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云南大山包黑颈鹤自然保护区退耕湿地土壤理化性质三年变化监测研究

张发俊  
【摘要】:I湿地土壤理化性质的变化,能说明湿地土壤自然状态的变化,湿地土壤自然状态的改变影响湿地动植物的生境变化,以至于影响整个湿地生态系统结构和功能的变化。本文以云南大山包黑颈鹤国家级自然保护区退耕湿地土壤为研究对象,挑选代表性区域湿地设置6块样地,分别于2015年、2016年、2017年的9月,就每个样点分0~10cm,10~20cm采集土壤混合样,选取土壤有机质、全量氮磷钾、速效氮磷钾、铵态氮、硝态氮,以及土壤自然含水量、容重、颗粒组成等化学、物理性质指标,依据实验测量所得数据,通过对比分析,讨论保护区湿地土壤理化性质和生态化学计量特征随恢复年限的变化趋势。结果表明:(1)土壤化学性质:土壤有机质和全钾、速效磷、钾的含量随着生态恢复年限的增加,两层均呈现出逐渐升高的趋势,其中从2015年到2017年,有机质增幅最小的含量升高了3倍左右;全钾升高3.5倍左右;速效磷升高了9倍左右;速效钾升高了4倍左右。这主要与保护区植被的恢复和人为因素影响的减少有密切的关系。全氮、硝态氮含量随着恢复年限的增加增幅呈现先升高后又降低的趋势,但是铵态氮上下两层变化趋势差异较明显,表层逐年升高,亚表层三年趋于稳定状态;全磷含量呈现先降低后升高的趋势。这可能与保护区历史上大规模的开挖泥炭和排水开耕有关系。(2)土壤速效养分干(3月)湿(9月)季对比:各样带碱解氮、速效磷含量均表现为湿季(27.47~32.74 mg·kg-1)明显高于干季(3.5~12.30 mg·kg-1),且干湿季节表聚现象均较明显;速效钾含量变化与碱解氮、速效磷呈现相反的现象,即湿季(58.00~124.29 mg·kg-1)明显小于干季(98.32~279.01 mg·kg-1)。(3)土壤化学计量特征:C﹕N、C﹕P随着恢复年限的增加逐年升高,而N﹕P则呈现为先升高,后减小的趋势。与中国湿地土壤(18.22±7.51)的平均值相比,C﹕N在2015年(12.92±2.66)时低于中国湿地(18.22±7.51)土壤的平均值,但是2016年(27.28±13.99)、2017年(36.62±8.91)年均高于中国湿地土壤的平均值,而C﹕P(12.93±6.57)、N﹕P(0.41±0.38)却都远远小于中国湿地(245.22±227.52、13.60±16.81)土壤的平均值。说明保护区C的积累较多,而缺少N、P的积累。(4)土壤物理性质:容重随恢复年限的增加,呈现逐年减小的趋势,其中减小幅度小的表层,从2015年的1.11 g·cm-3减小到2017年的0.96 g·cm-3,说明土壤的蓄水保肥能力增强;颗粒组成的黏粒含量表现出逐年递减的趋势,从2016年的16.21%,降低到2017年的11.05%;沙粒含量趋于稳定状态,且垂直方向黏粒、沙粒含量基本无差异。;自然含水量两层三年变化趋势均呈现为先增加后又减小,从2015年的55.08%到2016年的71.07%,最后到2017年的64.43。(5)土壤理化性质相关分析:有机质与速效氮磷钾、全量氮钾、C/N、C/P,全氮与速效氮磷、硝态氮,全氮与黏粒,全钾与速效氮磷钾、C/N、C/P,碱解氮与速效磷钾、黏粒、C/N,速效磷与速效钾、C/N、C/P,速效钾与C/N、C/P,黏粒与容重,沙粒与N/P,C/N与C/P,C/P与N/P,均呈现极显著正相关(p0.01);有机质与全氮、黏粒、容重,容重与自然含水量、硝态氮、C/N、C/P,铵态氮与硝态氮,呈现极显著负相关(p0.01);速效磷与硝态氮呈现显著正相关(p0.05);速效钾与容重、硝态氮,C/N与N/P,容重与全氮、碱解氮,全磷与C/N、C/P,全钾/速效磷与黏粒、容重,C/N、C/P与全磷沙粒/黏粒,均呈现显著负相关(p0.05)。(6)土壤综合肥力水平:各样地与大山包尺度下的土壤综合肥力水平变化趋势一致,基本呈现为:2015年(23.87)2016年(30.42)2017年(39.82),肥力水平随着恢复年限在逐年升高。


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