三峡库区消落带土壤化学性质年际变化特征

【目的】分析三峡库区消落带经历长期水库水位变化后的土壤化学性质,为揭示消落带水文环境变化提供科学依据。【方法】在秭归段消落带回水区选择典型次生灌丛固定监测样地,根据库区水位运行计划,于2008、2009、2012、2014和2015年(分别经历0、1、4、6和7次水位涨落)对不同海拔(145～155、155～165、165～175、175～185 m)样地的不同土层(0～10和10～20 cm)土壤的pH值和有机质及碱解氮、速效磷和速效钾含量进行测定。【结果】经历7次水位涨落后,所有海拔的pH值均明显增加,其中海拔145～155 m土壤由酸性(pH6. 1)变为碱性(pH8. 2),而其他海拔土壤逐渐由酸性趋于中性;水淹海拔区土壤有机质含量高于非水淹对照海拔(175～185 m),且随水淹时间增加,0～10 cm土层有机质含量较2008年呈逐年下降趋势,而10～20 cm土层则先增加后降低;随水位涨落周期的增加,土壤碱解氮含量呈波动性下降趋势,且0～10 cm土层土壤对水淹影响更为敏感,0～10 cm土层碱解氮以2009年和2015年下降最为显著(P<0. 05),和2008年相比各海拔降幅分别达37. 2%～54. 7%和50. 6%～65. 7%; 0～10 cm土层速效钾含量在2009年降幅最大,达17. 1%～50. 8%;速效磷含量则呈逐年下降趋势,且在速效养分中的流失量最大,在经历4、6和7次水位涨落后,速效磷含量较2008年分别下降78. 0%、94. 8%、91. 6%(0～10 cm)和89. 5%、93. 6、92. 5%(10～20 cm)。【结论】随三峡水库运行周期的不断延长,消落带土壤pH值升高、有机质含量下降,消落带土壤养分匮乏现象将突显,对于消落带经历长期水位涨落后的土壤化学性质变化仍需长期监督。     

三峡库区消落带土壤氮磷钾、pH值和有机质变化

在三峡库区消落带设置固定监测样地,研究消落带首次经历水库水位涨落后土壤氮磷钾含量、pH值和有机质含量的变化特征.结果表明:受三峡水库水位涨落影响,消落带0～10,10～20和20～30cm土层的速效氮含量下降41.53％～59.87％,速效磷含量下降5.26％～36.76％,速效钾含量下降3.55％～45.56％,全氮含量下降9.52％～40.00％,土壤有机质含量下降7.62％～37.83％,全磷和全钾含量基本上没有变化,土壤pH值略有变化,变幅为1.73％～9.58％.     

三峡库区消落带土壤物理性质变化

连续2年对三峡库区消落带土壤物理性质定位监测,研究三峡水库水位涨落对消落带土壤物理性质的影响。结果表明:消落带经受2个水位涨落周年影响区域比未受水位涨落影响区域的土壤密度增加了0.7%～4.6%,土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度分别减少0.2%～7.5%,0.6%～4.0%和32%～60.8%,最大持水量、毛管持水量及田间持水量分别减少0.6%～15.1%,0.7%～11.9%和0.3%～12.5%。虽然各项物理指标表现出较为明显的变化趋势,但是差异不显著(P0.05);经受3个水位涨落周年影响区域比未受水位涨落影响区域的土壤密度增加7%～17%;土壤总孔隙度减少18%～21%,毛管孔隙度减少11.3%～24.3%,非毛管孔隙度减少35%～53%,土壤最大持水量降低28%～31%,毛管持水量降低26%～31%,田间持水量降低26%～32%。消落带受水位影响区域和未受水位影响区域各土层的土壤物理指标均差异显著(P0.05)。     

三峡库区消落带水桦(Betula nigra)周期性水淹后的生理与结构响应

[目的]探究消落带植物水桦(Betula nigra)水淹后的生理响应,为消落带进行植物修复提供重要依据.[方法]以三峡库区消落带万州段溪口乡示范带为试验地点,对比172 m高程、经历1～5次周期性水淹的水桦其生长指标、生理指标及解剖结构.[结果]水桦苗在消落区栽植后,周期性水淹5次后与对照相比株高有增加趋势,胸径没有...     

