内蒙古河套灌区农田土壤中残留地膜污染及其生态效应研究OA

地膜覆盖是内蒙古河套灌区应对农田土壤墒情差和周期性盐渍化两大问题以及保障农业生产的重要措施。由于管理不善,地膜在土壤中不断残留累积,影响农业生产。目前关于河套灌区农田残留地膜污染的研究日益增多,但这些研究以调查分析土壤中残留地膜累积量为主,对其生态效应的研究较少。基于此,本研究在评估2000—2021年内蒙古河套灌区残留地膜累积量变化的基础上,通过构建残留地膜累积生态效应模型和评价体系,分析了残留地膜污染生态效应的变化,并分析了不同管理模式对河套灌区未来50年残留地膜累积量及生态效应变化的影响。结果表明,2000—2021年,内蒙古河套灌区农田土壤中残留地膜累积量处于先上升后下降的趋势,2021年河套灌区农田土壤中平均残留地膜累积量为217.64 kg/hm^(2),接近重度污染程度,其累积生态效应持续上升。提高聚乙烯(PE)地膜回收率和使用生物降解地膜均有利于控制河套灌区未来50年残留地膜污染及其累积生态效应程度的增加,如果不采取任何措施,残留地膜累积量将增至533.74 kg/hm^(2);PE地膜回收率达95%后,其残留累积量仅100.57 kg/hm^(2);使用生物降解地膜后,其残留累积量可降至91.84 kg/hm^(2)。PE地膜回收率达95%与使用生物降解地膜降低残留地膜累积生态效应和直接生态效应的效果无显著差异;但是所有管理策略下地膜释放微塑料(MPs)的量持续增加,MPs会通过食物链给动物或人体带来危害;残留地膜产生的间接生态效应持续增加,而PE地膜回收率达到95%与使用生物降解地膜管理策略可以有效抑制其增加程度。这一研究结果可以为河套灌区农田土壤残留地膜污染控制与管理提供理论指导。