三峡库区澎溪河流域消落区土壤氮磷释放研究

通过模拟试验研究了温度和施肥对三峡库区澎溪河流域消落区冲积土、紫色土和水稻土氮磷释放的影响,估算了这3种土壤氮磷的释放量。结果表明,淹水后消落区土壤氮的释放潜力为水稻土冲积土紫色土,不同温度下消落土壤氮的释放潜力表现为20℃略高于10℃,明显高于30℃;消落区土壤间磷释放的差异因温度的不同而异,10℃时3种土壤间上覆水磷浓度相近,20℃和30℃时,土壤磷的释放潜力为冲积土紫色土水稻土,土壤磷的释放随淹水温度的提高而升高。按云阳县耕地平均施肥量(N0.21g/kg和P0.15g/kg)向消落区土壤施入氮磷肥,冲积土、紫色土和水稻土向水体释放的氮分别提高7.05～17.27,10.03～25.41,5.84～13.70倍,释放的磷分别提高1.47～4.88,4.99～16.49,1.18～3.03倍。根据澎溪河流域水温、水位变动情况及消落区土壤面积,估算出未施肥条件下澎溪河流域消落区冲积土、紫色土和水稻土的氮释放负荷为19.36,29.45,236.07t/a,磷释放负荷分别为0.49,0.94,1.91t/a。     

黄壁庄水库消落区植物自然分布特征与多样性研究

水库消落区是水库重要的生态缓冲区,对于保障水库安全运行具有重要意义。根据地貌特征将黄壁庄水库消落区划分为右岸泥质消落区、左岸沙质消落区、左岸泥质消落区和三角洲消落区4个调查样带,对其植物种类组成、生物多样性指数、优势种及主要植被群落类型进行了调查与分析,结果表明：消落区约有被子植物44科99属130种,以草本植物为主,其中菊科、禾本科和蓼科为优势科,一年生植物水蓼、水稗、苘麻为绝对优势种;在低水位区一年生草本植物占据优势,随高程增加多年生草本植物的优势度增加趋势明显,由此植被群落组成也随高程增加表现出明显的由水生、湿生向中生、旱生分布的趋势。总体上,多年生草本植物和乔灌木本植物在其适生区域重要值较低,因此消落区植被修复方向建议按高程选择适合的多年生草本植物或乔灌树种,尤其是应种植或恢复护岸林、护坡灌丛、滩地芦苇群丛和滩地狗牙根群丛等,以增加消落区优势植被群落的面积,从而增强消落区的生态系统稳定性。     

三峡水库消落区土壤磷素释放与富营养化

三峡工程建成后，其独特的水库调度方式将在库周形成垂直距离为30m的消落区，淹没陆地面积632km^2。消落区土壤受库水周期性的淹没、出露、冲刷、淤积，加上耕作和施肥影响，将形成一个脆弱生态系统。湖库消落区土壤是污染物的源或汇。消落区土壤磷素释放对水体富营养化有重要影响。研究消落区土壤磷负荷及其释放机制，可以为水库磷负荷提供基础数据．给消落区土地利用方式提供决策依据：淹水土壤磷素释放是与多个因子相关的复杂过程。本文分析了消落区土壤磷释放对富营养化的潜在影响，综述了土壤磷素释放的影响因素：磷形态、有机质、铁、铝、pH、温度和微生物。重点讨论了土壤在淹水-干燥-淹水条件下土壤性质变化和土壤磷素释放机制，一般认为，土壤淹水后，土壤氧化还原电位降低，提高了磷的有效性，促进了磷释放。干-湿交替比连续淹水释放磷是增加或减少，目前还存在争论。     

三峡水库消落区土壤磷素释放与富营养化

三峡工程建成后,其独特的水库调度方式将在库周形成垂直距离为30m的消落区,淹没陆地面积632km2。消落区土壤受库水周期性的淹没、出露、冲刷、淤积,加上耕作和施肥影响,将形成一个脆弱生态系统。湖库消落区土壤是污染物的源或汇。消落区土壤磷素释放对水体富营养化有重要影响。研究消落区土壤磷负荷及其释放机制,可以为水库磷负荷提供基础数据,给消落区土地利用方式提供决策依据。淹水土壤磷素释放是与多个因子相关的复杂过程。本文分析了消落区土壤磷释放对富营养化的潜在影响,综述了土壤磷素释放的影响因素:磷形态、有机质、铁、铝、pH、温度和微生物。重点讨论了土壤在淹水—干燥—淹水条件下土壤性质变化和土壤磷素释放机制。一般认为,土壤淹水后,土壤氧化还原电位降低,提高了磷的有效性,促进了磷释放。干—湿交替比连续淹水释放磷是增加或减少,目前还存在争论。     