长江三峡水库消落带桑树耐水淹试验

三峡水库是当今世界最大的峡谷型水利工程,根据"蓄清排浊"的运行方案,水库的水位在145～175m之间变化,在库区内形成了落差达30m、面积达350km2的消落带。三峡库区消落带面积大、水淹时间长(部分消落带水淹时间长达6个月),具有"冬水夏陆"的特点(王海锋等,2008)。消落带是库区泥     

三峡水库巫山-秭归段典型消落带植被空间分异研究

消落带植被是三峡水库生态系统的重要组成部分,对于确保水库安全和库岸社会经济发展起着重要作用。消落带植被的空间分布及优势植物组成是消落带治理植物材料选择的重要依据。本研究基于三峡水库干流巫山-秭归段典型消落带的植被调查,研究消落带植被的物种多样性、植物生活型、优势植物的空间分布特征及其变化规律。结果表明:随着海拔的下降,消落带植被的物种多样性减少;１年生草本植物在群落中所占比例增加,多年生草本植物所占比例因地而异(巫山消落带为增加,秭归消落带为减少),木本植物所占比例减少。淹水较深区段消落带植被的优势植物主要是莎草科的莎草和禾本科的狗牙根、毛马唐、狗尾草及菊科的鬼针草等;淹水较浅区段的优势植物种类有所增加,但处于优势的仍然是莎草科、禾本科和菊科植物。能够在淹水区段存活的植物大多具有发达的通气组织、特殊的繁殖特性及对淹水和干旱环境有较强的适应能力。     

三峡库区典型消落带土壤化学性质变化

【目的】分析三峡库区消落带土壤化学性质,为深入揭示消落带水土环境变化及为植被恢复与物种筛选提供科学依据。【方法】在三峡库区典型消落带设置固定监测样地,通过2008年(未水淹)和2012年(经历4次水位涨落)的监测,研究库区典型消落带土壤化学元素的变化特征。【结果】相比2008年,2012年消落带各土层pH均显著增加(P0.05),pH趋于中性;与2008年未水淹相比,2012年消落带不同土层土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾含量分别降低36.9%~53.3%,12.0%~23.5%,42.0%~52.3%,39.7%~43.8%,12.3%~17.5%,78.5%~91.4%和41.1%~57.9%,其中氮素下降幅度相对较小,而磷素下降幅度最大;经过4次水位涨落后,消落带土壤养分处于十分贫瘠的状态,以钾元素最为明显;土壤金属元素在受水位涨落后均增加,2012年消落带全镁和全钠含量上升幅度最大,与2008年消落带全镁和全钠含量相比差异显著(P0.05);2012年消落带全钙含量虽有上升,但与2008年相比差异不显著。【结论】随着库区长期的水位涨落,消落带土壤养分匮乏和水体富营养化问题将突显,对于消落带土壤化学性质变化仍需长期监测。     

三峡水库岸坡系统不同用地类型对土壤酶活性和土壤化学性质的影响

以三峡水库岸坡系统常见的5种不同土地利用类型(林地、草地、退耕地、耕地、消落带)为对象,研究不同用地类型下土壤酶活性、土壤化学性质及其二者之间的关系。结果表明:林地土壤的过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶的活性在所有用地类型中最低,这与耕地土壤中的蔗糖酶、蛋白酶活性最低形成鲜明对照。与之相反,退耕地土壤中的脲酶、蛋白酶活性最高,而草地中的蔗糖酶、碱性磷酸酶活性居于最高。相关性分析表明:土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶活性与全氮、速效氮、全磷、有机质含量以及pH值分别呈现极显著的正相关,但碱性磷酸酶活性与速效磷含量呈现出极显著的负相关。蔗糖酶和脲酶活性则与全氮、速效氮、速效磷、pH值也呈显著的相关性。脲酶与有机质含量之间、蛋白酶与全氮、速效氮、pH值之间均分别呈显著相关性。林地土壤的全氮、速效氮、全磷、速效磷含量在几种用地类型中居于最低,岸坡林地能够有效减少可能进入三峡库区水体的N,P含量。消落带土壤中的速效氮、速效磷以及全磷含量在所有用地类型中最高,消落带的人为耕作可能是加剧水库水体N,P元素富营养化的重要来源之一。建议在三峡库区进一步增加林地,限制在消落带进行耕作等农事活动。     

