丹江口消落带表层土壤理化性质特征及水位影响是研究

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1、华中农业大学2012届硕士研究生学位论文摘要水库消落带是季节性水位涨落使水库周边土地周期性淹没和出露而形成的干湿交替的特殊水陆衔接地带，是库区生态系统中重要的生态交错过渡带。土壤是消落带生态系统中重要的构成要素，其理化性质特点及数量特征直接反映消落带土壤质量情况，对维持消落带生态系统的稳定性起着无可替代作用。水位周期性变动对库区消落带的地貌形态，局部小气候及水资源时空分布产生了重大影响，改变消落带土壤的生物地球化学循环特性，可能对消落带的生态调节、环境服务、缓冲过滤等功能构成严重威胁。因此，研究消落带表层土壤理化

2、性质特征及水位变化影响对库区面源污染控制和生态系统建设有重要意义。本文以丹江口水库库周消落带为研究对象，结合土壤、植被及环境因子野外调查情况与土壤理化性质室内分析数据，运用土壤学、景观生态学、水文学及统计学等的理论基础和研究方法，研究消落带不同区域土壤理化性质特征，揭示水位变化、植被分布等环境因子对土壤理化性质的影响规律。主要结论如下：1表层土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和通气孔隙度在消落带三个区域(丹库区、汉库区、廊道区)之间均没有表现出显著性差异；除pH和速效磷外，表层土壤其他化学指标含量在丹库

3、区，汉库区，廊道区三个区域中均呈现出极显著(p<0．01)的差异。研究区内，非毛管孔隙度变异程度是所有物理性质指标中最高的，变异系数为85．99％，化学性质指标中，有机质和速效磷变异程度比较高，变异系数在75％以上。2土壤容重与其他理化性质之间均存在相关关系，其中与总孔隙度和毛管孔隙度的相关性最强，相关系数分别达到．0．877和．0．709。有机质含量与土壤容重呈负相关关系，和总孔隙度之间则表现出正相关关系。土壤有机碳直接影响土壤养分供应水平，因此消落带表层土壤有机质和全氮、碱解氮之间也存在极显著正相关，相关系数

4、均在O．8以上；表层土壤全磷虽然与有机质有显著相关性，但相关系数较低，仅为0．236。3除非毛管孔隙度、通气孔隙度、全氮、全磷外，消落带表层土壤其他理化性质与水位高程有极显著(p<0．01)的相关性。土壤容重、有机质、碱解氮与水丹江1：3消落带表层土壤理化性质特征及水位影响研究位高程之间呈极显著的正相关关系，相关系数分别是0．279，0．222和0．201。表层土壤总空隙、毛管孔隙度、pH、速效磷则都和水位高程之间呈极显著负相关关系，相关系数分别是．0．279，．O．307，．0．407，．0．396。水位高程和

5、消落带表层土壤容重、有机质等理化指标之间虽然有极显著的相关关系，但相关系数都比较低，说明消落带表层土壤理化性质的影响因素比较复杂。4消落带表层土壤物理性质(不包括非毛管孔隙度和通气孔隙度)在5个水位梯度(耋140m、140．145m、145．150m、150．155m和乏155m)之间均表现出极显著差异，土壤化学性质中仅全氮和全磷在不同水位高程梯度内没有表现出显著差异。同一水位梯度下，土壤理化性质变异程度相差甚远，同一理化性质在不同水位梯度下变异程度的差异也比较大，150．155m梯度是所有理化性质指标变异程度发

6、生突变的区域。相对而言，土壤物理性质变异程度在同一水位高程梯度内要低于化学性质。关键词：丹江口库区；消落带；土壤物理性质；土壤化学性质；水位梯度IIABSTRACTHydro-fluctuationbeltofreservoir，whoselandisperiodicallyfloodedandexposedbecauseofseasonalwaterlevelalteration，isaspecialperiodicalternatelywaterloggedanddrainedareaandalsoisani

7、mportantecotonetransitionzoneinreservoirecosystem．Soildoesnotonlyplaynon—substituteroleinmaintainingecosystemstability,butalsoisanimportantcomponentofhydro．fluctuationecosystem．Characteristicandquantityofsoilphysicalandchemicalpropertiesdirectlyreflectsoilqua

8、lityinhydro-fluctuationbelt．Cyclicalchangesofwaterlevel，whichhavegreatinfluenceontopography,climateandspatialandtemporaldistributionofwaterresourcesinhydro-fluctuationbeltchangesoilbiogeo