毛烏素沙區(qū)退化濕地土壤剖面水分和養(yǎng)分特征.docx

1、第29卷第3期2015年6月水土保持學(xué)報(bào)JournalofSoilandWaterConservationVol.29No.3Jun.2015毛烏素沙區(qū)退化濕地土壤剖面水分和養(yǎng)分特征解倩】，王瑩3,齊瑞鵬'，張應(yīng)龍4,高玲玲七鄭紀(jì)勇口(1.酉北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，陜西楊凌712100,2.中國(guó)科學(xué)院水利部水土保持研究所黃土高原土壤侵蝕與早地農(nóng)業(yè)國(guó)家取點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室.陜西楊凌712100,3.陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，西安710001,4.榆林沙漠王生物科技有限公司.陜西梭林719300)摘要：在毛烏素沙地禿尾河源區(qū)，隨機(jī)選取地F水位分別為50cm,80cm和100cm的3塊退化濕地

2、(1號(hào)、2號(hào)和3號(hào))和1塊地下水位超過(guò)300cm的典型沙地.通過(guò)采集土壤制面.對(duì)比分析了退化濕地與典型沙地土壤水分和養(yǎng)分剖面分布特征.結(jié)果表明：地下水位深度對(duì)土壤含水地影響較大.1號(hào)退化濕地土壤含水揪整體最高為16.15%28.12%,2號(hào)和3號(hào)退化濕地土嫌含水址剖面特征相近.含水量分布范闈為5.65%24.75%.整體上低于1砂退化濕地.但高于典型沙地；有機(jī)質(zhì)在4塊樣地中均是表層含址技高.且隨土層深度的增加而逐漸減少。退化濕地表層有機(jī)質(zhì)含量為8.5117.13g/kg,約為典型沙地的23倍.且2虧和3號(hào)退化濕地分別在10-16cm,30-33cm,22-28cm存在有機(jī)質(zhì)富集層，但含量低F裊

3、層；4塊祥地土填全氮含址范圍為0.01-0.60g/kg.其剖面分布特征與有機(jī)質(zhì)相似.硝態(tài)氮在各樣地間剖面分布特征不明顯，但其表層含地均高于下層，表層揪高者為3號(hào)退化濕地.為0.58mg/kg,最低者為典型沙地，約0.24mg/kg；4塊樣地土埃全磷、速效磷和鉉態(tài)氮含質(zhì)范圍分別為0.100.20g/kg.O.803.15mg/kg和2.813.33mg/kg,其均在退化濕地與典型沙地制面不同層次間無(wú)明顯差異。4塊樣地表層土埃速效鉀含址最高.速效鉀在】3號(hào)退化濕地與典型沙地中的平均含址分別為27.7654.95.43.57,23.42mg/kg.其在退化濕地中的含量明顯高于典型沙地；土壤含水屈與

4、有機(jī)質(zhì)、全敏、硝態(tài)氮、鉉態(tài)氮和速效鉀呈顯著相關(guān)(PV0.05)，而全磷與其他7個(gè)指標(biāo)之間的相關(guān)性不顯著。關(guān)鍵詞：毛烏素退化濕地；土壤剖面；土壤水分；土壤養(yǎng)分中圖分類號(hào)：S】52.7；S158.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2242(2015)03-0150-06DOI：10.13870/j.enki.stbexb.2015.03.028DistributionCharacteristicsofSoilMoistureandNutrientsintheProfileofDegradedWetlandsinMuUsSandyLandXIEQian',WANGYing',QIR

5、uipeng',ZHANGYinglong1,GAOLingling',ZHENGJingyong'*2(1.CollegeofNaturalResourcesandEnvironment,NorthwestA-FUniversity.Yannlinn.Shaanxi712100；2.StateKeyLaltoratoryofSoilErosionandDrylandFarmingontheLoessPlateau.InstituteofSoilandWaterConservation.ChineseAcademyofSciences,YanglinK,Shaanxi7

