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人为干扰与水位变化各自决定三峡消落带土壤性质变化的不同方面

发布时间:2020-11-04

  背景:

  三峡水库运行后,库区水位周期波动,最高水位(175 m)与最低水位(145 m)之间形成了面积巨大的水库消落带。周期性的淹没与出露改变了消落带土壤的基本性质,原有生态系统与平衡被改变。与此同时,库区人类活动排放的污染物质(如生活污水、农业面源等)同时影响了消落带土壤性质。

  水位波动与人类排放分别影响消落带土壤理化性质的哪些方面?二者相对作用如何?这些问题的解答将有利于认识消落带理化性质的变化规律和库区消落带的生态管理。

  结果:

  研究团队通过在库区选择两种不同干扰强度的典型消落带区域,对土壤理化性质开展了连续两年的跟踪观测。

  

  图 1 研究中所选择的两种典型消落带区域

  通过建立多元回归统计模型,研究结果证实:

  (1) 消落带土壤理化性质主要由水位波动引起,其解释量可达(40.1%),相比之下人为污染排放仅解释2.1%;

  (2) 土壤总碳、总氮和总有机质类指标主要受到人为污染排放影响,而水位波动主要影响土壤pH、氨态氮和硝态氮;

  (3) 在所研究的高程梯度上(150-175 m),土壤的理化指标与采样高程密切相关,其次是短期和长期的淹水;

  (4) 167.5 m高程成为消落带土壤理化性质的分割点,167.5 m以下主要受到水位波动影响(即本地因素),167.5 m以上主要受到人为污染排放影响(即区域因素)。

  研究结果进一步说明了三峡库区消落带的生态管理需综合考虑库区的本地与区域因素影响,不同高程应选择不同的管理策略。

  

  图 2 针对不同指标进行的多元回归树分析

  相关研究成果以论文形式发表在European Journal of Soil Science期刊上。该研究得到了国家自然科学基金(41303053, 41571497)的资助,以及重庆市开州区科学技术委员会的协助。