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生态环境
2003, 12(2):
237-239
Ecology and Environment
E-mail: editor@
土壤中的铝及其植物效应的研究进展
应小芳，刘
鹏
*
，徐根娣
浙江师范大学生命与环境科学学院，浙江
金华
321004
摘要：概述了铝的性质，土壤中铝的存在形式、铝的流失、铝
毒与酸雨的关系，植物对铝的吸收，铝在植物体内的分布以及
植物对铝毒胁迫的反应，为
进一步开展铝及其植物效应的研究提供了信息。
关键词：土壤；铝；酸雨；植物效应
中图分类号：
Q948
文献标识码：
A
文章编
号：
1672-2175
（
2003<
/p>
）
02-0237-03
铝是地壳中含量
最丰富的金属元素，而铝毒害
是酸性土壤中作物生长的主要限制因子，也是森林
大面积退化的主要原因。
1980
年，
Ulrich B
对全球
森林衰退进行了系统调
查，发现全球森林衰退与土
壤的酸化程度和铝含量密切相关，并于
1983
年提
出了“
酸雨→
土壤酸化→
铝释放→
森林衰退”
的铝
毒假说。自此，各国科学家利用不同的方法从不同
的领域研究铝元素以及植物对它的反应。至今为
止，人们在铝元素的土壤科学、环境化学
、地理分
布、营养生理学和毒害的防治等方面做了大量的研
究工
作，取得了一定的研究进展。本文总结了前人
的研究成果，简要地介绍了土壤中铝的一些
基本性
质以及植物对铝毒胁迫的反应，以期为今后这方面
研究的
进一步开展提供一些有价值的信息。
2
铝的流失途径
铝是重要的原生矿物和次生矿物的风化产物，
可以通过化学的和生物化学的风化过程
从矿物中
释放到土壤和水体环境中
[6]
。正是这种原生和次生
矿物的溶解，才使可溶性铝得以进入土壤溶液中。
人为和天然酸性物质质子对含铝矿物的溶蚀作用，
使土壤和水体环境中的沉积
物和悬浮物解体而释
放出
Al
3+
，
地表水和地下水再将
Al
3+
带入江河湖泊，
从而造成环境的酸化和污染。总的
来说，铝的流失
途径共有三个方面：①人类无节制地开发、利用各
种自然资源，导致严重的三废污染，从而将大量未
被利用的含铝化合物带入生态循环；
②酸雨及其他
酸性废水反复冲刷、浸渍地表层中的铝土及其伴生
矿，令铝大量溶出；③酸雨及其他酸性流体腐蚀着
各种铝制品，造成水体铝严重超标。铝
的不断溶出
使土壤中可溶性铝的含量增加，对植物的毒害增
大，
严重影响植物的生长。
1
铝的基本性质
铝是含量最丰富的金属
元素，在地壳和土壤中
的含量仅次于氧和硅，
约占地壳总量的<
/p>
7.1%
。
在自
然界中，铝通常以难溶性的硅酸盐或氧化铝的形式
存在于一系列含铝矿物中，诸如长石、
云母、氯泥
石、蒙脱石、高岭石和三水铝石等；其他的铝则以
各
种化学形态存在，如水溶性铝、交换性铝
(A
1
)
、
活性羟基铝
(A
2
)
和有机络合态铝
(
A
3
)
等
[1
, 2]
。通常认
为水溶性铝是植物重要的生长限制因子
[3]
，交换性
铝的活性最大，
Al
3+
则有较强的电荷，离子半径很
小，
仅为
0.051 nm
，
对邻近的原子具有强极化效应，
而有机络合态铝的形成则增加
了铝在土壤中的移
动性
[4]
，也降低
了铝对生物的毒性
[5]
。一般来说，
土壤交换性铝、土壤水溶性铝以及土壤溶液中的
Al
3+
被称为土壤高活性铝，
对植物生长的影响最大，
是导致植物铝中毒最主要的原因。
基金项目：浙江省自然科
学基金项目（
300284
）
3
铝毒与酸雨、土壤酸化的关系
酸雨、
土壤酸化与植物铝毒三者是密切相关
的。酸雨是促进土壤酸化的人为因素，而铝毒与酸<
/p>
雨是相依相从的两大祸害。
其中，
酸雨使
水体酸化，
导致铝资源大量流失，是导致铝溶出极其重要的原
因
，而铝的溶出又使酸雨的危害更加严重化。丁爱
芳等也通过实验研究发现：酸性土壤经酸
雨淋洗
后，酸化加剧，土壤中各种形态的铝发生溶解，成
为可溶
性铝进入土壤溶液，从而对植物的生长产生
危害
[7]
。
土壤淋出液中的铝含量与酸雨
pH
值是密切相
关的。随着酸雨
pH
值的降低，土壤溶液中的铝淋
出量逐渐增多，毒性大的
Al
3+
占单核无机铝的比例
作者简介：应小芳（
1980
－）
，女，硕士研究生，研究方向为植物生理生态和植物营养。
*
通讯作者：刘
鹏（
1965
－）
，男，博士，教授，研究方向为植物营养、植物生态和植物区系。
E-mail: pliu99@
收稿日期：
2002-11-20