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《北京林业大学》 2009年
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洞庭湖湿地土壤理化性质分析及其环境质量评价

杜冠华  
【摘要】: 本文主要研究了洞庭湖湿地调查区土壤的物理性质、土壤有机质、全氮、营养元素等的空间分布规律及差异、重金属元素的含量特征,重金属元素的相关关系和湿地土壤环境质量等基本情况,为当地的实际生产活动以及科研等提供科学数据,并为退田还湖后的湿地生态环境安全和生态恢复工程提供一些依据。 研究结果表明:(1)洞庭湖湿地土壤质地主要是砂土和砂壤土。不同区域、不同植被下、不同土壤深度的土壤密度差异较大,土壤密度在0.42~1.90g·cm~(-3)之间,土粒密度在0.33~7.69g·cm~(-3)之间,土壤水分的范围在22.00%~61.20%之间,土壤水分规律是越靠近湖边则含水量越大。土壤层次分为草根层、泥炭层、过渡层和潜育层;(2)土壤有机质的空间分布规律明显,湿地表层土壤有机质的水平分异为:湖草滩地(33.04±10.86g·kg~(-1))>芦苇滩地(23.23±4.78 g·kg~(-1))>杨树林地(16.92±3.44 g·kg~(-1))>泥沙滩地(4.6±0.59g·kg~(-1))。除泥沙滩地,其他3类土壤有机质含量和人为干扰因素呈负相关关系。土壤有机质的垂直分异为:泥沙滩地在20~40cm达到最大值。湖草滩地、芦苇滩地和杨树林地的土壤有机质含量都是从地表往下依次递减,土壤有机质和pH值负相关,和土壤水分正相关,和土壤密度指数负相关,回归方程为y(有机质)=367.308e~(-2.462x)(R=-0.885,n=43);(3)按照植被的演替规律,土壤有机质、全氮水平分布规律是,随着距离湖心越远,高程越高,表现为:灯芯草群落>短尖苔草群落>辣蓼群落>芦苇群落>鸡婆柳群落。土壤有机质、全氮含量随高程增高,有减少的趋势;(4)土壤养分元素含量水平分布规律在不同植被下一般表现为:短尖苔草>芦苇>南荻>杨树>辣蓼。在垂直方向大部分呈“V”型分布,也有呈“∧”型,也有从上往下依次递减的。养分元素含量在不同植被下的土壤中差异显著,一般是辣蓼和其他四种植被下土壤元素的差异最显著;(5)洞庭湖湿地土壤重金属元素的含量顺序是:Zn>Cr>Ni>As>Cu>Pb>Cd>Hg。在8种重金属中,Cd、Hg、As的所有样点都超出了背景值,污染较严重,其余重金属元素也有不同程度的超出背景值;(6)土壤重金属元素之间有相关性,正相关占多数,只有Hg元素与其他元素呈负相关。养分元素中Fe、Mg、K和大部分重金属元素的相关性更强一些,如:Fe与Mn的关系通过回归拟合呈线性正相关关系,方程为:y(Fe)=7523.66+31.13x(R~2=0.865~(**),p<0.01)。重金属元素和土壤有机质、pH值、土壤水分等因子也有相关性;(7)按照单因子污染指数法计算,洞庭湖湿地的重金属元素的污染指数顺序基本是:Cd>As>Hg>Ni>Zn>Cu>Cr>Pb。按照内梅罗综合指数法计算,洞庭湖湿地土壤属于重度污染,从不同区域来看,集成垸>团洲>六门闸>小西湖。从不同植被类型来看,杨树>南荻>芦苇>辣蓼>短尖苔草。从不同土壤层次来看,过度层>潜育层≈泥炭层>草根层。由此可见,由于洞庭湖区周围的造纸业发达,工厂多,造成了严重的重金属污染,最严重的是Hg、As和Cd的污染,也说明洞庭湖湿地对重金属元素有吸纳作用。
【学位授予单位】:北京林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:X825

【引证文献】
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