狗牙根與空心蓮對(duì)水庫(kù)消落帶土壤氮磷釋放影響的模擬
發(fā)布時(shí)間:2021-12-12 10:22
通過水庫(kù)水位漲落室內(nèi)模擬試驗(yàn),探究丹江口庫(kù)區(qū)消落帶優(yōu)勢(shì)物種狗牙根和空心蓮2種草本植物對(duì)土壤氮磷釋放過程影響。結(jié)果表明:(1)水淹結(jié)束后(32天),空心蓮子草土壤TN、TP分別降低11.75%,25.28%,狗牙根分別降低3.62%,25.77%。(2)干濕交替環(huán)境主要影響土壤中NH4+-N、NO3--N和AP的含量的變化,對(duì)土壤中的TN、TP含量的影響較小。(3)狗牙根的死亡增加土壤TN、NH4+-N、TP量,即不耐淹植被過濾帶雖然能凈化徑流中N、P等污染物,但截留的污染物和植物吸收的養(yǎng)分隨著植物體的分解再次進(jìn)入水體或土壤,無法達(dá)到有效防控農(nóng)業(yè)面源污染的目的。該研究為丹江口水庫(kù)利用植被緩沖帶防控水體富營(yíng)養(yǎng)化提供一定理論依據(jù)。
【文章來源】:水土保持學(xué)報(bào). 2019,33(03)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
植被水淹裝置示意
水淹后裸地各區(qū)域TP含量均有上升,土壤吸收磷能力增強(qiáng)(圖4),根據(jù)相關(guān)研究[21],水淹使土壤氧化鐵活化度增加,影響土壤溶液中磷酸根離子的類型,進(jìn)而影響磷酸根離子與氧化鐵表面配合的形式,使得土壤對(duì)磷的吸附強(qiáng)度增大。在第36天,狗牙根與其他2種處理A區(qū)域TP含量變化差異顯著,裸地與空心蓮子草差異不顯著。水淹初期(0~8天),水位上升至A區(qū)域,由于狗牙根生長(zhǎng),各區(qū)域土壤TP迅速減少,而A區(qū)域狗牙根生長(zhǎng)受到水淹抑制,土壤TP轉(zhuǎn)化率降低,故A區(qū)域下降最少(8.3%)。水淹第20~28 天,水位下降,植物和微生物生長(zhǎng)加速了土壤TP消耗,狗牙根各區(qū)域TP含量出現(xiàn)第2次較大降低,分別下降15.60%,10.46%,15.01%,12.39%。在水淹初期(0~8天),空心蓮子草A、B區(qū)域TP含量明顯下降(20.07%,23.42%),此時(shí)植株為獲取外界的氧分,加快了莖的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)和不定根的形成,這些過程消耗了大量土壤養(yǎng)分[6]。2.3.2 植被-水位對(duì)速效磷釋放影響
由圖3可知,裸地A區(qū)域在水淹早期(0~4天)TN含量減少6.24%,達(dá)0.83 g/kg,隨后上升,至12天達(dá)到最大(0.91 g/kg),16天之后趨于穩(wěn)定(0.87 g/kg)。裸地C區(qū)域TN含量在試驗(yàn)初期(0~16天)降低6.75%至最低(0.86 g/kg),之后基本保持平衡。狗牙根各區(qū)域在初期(0~12天)生長(zhǎng)較快(圖2),消耗大量土壤養(yǎng)分,故此時(shí)土壤TN明顯降低。至12~28天,A、B、C區(qū)域蓄水,部分狗牙根經(jīng)水淹死亡腐解,A、B、C區(qū)域TN含量分別上升13.53%,11.20%,5.61%,達(dá)到最大含量(1.02,0.96,0.94 g/kg)。由此,不耐淹植被過濾帶雖然能凈化徑流中氮磷等污染物,但截留的污染物和植物吸收的養(yǎng)分隨植物體分解再次進(jìn)入水體或土壤,無法達(dá)到有效防控農(nóng)業(yè)面源污染的目的。淹水-落干期間(0~36天),水淹并未導(dǎo)致空心蓮子草大量死亡腐解,提高土壤TN含量;相反,空心蓮子草莖長(zhǎng)增長(zhǎng)率保持穩(wěn)定(圖2),空心蓮子草在水淹中后期為應(yīng)對(duì)水淹脅迫而大量消耗土壤中N素養(yǎng)分以供生長(zhǎng),故各區(qū)域TN含量呈總體下降趨勢(shì)。與空心蓮子草相比,狗牙根在水淹過程中各區(qū)域出現(xiàn)了不同程度的死亡,且存活的狗牙根生長(zhǎng)較空心蓮子草慢,故空心蓮子草土壤TN含量降低較狗牙根與裸地各區(qū)域明顯,至周期結(jié)束時(shí)(第36天),相比其他區(qū)域,A區(qū)域水淹時(shí)間最長(zhǎng),TN含量變化差異最顯著,空心蓮子草TN下降率(13.71%)是狗牙根14.23倍,裸地3.73倍,相比不耐淹植被,耐淹植被在水位漲落期間可有效減少土壤TN含量。各處理D區(qū)域TN都緩慢降低,裸地TN含量降低7.49%,狗牙根、空心蓮子草生長(zhǎng)會(huì)帶來底質(zhì)氮釋放的增加,TN含量降低更明顯,其中狗牙根降低13.79%,空心蓮子草降低13.48%(表2)。2.2.2 植被-水位對(duì)硝態(tài)氮釋放影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]香根草及狗牙根對(duì)水庫(kù)消落帶淹水環(huán)境的適應(yīng)性模擬研究[J]. 鄺臣坤,鄭美燕,李建生. 環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì). 2018(04)
