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三峡水库消落带不同类型土壤结构抗水位波动胁迫研究

发布时间:2020-11-04

  土壤团聚体是由矿物颗粒和有机物等土壤成分参与下,在干湿和冻融交替等自然物理过程作用下形成的基本土壤结构单元,它是土壤养分的贮存库和各种土壤微生物的生境,其稳定性决定了土壤抗侵蚀能力和土壤肥力状况等多方面生态功能。

  自2009年三峡水库正式蓄水至175 m以来,在145 ~ 175 m高程的水库两岸,周期性地发生着“冬水夏陆”的干湿交替变化,形成了垂直落差高达30 m、我国面积最大(面积约为349 km2)的水库消落带。三峡水库消落带土壤经历约10年且不同强度的周期性水位波动胁迫下,其结构演变机制以及稳定性有待认识。因此,根据不同水淹胁迫强度(145 ~ 155m淹水246天/年为强胁迫,155 ~ 165 m淹水131天/年为中度胁迫,165 ~ 175 m淹水38天/年为弱胁迫,175~ 185 m未淹水区域为对照组),选取并原位采集三峡水库消落带三种典型土壤类型,紫色土(Regosols)、水稻土(Anthrosols)和黄壤(Luvisols)0 ~ 20 cm土壤样品,结合室内实验分析,发现土壤中营养物质如碳、氮、磷和钾等含量在145 ~155m 高于其余高程,在不同高程区间内三种类型土壤土壤机械组成均未表现出显著差异。

  较黄壤和水稻土,在水位胁迫下,紫色土的> 2 mm大的大团聚体(Macro-aggregate)和0.25~2mm小的大团聚体(Micro-aggregate)含量较低决定了其较弱的稳定性;在强和中度胁迫下水稻土稳定较最强;在弱胁迫和未淹水区域黄壤稳定性最强。该结果初步揭示了水位波动对三峡水库消落带土壤结构稳定性变化的影响规律,对于消落带土壤侵蚀治理和生态恢复具有重要指导意义。