黄壁庄水库消落区现状分析与治理措施研究

水库消落区生态脆弱、人为干扰多、易发生水土流失,影响人居环境、库岸稳定性及临水基础设施安全,是水库运行后必须解决的主要生态环境问题之一.在对河北省黄壁庄水库消落区进行调查与现状分析的基础上,梳理了黄壁庄水库消落区存在的主要生态环境问题,确定了消落区生态修复空间,提出了消落区生态修复的基本思路.     

水库消落带碳氮输移转化研究进展

水库消落带处于水域生态系统与陆地生态系统的交错区域。受水库水位周期性涨落影响，消落带土壤、植物与水库水体间频繁发生碳氮物质交换转化。河流-水库碳埋藏及其温室气体排放是当前全球碳循环研究的热点问题，而当前消落区相关研究仅对植物、土壤或水体等单个对象开展碳氮输移循环研究，而并未将水库消落带作为整体考虑其对河流-水库碳氮输移转化的贡献。本文综合消落带土壤淹水后碳氮含量变化、植被碳氮输入、土壤侵蚀研究，阐明消落带营养物质向筑坝河流的输入作用；并进一步分析与此相关的消落带碳氮循环及温室气体排放研究，明确消落带对筑坝河流碳氮元素转化的作用。提出当前亟待开展消落带碳氮输入源追溯、土壤侵蚀和温室气体通量长期监测，并基于同位素等技术手段明确消落带在水库碳氮输移转化中的贡献等若干问题，旨在系统明确碳氮元素在消落带和水体间的输移、水土界面的多途径生物地球化学循环转化过程，评估水库消落带在河流上、下游及河口碳氮输送转化中的作用。     

对三峡水库消落区生态系统与其生态修复的思考

三峡水库蓄水后,逆反自然洪枯规律的水库运行使原有消落带生态系统被破坏,如果没有及时有效地防止和治理,将会产生严重的生态环境问题。为此,在明确消落区的影响范围后,通过对水库运行后消落区的特点分析,预测了可能产生的环境问题,确立了消落区该具备的生态功能和构建其积极生态功能应考虑的因素,指出了消落区生态系统构建和保护应遵循的基本原则。     

适宜三峡库区消落带的八种植物

以植物为主,治理三峡库区所形成的消落带,是一种积极而有效的手段。由于消落带面积大,适宜消落带绿化的苗木数量需求极大,目前苗木市场严重供不应求。作者众繁殖方法、栽培管理等方面重点介绍南川柳、秋花柳、枫杨、长叶水麻、小梾木、杭子稍、甜根子等、卡开芦等8种适宜种植在库区消落带的植物。     

根系吸水的最小能量模型的实验验证与评价

三峡水库是我国特大型水利枢纽工程.三峡工程建成后,随水库运行将在厍区两岸形成垂直落差30 m的消落带,面积达300 km2.结合三峡库区消落带的气候、坡度、水深、地貌等区域基本特征,以遥感数据为基础,以GIS技术为手段,对三峡库区消落带土地资源进行分析研究,划分出消落带土地资源的6种类型,即硬岩型消落带、软岩型消落带、松软堆积型消落带、库尾松软堆积型消落带、湖盆松软堆积型消落带、岛屿松软堆积型消落带,并给出了不同类型消落带的可持续土地资源利用模式.     

