狗牙根与空心莲对水库消落带土壤氮磷释放影响的模拟
发布时间：2021-12-12 10:22
通过水库水位涨落室内模拟试验,探究丹江口库区消落带优势物种狗牙根和空心莲2种草本植物对土壤氮磷释放过程影响。结果表明:（1）水淹结束后（32天）,空心莲子草土壤TN、TP分别降低11.75%,25.28%,狗牙根分别降低3.62%,25.77%。（2）干湿交替环境主要影响土壤中NH4+-N、NO3--N和AP的含量的变化,对土壤中的TN、TP含量的影响较小。（3）狗牙根的死亡增加土壤TN、NH4+-N、TP量,即不耐淹植被过滤带虽然能净化径流中N、P等污染物,但截留的污染物和植物吸收的养分随着植物体的分解再次进入水体或土壤,无法达到有效防控农业面源污染的目的。该研究为丹江口水库利用植被缓冲带防控水体富营养化提供一定理论依据。
【文章来源】：水土保持学报. 2019,33(03)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
植被水淹装置示意
水淹后裸地各区域TP含量均有上升,土壤吸收磷能力增强(图4),根据相关研究[21],水淹使土壤氧化铁活化度增加,影响土壤溶液中磷酸根离子的类型,进而影响磷酸根离子与氧化铁表面配合的形式,使得土壤对磷的吸附强度增大。在第36天,狗牙根与其他2种处理A区域TP含量变化差异显著,裸地与空心莲子草差异不显著。水淹初期(0～8天),水位上升至A区域,由于狗牙根生长,各区域土壤TP迅速减少,而A区域狗牙根生长受到水淹抑制,土壤TP转化率降低,故A区域下降最少(8.3%)。水淹第20～28 天,水位下降,植物和微生物生长加速了土壤TP消耗,狗牙根各区域TP含量出现第2次较大降低,分别下降15.60%,10.46%,15.01%,12.39%。在水淹初期(0～8天),空心莲子草A、B区域TP含量明显下降(20.07%,23.42%),此时植株为获取外界的氧分,加快了茎的伸长生长和不定根的形成,这些过程消耗了大量土壤养分[6]。2.3.2 植被-水位对速效磷释放影响
由图3可知,裸地A区域在水淹早期(0～4天)TN含量减少6.24%,达0.83 g/kg,随后上升,至12天达到最大(0.91 g/kg),16天之后趋于稳定(0.87 g/kg)。裸地C区域TN含量在试验初期(0～16天)降低6.75%至最低(0.86 g/kg),之后基本保持平衡。狗牙根各区域在初期(0～12天)生长较快(图2),消耗大量土壤养分,故此时土壤TN明显降低。至12～28天,A、B、C区域蓄水,部分狗牙根经水淹死亡腐解,A、B、C区域TN含量分别上升13.53%,11.20%,5.61%,达到最大含量(1.02,0.96,0.94 g/kg)。由此,不耐淹植被过滤带虽然能净化径流中氮磷等污染物,但截留的污染物和植物吸收的养分随植物体分解再次进入水体或土壤,无法达到有效防控农业面源污染的目的。淹水-落干期间(0～36天),水淹并未导致空心莲子草大量死亡腐解,提高土壤TN含量;相反,空心莲子草茎长增长率保持稳定(图2),空心莲子草在水淹中后期为应对水淹胁迫而大量消耗土壤中N素养分以供生长,故各区域TN含量呈总体下降趋势。与空心莲子草相比,狗牙根在水淹过程中各区域出现了不同程度的死亡,且存活的狗牙根生长较空心莲子草慢,故空心莲子草土壤TN含量降低较狗牙根与裸地各区域明显,至周期结束时(第36天),相比其他区域,A区域水淹时间最长,TN含量变化差异最显著,空心莲子草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,耐淹植被在水位涨落期间可有效减少土壤TN含量。各处理D区域TN都缓慢降低,裸地TN含量降低7.49%,狗牙根、空心莲子草生长会带来底质氮释放的增加,TN含量降低更明显,其中狗牙根降低13.79%,空心莲子草降低13.48%(表2)。2.2.2 植被-水位对硝态氮释放影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]香根草及狗牙根对水库消落带淹水环境的适应性模拟研究[J]. 邝臣坤,郑美燕,李建生. 环境保护与循环经济. 2018(04)
[2]三峡库区消落带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]. 杨文航,任庆水,秦红,宋虹,袁中勋,李昌晓. 草业学报. 2018(02)
[3]水淹胁迫下空心莲子草的光合和荧光特征及其生理和生态响应[J]. 张乖乖,简敏菲,余厚平,韩乃鹏. 湿地科学. 2018(01)
[4]水位调节对三峡水库消落带植被群落特征的影响[J]. 由永飞,杨春华,雷波,张晟,王业春,刘建辉. 应用与环境生物学报. 2017(06)
[5]水环境条件对三峡库区消落带狗牙根氮磷养分淹水浸泡释放的影响[J]. 肖丽微,朱波. 环境科学. 2017(11)
[6]三峡库区典型消落带土壤化学性质变化[J]. 程瑞梅,刘泽彬,肖文发,王娜,王晓荣,沈雅飞. 林业科学. 2017(02)
[7]几种水陆交错带植物对底质氮磷释放的抑制作用[J]. 姚程,胡小贞,卢少勇,耿荣妹. 环境科学. 2017(02)
[8]淹水-落干与季节性温度升高耦合过程对消落带沉积物氮矿化影响[J]. 林俊杰,刘丹,张帅,于志国,何立平,余顺慧. 环境科学. 2017(02)
[9]水淹胁迫对狗牙根光合、生长及营养元素含量的影响[J]. 韩文娇,白林利,李昌晓. 草业学报. 2016(05)
