长江洪泛区3000年土壤时间序列中旱地与水田多元素耦合演化及地球化学行为研究

《Environmental Research》：Evolution of multi-element coupling and geochemical behavior in dryland and paddy soils along a 3000-year chronosequence in the Yangtze River floodplain

本研究基于长江洪泛区3000年土壤时间序列，首次系统揭示旱地与水田土壤中40种元素的富集-分散规律及耦合演化特征。研究发现复垦时长显著影响多元素耦合指数（MEC），黏粒含量、容重（BD）和有机碳（SOC）是驱动加权多元素耦合指数（WMEC）的关键因子，为滨海湿地土地安全利用提供科学依据。

　　

Highlight

哇！这项研究就像一场穿越3000年的元素探险——我们在长江洪泛区设置了旱地与水田的"土壤时间胶囊"，追踪了40种元素（包括稀土元素REE^s、重金属HM^s和其他微量元素TE^s）的奇妙之旅。结果发现：31种元素像贪吃蛇一样不断富集，而9种元素却玩起了"捉迷藏"逐渐分散。最有趣的是，元素间的"友谊小船"（正相关性）随着复垦时间延长说翻就翻，到2000年时简直跌入谷底！

多元素耦合的奇妙律动

多元素耦合指数（MEC）和加权多元素耦合指数（WMEC）在160年时达到巅峰，仿佛元素们开了一场盛大派对，但到2000年时却默契地集体"静默"。在养分有效性、水分条件和氧化还原动态的联袂导演下，旱地土壤始终比同年龄段的水田土壤展现出更强烈的"元素共鸣"（更高的MEC和WMEC值）。偏最小二乘路径模型（PLS-PM）更是化身"侦探"，锁定黏粒含量、容重（BD）和土壤有机碳（SOC）是操控WMEC变化的"幕后大佬"。

结论

这项研究像一部快进的纪录片，清晰展现了滨海湿地复垦后旱地与水田土壤中多元素耦合的演化轨迹。复垦时间的延长使得元素间的"团队合作"（正相关）逐渐减弱，而"竞争关系"（负相关）悄然增强——这种此消彼长的动态平衡，恰似一场持续千年的元素"交响乐"。研究为理解人类活动干扰下的土壤元素地球化学行为提供了全新视角，就像给滨海湿地生态系统管理装上了"导航系统"。