尕海洪泛湿地退化过程中土壤理化性质的变化特征研究

作     者：黄蓉 

作者单位：甘肃农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王辉

授予年度：2014年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

主      题：尕海 洪泛湿地 退化 土壤理化性质 

摘      要：湿地是水陆相互作用形成的特殊生态系统，具有独特的生态环境效应和功能，对调节全球气候变化具有重要的作用。近年来，其严重的退化已成为我国主要的生态问题之一。湿地土壤有着特殊的理化性质，对维持生态系统的平衡与演替极其重要。研究湿地退化过程中土壤理化性质的变化，不仅有助于了解湿地退化的原因，也将为湿地的保护提供理论依据。 洪泛湿地是湿地的重要类型之一，是水陆自然景观的重要组成部分，洪水泛滥是洪泛湿地生态环境系统维系的重要因素。尕海洪泛湿地面积为12281hm2，占尕海湿地总面积的28%，对于调节尕海湿地的生态环境极其重要。本研究采用恢复生态学原理和野外调查与室内分析相结合的方法，以尕海洪泛湿地为研究对象，分析湿地退化过程中土壤理化性质的变化，以掌握土壤对湿地退化做出的响应。通过研究得出以下结果： （1）尕海洪泛湿地退化过程中，0～40cm，土壤容重随着退化程度的加剧逐渐增加，孔隙度逐渐降低。土壤平均容重为中度退化（0.61g/cm3）重度退化（0.56g/cm3）轻度退化（0.39g/cm3）未退化（0.36g/cm3）;土壤毛管孔隙度为未退化（29.07%）中度退化（26.86%）轻度退化（24.85%）重度退化（22.27%）;通气度为未退化（28.92%）中度退化（28.26%）轻度退化（24.60%）重度退化（23.70%）;而非毛管孔隙度表现为重度退化（3.35%）中度退化（3.06%）未退化（2.90%）轻度退化（2.21%）。 （2）随着退化程度的加剧，尕海洪泛湿地土壤的持水量和蓄水能力逐渐降低。0～40cm，土壤平均最大持水量为未退化（90.16%）轻度退化（69.20%）中度退化（49.78%）重度退化（45.53%）;毛管持水量为未退化（80.96%）轻度退化（63.52%）中度退化（44.63%）重度退化（39.61%）;含水量为未退化（80.60%）轻度退化（62.93%）重度退化（34.10%）中度退化（34.03%），且未退化洪泛湿地的土壤持水量和含水量与各退化湿地间差异显著(P0.05);土壤平均毛管蓄水量为未退化（3507.50t/hm2）中度退化（3326.46t/hm2）轻度退化（3113.24t/hm2）重度退化（2928.95t/hm2），非毛管蓄水量为重度退化（431.01t/hm2）中度退化（393.01t/hm2）未退化（303.81t/hm2）轻度退化（255.22t/hm2）。 （3）湿地退化后，表现为土壤养分的损失和土壤肥力的下降。在洪泛湿地的退化过程中，湿地土壤的速效N、P、K、全量N、P、K、SOC和MBC的含量均随着湿地的退化而降低。表现为：未退化轻度退化中度退化重度退化，与未退化洪泛湿地相比，轻度、中度、重度退化湿地的土壤平均全N降低13.30%、29.88%、30.67%，全P降低14.73%、26.50%、28.70%，全K降低0.17%、5.05%、8.06%，SOC降低7.71%、16.40%、17.63%，MBC降低22.05%、40.07%、52.62%。各退化洪泛湿地的土壤C/N比均大于未退化湿地。随着湿地的退化，土壤中C、N等养分元素的矿化速率加快，大量的养分元素矿化分解而损失。0～40cm，未退化洪泛湿地的N在垂直方向的变化幅度大于各退化湿地。未退化与退化洪泛湿地间的土壤PH和含盐量差异显著(P0.05)。与未退化洪泛湿地相比，轻度、中度和重度退化的土壤pH值较其降低2.02%、2.40%、2.52%，含盐量较其增加33.33%、133.33%、166.67%。 （4）随着尕海洪泛湿地的退化，湿地土壤逐渐紧实，通气性和透水性逐渐减小，土壤的水源涵养功能和土壤肥力逐渐降低，土壤环境变得恶劣，土壤质量朝着恶性方向发展。