满足这个要求 , 主食品面粉 5每天
按 Μ 4 <ΖΧ计算 6 的< 2浓度Β ‘应达到Μ 4 Μ ≅ Μ ∴ δ ⎯
κ 。4 ; 二 Μ 4 Μ 9 ≅ Δ Δ Λ 4 将此值和表 ! 中的. )值代
入式 5 6 , 可得到保证面粉具有Μ 4 Μ 9 ≅ Δ Δ Λ 时 ,
土壤应具有的总1 2浓度. 7 = . ‘Ε . ) 7 . ) 7 . ) ‘。
. 7 对作物来说不全是有效的 , 有效量的多少与
12 在土壤中存在的形态有关系 , 究竟何种形态
对植物有效 , 学术界意见不一 , 比较共同的看
法是 , 认为土壤水溶性< 2量是标志土壤1 2有效
性大小的尺度 〔峨 一 9 ’。 我们用示踪方法测 定 了
土壤添加 1 2 的形态百分数 『“’ , 其 中 水 溶 态
5(4 、 6 的数量是 7 草甸棕壤 8 4 δ一; 4 ⎯ , 暗棕
色森林土 8 4 !一≅ 4 9 ⎯ χ 黑土为 ] 4 δ一 4 ⎯ 。
如此 , 土壤有效 1 2 水平 5 . Η 6 可由下式 确定
Β Η = (Ο · Β 4 Ε Β ) 7 · Β ) 7 · Β ) ‘ 4 将前面提到
的 . ‘、 (Ο 和 . ) ‘值分别代入上式 , 可分别得
到草甸棕壤 、 暗棕色森林土和黑土的有效1 2水
平.Η值见表 ; 4 评价结果表明 , 草甸棕壤有效
<2 水平充足 , 暗棕色森林土和黑土有效12 则明
显不足 , 这与我国东北的克山病 5包括大骨节
病 6区多发生在这两种土壤地带相一致 4
表 ; 土玻有效1 2水平评价
Φ Η ς 4 ; ∋ < < 2 < < Λ 2Ι 3 Μ ϑ ; Η Υ Η ΚΝΗ ς Ν2 1 2 Ν2 Υ 2 Ν
有效1 2 有效12
; ;
⋯∋篡εΓ 2 < ”“<
草甸棕族Τ2Η ? Μ Ο
ςΘ Γ ΜΣ 2 Λ
暗棕色森林土
− Η ΓΖ ςΓ Μ 、犷ΙϑΜΓ 2< 3 ;
! 4 8一≅ ] 4 ≅ 8 4 !一 8 ; 4
4 一 4 9 ≅一 8 。δ
黑[ ΝΗ Β 土Ζ ;
。 ]一 ] 4 ; 8 ≅ 4 一 ! 4 8
充足1 Θ ϑϑΚΒ Κ2 Ι 3
不足
+Μ < Θ ϑϑΚ2 Κ2 Ι 3
不足+Ι < Θ ϑϑΚ2 Κ2 Ι3
κ 数值取 自文 献5幻
; 结 论
; 4 利用 ] “ 1 2示踪试验 , 获得 了上壤 1 2 的分
配系数> ?值为 ≅ 一! ; χ 土壤 12 可利用系数
<∋ 值为。4 !一 4 χ 小麦对土壤12 的浓集系数
Β ) 值为 4 一 4 ≅ 4 在总结模拟试验基础上 ,
建立了一个食物链 1Β 转移模型 4
; 4 8 本模型用于估算摄12 量时 , 把土壤总<2 量
当做对作物都有效的 , 实际上是不 可 能 的 ,
因此该模式估算的摄1 2值是个极限最大值 , 这
个值对黑土和暗棕色森林土而言 , 大约在 8 一
! 此Ε人 4 日 , 实际上人体的摄 12 量远小 于
这个值 , 即便是这样 , 它还是低于我国成人安
全摄 1 2 量建 议 值 ≅ 一8 ≅ 林δ Ε人 4 日 的 下限
值 4 所以用该模式估算的摄1 2量是 相 当 保 守
κ ) ϑ 、 )二 、 # )和 # 尹尸 ≅ 个参数值取 自 “环境剂量计数
模式 5 < 6 , 国务院环办 , 8 ; ≅ ” 4
∀ ·∋ ∗∗+4 , 2 Μ : 4 , 7 ! 5 6
8! 9 应 用 生 态 学 报 卷
的 , 然而也是安全的 4 可以做为某生态系统生
物摄1 2量估算。
肠4 ! 用本模式评价土壤有效1 2水平时 , ( Ο 值
是实验测得的土壤添加<2 的水溶态数量 , 我们
认为它与大量野外取样测量获得的有效态数量
是一致的 4 实际上两者之间可能有偏差 , 但由
于偏差不会太大 , 故就评 价 的 快 速性、 简单
性和直观性来说 , 仍具有重要意义 4
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