耐水湿树种在水库消落带(滩地)造林技术

水库大至长江三峡水库,小至山塘,遍及大江南北,发挥着调节流量、防洪、抗旱、发电、提供生产生活用水等功能.蓄水量受降水量、用水量的影响,水库正常水位均未达到设计标高水位线,其四周,尤其是库尾存在着一定数量消落带(消没区、滩地).在干旱、半干旱季节出现较大范围的消落带即构成水库的荒漠区.     

重庆万州三峡库区消落带中山杉造林试验

报道了在重庆市万州区沱口1号和瀼渡1号、2号、3号4个样地进行的三峡库区消落带营造‘中山杉118'的初步试验结果.结果表明:在重庆市万州区三峡库区163 ～ 175 m蓄水水位带,种植胸径4.0 cm,苗高3.0m左右中等规格的苗木,经过最长149 d基部淹水,最长122 d没顶淹水,最大没顶深度达12 m,仍能获得90％的造林保存率.‘中山杉118'对重庆市万州区三峡库区的土壤和气候条件有良好的适应性,对淹水和干旱环境表现出较强的抗逆性.4年生树木年平均胸径和树高生长量分别达1.3em/a和0.60 m/a.可见,‘中山杉118'在长江三峡库区消落带的生态修复过程中具有较大潜力.     

千岛湖消落带生境现状及其不同类型植被重建与保护

恢复和重建受损的消落带成为生态问题的焦点和研究的热点之一。根据千岛湖地质地貌、水文特征、土壤性质、气象与植物等生境因子分析,结合20世纪80年代以来的30余年消落带植被恢复试验,将千岛湖消落带分为湖湾平地湿地型、残积土坡地型、岛屿型、基岩裸露型等4种类型。提出按照千岛湖消落带类型和不同湖区进行管理,把保护优先作为消落带这一敏感生态系统的首选,根据功能需要进行植被生态修复与综合治理,采用多学科多领域多尺度交叉手段长期动态监测消落带,从而提升千岛湖消落带的生态系统服务功能。     

水库消落带植被生态重建研究进展

指出了水库消落带是维持水生态健康的重要屏障,由于其生态过渡带的特性,普遍存在水土流失与地质灾害、土壤与水体交叉污染和生物多样性减少等生态环境问题,因此消落带的植被生态重建显得极为重要;目前研究主要集中于消落带的植物适生性、植被生态重建及其效益等方面,今后应加强消落带植物配置模式、生态重建机理和管理方式等研究。     

池杉幼苗对不同土壤水分水平的光合生理响应

为模拟三峡库区消落带土壤水分变化特征,作者设置了常规生长水分条件(CK)、轻度干旱水分胁迫(T1)、土壤水饱和(T2)以及水淹(T3)4个不同处理组,研究池杉当年实生幼苗在三峡库区消落带水位变化条件下的光合生理生态响应机理和适应对策.研究结果表明,不同水分处理均显著影响池杉幼苗光合色素、叶片气体交换以及表观资源利用效率.池杉幼苗不仅具有耐水湿的特点,还具有一定程度的耐旱性.在消落带防护林体系建设中,池杉适宜栽植于土壤饱和水或渍水的环境中;在干旱环境条件下应注意浇水抗旱,使池杉保持正常的净光合速率.     