[2]三峽庫(kù)區(qū)消落帶不同海拔狗牙根草地土壤微生物生物量碳氮磷含量特征[J]. 楊文航,任慶水,秦紅,宋虹,袁中勛,李昌曉. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]水淹脅迫下空心蓮子草的光合和熒光特征及其生理和生態(tài)響應(yīng)[J]. 張乖乖,簡(jiǎn)敏菲,余厚平,韓乃鵬. 濕地科學(xué). 2018(01)
[4]水位調(diào)節(jié)對(duì)三峽水庫(kù)消落帶植被群落特征的影響[J]. 由永飛,楊春華,雷波,張晟,王業(yè)春,劉建輝. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2017(06)
[5]水環(huán)境條件對(duì)三峽庫(kù)區(qū)消落帶狗牙根氮磷養(yǎng)分淹水浸泡釋放的影響[J]. 肖麗微,朱波. 環(huán)境科學(xué). 2017(11)
[6]三峽庫(kù)區(qū)典型消落帶土壤化學(xué)性質(zhì)變化[J]. 程瑞梅,劉澤彬,肖文發(fā),王娜,王曉榮,沈雅飛. 林業(yè)科學(xué). 2017(02)
[7]幾種水陸交錯(cuò)帶植物對(duì)底質(zhì)氮磷釋放的抑制作用[J]. 姚程,胡小貞,盧少勇,耿榮妹. 環(huán)境科學(xué). 2017(02)
[8]淹水-落干與季節(jié)性溫度升高耦合過程對(duì)消落帶沉積物氮礦化影響[J]. 林俊杰,劉丹,張帥,于志國(guó),何立平,余順慧. 環(huán)境科學(xué). 2017(02)
[9]水淹脅迫對(duì)狗牙根光合、生長(zhǎng)及營(yíng)養(yǎng)元素含量的影響[J]. 韓文嬌,白林利,李昌曉. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2016(05)
[10]三峽庫(kù)區(qū)消落帶周期性淹水-落干對(duì)硝化微生物生態(tài)過程的影響[J]. 郭佳,蔣先軍,周雪,孟瑤,賈仲君. 微生物學(xué)報(bào). 2016(06)
碩士論文
[1]三峽庫(kù)區(qū)消落帶典型植物淹水后降解動(dòng)態(tài)與養(yǎng)分釋放特征研究[D]. 劉娜.西南大學(xué) 2016
本文編號(hào):3536501
【文章來源】:水土保持學(xué)報(bào). 2019,33(03)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
植被水淹裝置示意
水淹后裸地各區(qū)域TP含量均有上升,土壤吸收磷能力增強(qiáng)(圖4),根據(jù)相關(guān)研究[21],水淹使土壤氧化鐵活化度增加,影響土壤溶液中磷酸根離子的類型,進(jìn)而影響磷酸根離子與氧化鐵表面配合的形式,使得土壤對(duì)磷的吸附強(qiáng)度增大。在第36天,狗牙根與其他2種處理A區(qū)域TP含量變化差異顯著,裸地與空心蓮子草差異不顯著。水淹初期(0~8天),水位上升至A區(qū)域,由于狗牙根生長(zhǎng),各區(qū)域土壤TP迅速減少,而A區(qū)域狗牙根生長(zhǎng)受到水淹抑制,土壤TP轉(zhuǎn)化率降低,故A區(qū)域下降最少(8.3%)。水淹第20~28 天,水位下降,植物和微生物生長(zhǎng)加速了土壤TP消耗,狗牙根各區(qū)域TP含量出現(xiàn)第2次較大降低,分別下降15.60%,10.46%,15.01%,12.39%。在水淹初期(0~8天),空心蓮子草A、B區(qū)域TP含量明顯下降(20.07%,23.42%),此時(shí)植株為獲取外界的氧分,加快了莖的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)和不定根的形成,這些過程消耗了大量土壤養(yǎng)分[6]。2.3.2 植被-水位對(duì)速效磷釋放影響