三峡水库消落带植被重建途径及其固土护岸效应

三峡水库蓄水运行后将出现一个落差达30 m的消落带,由于库水涨落和水文地质条件改变,导致其植被破坏,土壤裸露,在降水、库水位周期性地涨落和波浪的作用下,土壤侵蚀强烈,如何重建消落带植被成为广泛关注的热点问题。通过系统总结三峡水库消落带植被重建的科研实践及经验,提出了消落带植被重建的基本思路和途径,并利用侵蚀针定位观测方法,对比分析了不同植被重建途径下的固土护岸效应。结果表明,人工种植草地和自然恢复草地较其对照分别减少了土壤侵蚀74%和55%,显示出极显著的控制土壤侵蚀的效应。而表层土壤受人为扰动强烈的传统耕作耕地土壤侵蚀强度相较于对照高11%。     

河岸植被缓冲带生态水文功能研究进展

河岸植被缓冲带是河岸生态系统的重要组成部分,对河岸生态系统的生态及水文过程具有重要的影响。世界上许多国家已将河岸植被缓冲带列为河岸生态系统管理的一个重要内容,并在一些国家被作为控制农业流域非点源污染的最佳管理措施。河岸植被缓冲带的生态水文功能体现在控制河岸侵蚀、截留地表径流泥沙和养分、保护河溪水质、调节水温、为水陆动植物提供生境、维护河溪生物多样性和生态系统完整性以及提高河岸景观质量等多个方面。本文综述河岸植被缓冲带生态水文功能方面的研究进展,总结了一些研究中提出的不同河岸植被缓冲带功能发挥所需要的宽度,同时指出由于河岸生态系统保护的目标,侧重的功能,研究区域土壤、地形、植被、排水特征等因素各异,河岸植被缓冲带生态水文功能发挥所要求的实际宽度也有所不同。     

汾河河岸带土壤氮、磷的时空分布规律及其影响因素研究

为明晰汾河临汾段河岸带土壤氮、磷时空分布规律及其影响因素,采用现场检测、空间分析及数理统计方法,探讨了自然河岸带及强人工干扰河岸带土壤氮、磷的化学计量学特征、时空分布特征及其与土壤、水文特性的相关性。结果表明:(1)各水期强人工干扰河岸带土壤TN、TP储量及其变异系数均大于自然河岸带,自然河岸带土壤氮、磷元素的生态化学计量存在弱稳态性;(2)汾河临汾段河岸带土壤TN、TP含量随枯水期—平水期—丰水期表现为先减小后增大的趋势,横向来看河岸带近岸土壤TN、TP含量大于远岸部分,土层深度方向上TN、TP含量随土层深度增加而减小;(3)河流水质、土壤容重和土壤孔隙度是影响汾河河岸带土壤TN含量的相关因子,土壤容重、土壤孔隙度和N/P是影响河岸带土壤TP含量的相关因子。研究结果表明汾河河岸带土壤氮分布与河流水文特性有一定的响应关系,土壤磷分布与河流水文特性无明显的响应关系。     

农田河道河岸土壤含水量变化特性分析研究

河岸土壤含水量是选择农田河道护岸植物的一个重要影响因素。根据2008年10月~2009年9月对宁波农村地区3条典型农田河道河岸土壤含水量的周年监测结果,同时结合同期的降水量数据和河道水位数据,开展宁波农村地区农田河道河岸土壤含水量的变化特征研究。结果表明:(1)农田河道河岸不同位置的平均土壤含水量顺序为位置3(常水位至洪水位河岸区域)>CK(岸边蔬菜地)>位置2(洪水位至岸顶河岸区域)>位置1(岸顶区域),岸顶及洪水位以上河岸区域的土壤相对干燥,而常水位至洪水位之间河岸区域相对湿润,但此区域土壤含水量变化幅度大,长期处于旱湿交替状态;(2)河岸位置1和位置2的土壤含水量与采样当地3日内的降水量之和存在显著相关关系,河岸位置3的土壤含水量与降水量相关性不显著,而与河道水位高低存着极显著相关关系。(3)农田河道河岸不同位置的护岸植物选种需根据土壤含水量变化特征进行确定。     