模拟氮沉降对山区水库消落带湿地土壤细菌群落结构的影响

为了解氮沉降背景下水库消落带湿地土壤微生物群落结构对氮沉降浓度差异的响应，以浙江长潭水库消落带落羽杉Taxodium distichum种植区的湿地土壤为研究对象，设置了3个氮水平即低氮(NH₄NO₃ 30 kg·hm^-2·a^-1)、高氮(NH₄NO₃ 60 kg·hm^-2·a^-1)和对照(不施氮肥)的模拟氮沉降实验，采用高通量测序技术，分析水库消落带湿地土壤细菌群落对氮沉降浓度差异的响应。结果表明：在氮沉降增加条件下，水库消落带湿地土壤细菌的Shannon指数和Chao1指数在低氮条件下都是呈增加趋势，比对照分别增加了5.54%和13.29%，而在高氮条件下，其值呈降低趋势，分别比对照降低了4.41%和6.64%。氮沉降增加明显改变了消落带湿地土壤细菌群落结构，在门水平上，土壤酸杆菌门Acidobacteria相对丰度随着氮沉降的增加呈一直增加的趋势，土壤放线菌门Actinobacteria的相对丰度随着氮沉降...     

千岛湖库区消落带植被重建生态服务价值评价

消落带植被重建是生态修复的重要课题。以2014—2018年千岛湖区消落带43.68 hm~2林地为对象,根据国家林业局LY/T1721-2008《森林生态系统服务功能评估规范》,选取涵养水源、保育土壤、固碳释氧、净化大气环境和生物多样性保护等5项生态功能进行生态服务价值的评价。结果表明,千岛湖库区消落带平均每年可新增生态服务价值1 387.6万元,消落带植被恢复与重建的生态效益显著。     

汉丰湖消落带湿地植物景观设计研究

重庆汉丰湖消落带周期性淹没与出露形成水生和陆生干湿交替的过渡区域,对生态涵养、水库水质、人文活动、城市融合起着非常重要的作用。因此,汉丰湖消落带植物景观设计是汉丰湖恢复重建方案设计的重中之重。以开县汉丰湖内湖消落带植物景观设计为例,分析汉丰湖消落带现有生态与人文景观特征,探讨汉丰湖消落带湿地植物景观设计原则和目标,探寻在生态景观环境、活动性景观、城市与生态共融景观营造等方面植物景观设计方法。     

引种植物水桦与乡土植物桑树对三峡库区消落带水淹的响应

【目的】对桑树与引种植物水桦在三峡库区消落带的生长及光合特性进行比较,探讨这2种木本植物对三峡库区消落带周期性水淹生境的适应性,为消落带植被重建适用树种选择提供理论依据。【方法】在重庆市万州区典型消落带170、175 m 2个高程的台地种植2年生桑树、水桦实生苗,之后自然生长,于每年4月上旬调查其存活率。供试种调查存活率后,于上述台地旁种植2年生桑树、水桦实生苗,2年后于4月上旬春季出露期、7月中旬夏季干旱期、9月底秋季淹水前期测定其生长量(株高、地径、冠幅)、光合特性(叶绿素、叶绿素荧光动力参数及气体交换参数)。【结果】170 m高程桑树、水桦的存活率显著低于175 m高程,而2个高程水桦存活率均大于桑树,其中170 m高程差异显著;170 m高程水桦的生长量均大于桑树,其中株高差异显著。春季出露期(SEP),170 m高程桑树叶片的叶绿素含量高于175 m高程,Pn、Gs、Tr、Ci、WUE无明显差异;夏季干旱期(SDP),桑树和水桦170 m高程叶绿素含量及Pn、Gs、Tr、Ci均大于175 m高程,其中桑树的Ci、Tr差异显著、水桦的Tr差异显著;秋季水淹前期(PFP),170 m高程水桦的叶绿素含量显著大于桑树,Pn、WUE与175 m高程无明显差异。SEP期,170 m高程桑树的qP、ETR、ΦPSⅡ大于175 m高程;PFP期,水桦在2个高程的ΦPSⅡ、ETR、qP基本与SDP期一致,170 m高程qN大于175 m高程。【结论】乡土树种桑树能通过出露后快速恢复叶片PSⅡ光反应系统的能力,提高光电子的传递速率,增加叶绿素含量而增强光合作用,积累更多有机物恢复生长来适应三峡库区冬季水淹的胁迫;引种植物水桦则通过延长光合作用时间,在桑树进入休眠期后仍保持较高的光能转化效率,积累更多的有机物以应对冬季水淹的过度消耗。桑树和水桦均能在一定程度上适应三峡库区消落带特殊的生境,引种植物水桦较本地树种桑树对于三峡库区消落带生境表现出更强的适应能力,可以考虑用于三峡库区消落带的植被恢复。     