由圖3可知,裸地A區(qū)域在水淹早期(0~4天)TN含量減少6.24%,達(dá)0.83 g/kg,隨后上升,至12天達(dá)到最大(0.91 g/kg),16天之后趨于穩(wěn)定(0.87 g/kg)。裸地C區(qū)域TN含量在試驗(yàn)初期(0~16天)降低6.75%至最低(0.86 g/kg),之后基本保持平衡。狗牙根各區(qū)域在初期(0~12天)生長(zhǎng)較快(圖2),消耗大量土壤養(yǎng)分,故此時(shí)土壤TN明顯降低。至12~28天,A、B、C區(qū)域蓄水,部分狗牙根經(jīng)水淹死亡腐解,A、B、C區(qū)域TN含量分別上升13.53%,11.20%,5.61%,達(dá)到最大含量(1.02,0.96,0.94 g/kg)。由此,不耐淹植被過濾帶雖然能凈化徑流中氮磷等污染物,但截留的污染物和植物吸收的養(yǎng)分隨植物體分解再次進(jìn)入水體或土壤,無法達(dá)到有效防控農(nóng)業(yè)面源污染的目的。淹水-落干期間(0~36天),水淹并未導(dǎo)致空心蓮子草大量死亡腐解,提高土壤TN含量;相反,空心蓮子草莖長(zhǎng)增長(zhǎng)率保持穩(wěn)定(圖2),空心蓮子草在水淹中后期為應(yīng)對(duì)水淹脅迫而大量消耗土壤中N素養(yǎng)分以供生長(zhǎng),故各區(qū)域TN含量呈總體下降趨勢(shì)。與空心蓮子草相比,狗牙根在水淹過程中各區(qū)域出現(xiàn)了不同程度的死亡,且存活的狗牙根生長(zhǎng)較空心蓮子草慢,故空心蓮子草土壤TN含量降低較狗牙根與裸地各區(qū)域明顯,至周期結(jié)束時(shí)(第36天),相比其他區(qū)域,A區(qū)域水淹時(shí)間最長(zhǎng),TN含量變化差異最顯著,空心蓮子草TN下降率(13.71%)是狗牙根14.23倍,裸地3.73倍,相比不耐淹植被,耐淹植被在水位漲落期間可有效減少土壤TN含量。各處理D區(qū)域TN都緩慢降低,裸地TN含量降低7.49%,狗牙根、空心蓮子草生長(zhǎng)會(huì)帶來底質(zhì)氮釋放的增加,TN含量降低更明顯,其中狗牙根降低13.79%,空心蓮子草降低13.48%(表2)。2.2.2 植被-水位對(duì)硝態(tài)氮釋放影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]香根草及狗牙根對(duì)水庫(kù)消落帶淹水環(huán)境的適應(yīng)性模擬研究[J]. 鄺臣坤,鄭美燕,李建生. 環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì). 2018(04)
[2]三峽庫(kù)區(qū)消落帶不同海拔狗牙根草地土壤微生物生物量碳氮磷含量特征[J]. 楊文航,任慶水,秦紅,宋虹,袁中勛,李昌曉. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]水淹脅迫下空心蓮子草的光合和熒光特征及其生理和生態(tài)響應(yīng)[J]. 張乖乖,簡(jiǎn)敏菲,余厚平,韓乃鵬. 濕地科學(xué). 2018(01)
[4]水位調(diào)節(jié)對(duì)三峽水庫(kù)消落帶植被群落特征的影響[J]. 由永飛,楊春華,雷波,張晟,王業(yè)春,劉建輝. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2017(06)
[5]水環(huán)境條件對(duì)三峽庫(kù)區(qū)消落帶狗牙根氮磷養(yǎng)分淹水浸泡釋放的影響[J]. 肖麗微,朱波. 環(huán)境科學(xué). 2017(11)
[6]三峽庫(kù)區(qū)典型消落帶土壤化學(xué)性質(zhì)變化[J]. 程瑞梅,劉澤彬,肖文發(fā),王娜,王曉榮,沈雅飛. 林業(yè)科學(xué). 2017(02)
[7]幾種水陸交錯(cuò)帶植物對(duì)底質(zhì)氮磷釋放的抑制作用[J]. 姚程,胡小貞,盧少勇,耿榮妹. 環(huán)境科學(xué). 2017(02)
[8]淹水-落干與季節(jié)性溫度升高耦合過程對(duì)消落帶沉積物氮礦化影響[J]. 林俊杰,劉丹,張帥,于志國(guó),何立平,余順慧. 環(huán)境科學(xué). 2017(02)
[9]水淹脅迫對(duì)狗牙根光合、生長(zhǎng)及營(yíng)養(yǎng)元素含量的影響[J]. 韓文嬌,白林利,李昌曉. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2016(05)
[10]三峽庫(kù)區(qū)消落帶周期性淹水-落干對(duì)硝化微生物生態(tài)過程的影響[J]. 郭佳,蔣先軍,周雪,孟瑤,賈仲君. 微生物學(xué)報(bào). 2016(06)
碩士論文
[1]三峽庫(kù)區(qū)消落帶典型植物淹水后降解動(dòng)態(tài)與養(yǎng)分釋放特征研究[D]. 劉娜.西南大學(xué) 2016
本文編號(hào):3536501
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