【摘要】：消落帶指受控水庫(kù)因周期性水位漲落而使岸周土地淹沒(méi)或露出成陸的區(qū)域,在最高水位線與最低水位線之間形成的區(qū)域。丹江口水庫(kù)作為南水北調(diào)中線工程水源地,保障水源區(qū)的水質(zhì)水量、經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展尤為重要,而庫(kù)岸消落帶植物是攔截、阻控污染物進(jìn)入受納水體的最后一道生態(tài)屏障,對(duì)凈化地表徑流攜帶的泥沙及污染物具有十分重要生態(tài)作用。本文以丹江口庫(kù)區(qū)消落帶為研究對(duì)象,結(jié)合野外調(diào)查情況,選取消落帶優(yōu)勢(shì)物種狗牙根和空心蓮子草為試驗(yàn)材料,設(shè)置空白裸地、狗牙根植被過(guò)濾帶和空心蓮子草過(guò)濾帶3種處理。通過(guò)室內(nèi)水池模擬丹江口水文節(jié)律的變化,設(shè)置每4 d漲(落)1次,每次漲落15 cm,從而在土槽上形成4個(gè)不同水位區(qū)域,將這4個(gè)區(qū)域依次命名為A、B、C、D。通過(guò)放水沖刷實(shí)驗(yàn)探究不同植被過(guò)濾帶對(duì)徑流中的泥沙、總氮、銨態(tài)氮、總磷、溶解性磷的凈化效果,以及植被-水文作用對(duì)植被過(guò)濾帶土壤中全氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、總磷、速效磷的變化規(guī)律。主要結(jié)論如下:(1)植被過(guò)濾帶能有效的延緩初始徑流的產(chǎn)生以及降低坡面徑流的峰值,增加坡面流的入滲。與空白裸地比較,植被過(guò)濾帶平均每分鐘增加了2.3 L的坡面水的入滲,植物貢獻(xiàn)率達(dá)40%左右,3種處理的徑流截留量、截留率與沖刷時(shí)間呈顯著的冪指數(shù)函數(shù)關(guān)系(y(28)ax~b,x為時(shí)間,y為徑流截留量或截留率,a、b為常數(shù))。(2)植被過(guò)濾帶能有效截留徑流中的泥沙、氮素和磷素。放水初期,2種植被過(guò)濾帶對(duì)泥沙攔截率達(dá)到85%以上,整個(gè)放水沖刷過(guò)程,2種植物處理下的徑流中泥沙截留率與放水時(shí)間呈顯著的線性負(fù)相關(guān);狗牙根過(guò)濾帶對(duì)全氮、銨態(tài)氮、全磷和溶解性磷平衡時(shí)凈化率分別為23%、11%、10%和12%,空心蓮子草過(guò)濾帶對(duì)全氮、銨態(tài)氮、全磷和溶解性磷平衡時(shí)凈化率分別為20%、14%、15%和18%。(3)2種植物的生長(zhǎng)受水文的干擾嚴(yán)重,水淹對(duì)狗牙根生長(zhǎng)具有抑制作用,適當(dāng)?shù)乃蛯?duì)空心蓮子草生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用。整個(gè)水位變化周期后,狗牙根處理A、B、C、D區(qū)域的存活率分別0.0、0.25、0.75、0.85,B、C區(qū)域狗牙根有不同程度的返青現(xiàn)象;4個(gè)區(qū)域空心蓮子草的株高、總生長(zhǎng)率與水位變化時(shí)間呈顯著的線性正相關(guān)。(4)植被-水文作用主要影響土壤中速效氮和速效磷的變化,對(duì)土壤中的全氮、全磷含量的影響較小,消落帶植被過(guò)濾帶截留徑流中污染物后,水位在12-16 d后上漲更有效阻控氮磷污染進(jìn)入水體,達(dá)到更加科學(xué)的利用消落帶植物緩控農(nóng)業(yè)面源污染的目的。2種植物處理,C區(qū)域水淹前(12 d)土壤中的硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、全磷基本達(dá)到平衡狀態(tài),說(shuō)明植物通過(guò)12d的吸收轉(zhuǎn)化后可以有效的減少土壤中的硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、全磷進(jìn)入水體;D區(qū)域水淹前(16 d)土壤中全氮基本達(dá)到平衡狀態(tài),說(shuō)明植物通過(guò)16 d的吸收轉(zhuǎn)化后可以有效減少土壤中全氮進(jìn)入水體。(5)植被過(guò)濾帶的存在增強(qiáng)土壤對(duì)氮、磷的吸附固定作用,水位變化嚴(yán)重影響土壤中氮磷的釋放量。2種植物處理各個(gè)區(qū)域土壤截留全氮、全磷顯著高于空白裸地處理,2種植物處理間土壤截留全氮、全磷量無(wú)顯著差異。2種植物處理與空白裸地處理比較,狗牙根處理A、B、C、D區(qū)域土壤全氮的釋放量依次是空白裸地處理的0.25、1.00、1.47、1.93倍,空心蓮子草處理A、B、C、D區(qū)域土壤全氮的釋放量依次是空白裸地處理的3.94、3.08、1.64、1.77倍。(6)3種處理土壤中全氮、全磷的截留量與釋放量呈顯著線性正相關(guān),表明土壤截留徑流中氮、磷量越多,土壤的釋放量越大。3種處理土壤截留徑流中全氮量整體高于水文變化下土壤釋放全氮量。空白裸地處理和空心蓮子草處理各個(gè)區(qū)域土壤全磷釋放量均高于土壤截留徑流全磷量,狗牙根處理各個(gè)區(qū)域土壤全磷釋放量均低于土壤截留徑流全磷量。
【圖文】：

13圖 2-1 丹江口庫(kù)區(qū)地理位置概況Fig.2-1 The geographical location of Danjiangkou reservoir area

17圖 2-3 丹江口庫(kù)區(qū)消落帶實(shí)地特征Fig.2-3 Field characteristics of the water-level-fluctuating zone in Danjiangkou reservoir area
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X524

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2697795