三峡库区香溪河库湾水体磷含量对消落带土壤铅和镉迁移转化的影响

[目的 ]明晰磷对干湿交替消落带土壤重金属的形态与释放的影响,对三峡库区土壤重金属防治具有很大的意义。[方法 ]本文选取三峡库区香溪河库湾内6个采样点,采集水体和消落带及上缘土壤样品,对水体磷和土壤重金属铅(Pb)和镉(Cd)含量进行为期4个季度(2020年6月—2021年3月)的采样监测。依据香溪河水体磷浓度范围,在水体不同外加磷浓度添加下,进行室内干湿交替模拟试验。[结果 ]香溪河水体总磷含量与土壤的Pb含量呈显著正相关(P<0.05),土壤有效态Pb与有效态Cd含量呈极显著正相关(P<0.01)。干湿交替试验结果显示,随干湿交替次数增加,水体总磷含量也显著增加(P<0.05);在第2次淹水落干期间,水体外加磷浓度≤0.2 mg·L-1时,淹水期土壤总磷含量高于落干期;土壤中的Pb和Cd呈现由迁移性强的可交换态向迁移性弱的残渣态的转变趋势;水体外加低浓度磷(0.05 mg·L^-1)时,土壤Pb含量均明显降低(P<0.05),土壤Cd含量随水体磷浓度的增加而升高(P <0.05),尤其是Cd的形态变化更加显著且与水体磷含量相关。[结...     

模拟三峡库区消落带土壤水分变化条件下落羽杉幼苗实生土壤营养元素含量的变化

三峡库为消落带土壤淹水的周期性常年变化,势必影响到土壤营养元素含量、土壤肥力、土壤理化性质等土壤特性的变化(Ponnamperuma,1972;李其林等,2004;杨刚,2004),但土壤营养元素含量的影响是导致土壤其他特性发生相应变化的根本原因之一(金为民,2003;岳庆玲等,2007).     

千岛湖水位变化特征和消落带梯级造林策略研究

对浙江省千岛湖1960-2016年的水位变化、降水量、蒸发量以及2008-2016年间日水位变化进行分析。结果表明,千岛湖水位历史最高达108.41 m,最低为80.00 m,水位落差由早期(建库20 a内)的26.69 m逐渐降至中期(建库21~40 a)的22.09 m,2000年以来降至14.14 m。月均水位在1-12月呈先下降后上升再下降的变化规律,2月最低,7月最高;1-3月为枯水期,6-10月为丰水期,其他月为平水期。水位变化受降水量、蒸发量及人为等多种因素影响。2016年冬至2017年春,分析消落带自然植被分布的影响因素,选择银叶柳Salix chienii,池杉Taxodium ascendens,水杉Metasequoia glyptostroboides,水紫树Nyssa aquatica,枫香树Liquidambar formosana,枫杨Pterocarya stenoptera大苗在消落带进行梯级造林实践,取得成功。推荐银叶柳,池杉,水杉,水松Glyptostrobuspensilis,中山杉Taxodium‘Zhongshanshan’,水紫树,枫香树,枫杨大苗在消落带种植,梯级造林的海拔高度不宜低于100 m。建议梯级造林技术在千岛湖等土层相对深厚的残积坡土消落带造林时应进行中试。