[10]三峡库区消落带周期性淹水-落干对硝化微生物生态过程的影响[J]. 郭佳,蒋先军,周雪,孟瑶,贾仲君. 微生物学报. 2016(06)
硕士论文
[1]三峡库区消落带典型植物淹水后降解动态与养分释放特征研究[D]. 刘娜.西南大学 2016
本文编号：3536501
【文章来源】：水土保持学报. 2019,33(03)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
植被水淹装置示意
水淹后裸地各区域TP含量均有上升,土壤吸收磷能力增强(图4),根据相关研究[21],水淹使土壤氧化铁活化度增加,影响土壤溶液中磷酸根离子的类型,进而影响磷酸根离子与氧化铁表面配合的形式,使得土壤对磷的吸附强度增大。在第36天,狗牙根与其他2种处理A区域TP含量变化差异显著,裸地与空心莲子草差异不显著。水淹初期(0～8天),水位上升至A区域,由于狗牙根生长,各区域土壤TP迅速减少,而A区域狗牙根生长受到水淹抑制,土壤TP转化率降低,故A区域下降最少(8.3%)。水淹第20～28 天,水位下降,植物和微生物生长加速了土壤TP消耗,狗牙根各区域TP含量出现第2次较大降低,分别下降15.60%,10.46%,15.01%,12.39%。在水淹初期(0～8天),空心莲子草A、B区域TP含量明显下降(20.07%,23.42%),此时植株为获取外界的氧分,加快了茎的伸长生长和不定根的形成,这些过程消耗了大量土壤养分[6]。2.3.2 植被-水位对速效磷释放影响
由图3可知,裸地A区域在水淹早期(0～4天)TN含量减少6.24%,达0.83 g/kg,随后上升,至12天达到最大(0.91 g/kg),16天之后趋于稳定(0.87 g/kg)。裸地C区域TN含量在试验初期(0～16天)降低6.75%至最低(0.86 g/kg),之后基本保持平衡。狗牙根各区域在初期(0～12天)生长较快(图2),消耗大量土壤养分,故此时土壤TN明显降低。至12～28天,A、B、C区域蓄水,部分狗牙根经水淹死亡腐解,A、B、C区域TN含量分别上升13.53%,11.20%,5.61%,达到最大含量(1.02,0.96,0.94 g/kg)。由此,不耐淹植被过滤带虽然能净化径流中氮磷等污染物,但截留的污染物和植物吸收的养分随植物体分解再次进入水体或土壤,无法达到有效防控农业面源污染的目的。淹水-落干期间(0～36天),水淹并未导致空心莲子草大量死亡腐解,提高土壤TN含量;相反,空心莲子草茎长增长率保持稳定(图2),空心莲子草在水淹中后期为应对水淹胁迫而大量消耗土壤中N素养分以供生长,故各区域TN含量呈总体下降趋势。与空心莲子草相比,狗牙根在水淹过程中各区域出现了不同程度的死亡,且存活的狗牙根生长较空心莲子草慢,故空心莲子草土壤TN含量降低较狗牙根与裸地各区域明显,至周期结束时(第36天),相比其他区域,A区域水淹时间最长,TN含量变化差异最显著,空心莲子草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,耐淹植被在水位涨落期间可有效减少土壤TN含量。各处理D区域TN都缓慢降低,裸地TN含量降低7.49%,狗牙根、空心莲子草生长会带来底质氮释放的增加,TN含量降低更明显,其中狗牙根降低13.79%,空心莲子草降低13.48%(表2)。2.2.2 植被-水位对硝态氮释放影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]香根草及狗牙根对水库消落带淹水环境的适应性模拟研究[J]. 邝臣坤,郑美燕,李建生. 环境保护与循环经济. 2018(04)
[2]三峡库区消落带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]. 杨文航,任庆水,秦红,宋虹,袁中勋,李昌晓. 草业学报. 2018(02)
[3]水淹胁迫下空心莲子草的光合和荧光特征及其生理和生态响应[J]. 张乖乖,简敏菲,余厚平,韩乃鹏. 湿地科学. 2018(01)
[4]水位调节对三峡水库消落带植被群落特征的影响[J]. 由永飞,杨春华,雷波,张晟,王业春,刘建辉. 应用与环境生物学报. 2017(06)
[5]水环境条件对三峡库区消落带狗牙根氮磷养分淹水浸泡释放的影响[J]. 肖丽微,朱波. 环境科学. 2017(11)
[6]三峡库区典型消落带土壤化学性质变化[J]. 程瑞梅,刘泽彬,肖文发,王娜,王晓荣,沈雅飞. 林业科学. 2017(02)
[7]几种水陆交错带植物对底质氮磷释放的抑制作用[J]. 姚程,胡小贞,卢少勇,耿荣妹. 环境科学. 2017(02)
[8]淹水-落干与季节性温度升高耦合过程对消落带沉积物氮矿化影响[J]. 林俊杰,刘丹,张帅,于志国,何立平,余顺慧. 环境科学. 2017(02)
[9]水淹胁迫对狗牙根光合、生长及营养元素含量的影响[J]. 韩文娇,白林利,李昌晓. 草业学报. 2016(05)
[10]三峡库区消落带周期性淹水-落干对硝化微生物生态过程的影响[J]. 郭佳,蒋先军,周雪,孟瑶,贾仲君. 微生物学报. 2016(06)
硕士论文
[1]三峡库区消落带典型植物淹水后降解动态与养分释放特征研究[D]. 刘娜.西南大学 2016
本文编号：3536501
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