青海湖流域河流生态系统评价指标间的相关性

[目的]研究河岸草甸生态特征、河岸土壤性状及河流水质评价指标间的相关性,为评价青海湖流域河流生态系统提供科学依据。[方法]通过对青海湖流域内主要河流沿海拔梯度进行野外采集河流水样、河岸表层土壤和统计植被生长特征,并且结合室内试验分析。[结果]青海湖流域河流生态系统18个评价指标随着海拔梯度的变化均表现出一定规律性,河岸植被、表层土壤及河流水样各评价指标间具有明显的相关性。由相关分析和主成分分析可知,COD(化学需氧量)与Pb、盖度与有机质、生物量与丰富度间具有极显著正相关(p0.01),河岸土壤砂粒与河流水中全氮含量、全盐量与盖度、砂粒与丰富度间具有极显著负相关(p0.01);化学需氧量、有机质、盖度和砷元素可以作为评价河流生态系统优良状况的主要指标。[结论]人类活动对青海湖流域沿河草甸生态系统的负面影响已经显现,必须降低草场的载畜量和减少不必要的工程建设,以实现区域生态、社会和经济可持续发展。     

太湖上游西苕溪近岸森林土壤氮磷养分差异特征

近岸森林土壤受到河水涨落等自然侵蚀和人类活动的双重扰动,增加了土壤养分流失威胁,从而增大了下游河流和湖泊富营养化的风险,影响森林作为河岸缓冲带作用的发挥。对河岸森林土壤养分的研究,可为河岸森林树种的选取、河岸带建设、经营与管理等提供依据。以太湖上游的西苕溪两岸1km范围内的森林为研究对象,选择典型竹林、经济林、纯林和混交林样地34块,分层采集土壤样品,实验室测定有效磷、碱解氮、全氮和全磷等养分含量,利用变异系数分析不同森林类型和不同深度土层中养分含量的变异性,并且采用单因素方差分析和多重比较的方法分析土壤养分含量在不同森林类型间同一深度土层的差异性。结果表明,竹林土壤有效磷、碱解氮、全氮和全磷均具有较高的变异性,经济林土壤中的有效磷和全氮的变异较大,纯林和混交林土壤养分的变异性总体上较低;土壤有效磷、碱解氮和全氮平均含量在不同林型中都表现为0-10cm〉10-30cm〉30-50cm,即随着土层的加深养分含量降低;土壤有效磷含量竹林显著高于纯林,不同土层竹林与经济林的碱解氮含量显著高于纯林和混交林的;经济林的全氮含量较其他林型的较低,而全磷的含量却较高。     

三峡库区消落带土壤酶活性特征

土壤酶驱动土壤生态系统养分的循环和控制生态系统的功能。选取三峡库区消落带三个海拔梯度的土壤,以从未淹没的样地作为对照,研究消落带土壤酶活性特征。结果表明,消落带区域土壤有机碳（OC）、微生物生物量碳（MBC）和所测定的四种酶[磷酸酶（PNP）、芳基硫酸酯酶（PNS）、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶（NAG）和β-糖苷酶（PAG）]的绝对活性（单位土壤干重的酶活性）和四种酶的几何平均数（GME）显著低于从未淹没的对照样地。在消落带区域,只有磷酸酶的绝对活性随着淹没持续时间的延长而降低,其他土壤三种酶的绝对活性在三个样地之间并无显著性的差异。土壤四种酶的几何平均数与有机碳、微生物生物量碳的变化相似,在海拔梯度较低的样地最低,其他两个较高海拔梯度的样地之间无显著性的差异。然而单位有机碳或微生物生物量碳的四种酶的具体活性的变化趋势与酶的绝对活性的变化并不一致。PNP的具体活性在所有测定的样地之间都无显著性的差异,而其他三个酶的具体活性是海拔最低的样地显著高于其他样地,其他样地之间并无显著性的差异。因而,这些结果意味着四种酶的几何平均数能够敏感指示三峡库区消落带水位消涨及其不同淹没持续时间对土壤质量的影响,是一个能够综合反映所有土壤酶活性对消落带水位消涨的响应的敏感指标。     

滨岸缓冲带截留污染物机理和效果的研究进展

滨岸缓冲带是指与河流（包括湿地和湖泊）相邻的对污染物、沉积物和洪水具有一定缓冲功能的水陆生态系统交错带,是一种重要的控制面源污染和保护水体环境的方法。滨岸缓冲带的研究存在较多的方向和不同的立足点。为了更好地总结和梳理已有研究成果,该文通过大量的文献调研,构建了滨岸缓冲带的研究框架,从其作用机理、结构、功能与效果等方面对国内外的有关研究和实践进行了系统分析和总结,并提出了未来的研究展望。     

河岸带土壤溶解性有机质垂直分布特征及其性质研究

河岸带有机质（Soil organic matter,SOM）的迁移转化在有机碳从陆地生态系统向水域生态系统中迁移转化及污染物的迁移转化中起到了重要的作用。以崇明岛典型河岸带为研究对象,分析了不同区域河岸带土壤有机碳（Soil organic carbon,SOC）、土壤溶解性有机碳（Soil dissolved organic carbon,SDOC）垂直分布特征和三维荧光光谱（Excitation—Emission matrix,EEM）特征,探讨了河岸带对土壤溶解性有机质（Soil dissolved organic matter,SDOM）性质及其潜在环境影响。结果表明：表层土壤（0—30cm）SOC储量占采样深度土壤SOC的40％左右,SDOC占SOC的5％左右,从陆上区域到缓冲区域表层土壤SDOC呈累积效应。河岸带有机质主要来自河岸带植物残体及其代谢产物,地下水也可能是河岸带土壤DOM的另一来源,河岸带土壤中大部分类腐殖质被表层矿物质所吸附。在土壤系统中,综合应用荧光指纹指数[荧光指数（Fluorescence index,FI）,生源指数（The index of recent autochthonous contribution,BIX）和腐殖化指数（Humification index,HIX）]可以有效地揭示其来源和特性,但在土壤体系中单独应用指纹指数需审慎。     

Terrestrial sources of methylmercury in surface waters: The importance of the riparian zone on the Svartberget Catchment

The runoff of methylmercury (MeHg) from forested catchments to surface waters has been identified as a potentially significant input of MeHg to the aquatic ecosystem. Little, however, is known of the processes which control the transfer of MeHg from soils to surface waters. This study investigated the potential terrestrial sources of MeHg in runoff by sampling profiles of soil solution chemistry and determining the flux of water through those profiles into two tributaries on the Svartberget Catchment in northern Sweden. One study profile was from the podzol soil that covers most of the catchment area. The other profiles were taken in the riparian zone of each of the two tributaries. Soil solution was extracted from the soils by centrifugation. High catchment soil solution concentrations of MeHg (>1 ng l^?1) occur in the surface layers of the soil, but overland flow on the catchment is rare. MeHg concentrations in the podzol profile dropped to less than 0.2 ng l^?1 in the mineral soil just 5 cm below the mor layer. In the riparian soil profiles sampled in October, MeHg concentrations were higher (ca. 0.4 ng l^?1), but in a July sampling the concentrations in the riparian profiles were comparable to those in the podzol (i.e. < 0.2 ng l^?1). Very high concentrations of MeHg were found in the streambank sphagnum mosses (>2 ng l^?1) partially submerged within the stream. The concentrations of MeHg observed under the podzol soil were insufficient to sustain the concentration of MeHg in runoff from the forested subcatchments where podzol profiles cover more than 70% of the surface area. The only sources of additional MeHg that lie along major runoff flow pathways are the riparian soils and mosses on the streambanks. It is therefore hypothesized that output of MeHg from the forest areas of the catchment is controlled by the biogeochemical processes in the riparian zone.     

三峡库区消落带湿地土壤有机碳及其组分特征

湿地生态系统土壤有机碳库的组分变化对于全球碳平衡起着极其重要的作用。本研究选取三峡库区消落带湿地3个海拔梯度的土壤,以从未淹没的样地作为对照,研究消落带湿地不同海拔梯度土壤有机碳组分的特征。结果表明:土壤有机碳、易氧化有机碳、水溶性碳水化合物有机碳和和微生物生物量碳均以消落带小于未淹没样地。在消落带,海拔最低、淹没持续时间较长且正处于水位波动期的样地土壤有机碳、易氧化碳和微生物生物量碳显著低于其他样地,而土壤矿化碳显著高于其他样地。相关性分析表明,土壤有机碳与微生物生物量碳(R~2=0.94)的正相关性显著高于与易氧化有机碳(R~2=0.88)、水溶性有机碳(R~2=0.73)及其水溶性碳水化合物(R~2=0.70)之间的正相关性,但是与矿化碳之间无显著的相关性。因此,土壤微生物生物量碳是消落带湿地土壤有机碳随不同海拔梯度变化的最敏感的组分。