6、12100；3.ShaanxiProvinceInstituteofWaterResourceamiElectricPowerInvestigationandDesign,Xifan710001YulinDesertKingBiologicalTechnologyCompany.Yulin,Shaanxi719300)Abstract：InTuweiRiversourceareaofMuUsSandyLand,3typesofdegradedwetlandswithdifferentgroundwaterlevel(50cm,80cmand100cm)wererandomlyselecteda

7、sresearchobjects,whichwerenamedasNo.1,No.2andNo.3wetland,respectively,and1typicalsandlandwithmorethan300cmofunder-groundwaterlevelwasselectedasacontrol*tostudyprofiledistributioncharacteristicsofsoilmoistureandnutrientsindegradedwetlandsandtypicalsandland.Theresultsshowedthatgroundwaterlevelhadsigni

8、ficantimpactonsoilmoisture.SoilmoisturecontentofNo.1degradedwetlandwashigher(16.15%28.12%)thanthoseofotherdegradedwetlandsandsandland.SoilmoistureprofilecharacteristicsofNo.2andNo.3degradedwetlandsweresimilar.SoilmoisturecontentsofthetwodegradedwetlandswerelessthanthatofNo.1degradedwetland,buthigher

9、thanthatoftypicalsandland,rangingfrom5.65%to24.75%.In4sampleplots*organicmattercontentswerethehighestinthesurfacesoilandgraduallyreducedwiththeincreaseofsoildepth.Theorganicmattercontentsofsurfacesoilindegradedwetlandswereintherangeof8.5117.13g/kg,whichwere23timesofthatinthetypicalsandland.InNo.2and

10、No.3degradedwetlands,organicmatterenrichmentlayersexistedin10一14cm,3033cmand2228cmof收稿日期：2015-01-20苗金項(xiàng)目：科技部科技惠民頊日(2012GS61O2O3)；中國(guó)科學(xué)院西部行動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)目(KZCX2-XB313)第一作者：解倩(1988-).女，碩士研究生.主要從唯水士.保持和環(huán)境工程方面的研究。Emaihxieq321J通信作者：煉紀(jì)勇(1974.男.博士.副研究員，碩士生導(dǎo)師.主要從事水土保持和環(huán)境程方面的研究T.作Email：zhjysoilprofile,respectively,butth

11、eorganicmattercontentsoftheselayerswerelowerthanthatofsurfacesoil.In4sampleplots,profiledistributioncharacteristicsofsoiltotalNweresimilarwiththoseofsoilorganicmatterandthecontentsofsoiltotalNwereintherangeof0.010.60g/kg.SoilnitrateN'sprofiledistributioncharacteristicsdidnotshowanyobvioustrendin

12、4sampleplots,butthecontentsofsoilnitrateNwerealsohigherinsurfacesoilthaninsubsoil.SoilnitrateNcontentinthesurfacesoilwasthehighestinNo.3degradedwetland(0.58mg/kg)»whilethelowestintypicalsandland(0.24mg/kg).ThecontentsofsoiltotalP,availablePandammoniumNinthe4plotswere0.100.20g/kg»0.803.15mg

13、/kgand2.813.33mg/kg,respectively,anddidnotsignificantlydifferamongsoillayersofdegradedwetlandsandtypicalsandland.ThecontentofavailableKwashigherinsurfacesoilthaninsubsoilfordegradedwetlandsandtypicalsandland*whichaveraged27.76mg/kg,54.95mg/kg.43.57mg/kgand23.42mg/kginNo.13degradedwetlandsandtypicals

14、andland,respectively.ThecontentsofavailableKinthedegradedwetlandswerehigherthanthatinthetypicalsandland.Significantcorrelationsexistedbetweenthecontentsofsoilmoisture»organicmatter,totalN,nitrateN.ammoniumNandavailableK(PV0.05),whilenocorrelationwasfoundbetweenthecontentsofsoiltotalPandtheother

15、7properties.Keywords:MuUsdegradedwetland；soilprofile；soilmoisture；soilnutrients濕地是地球上水陸相互作用形成的獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng)，為水生、陸生生態(tài)系統(tǒng)界面相互延伸擴(kuò)展的重登空間區(qū)域。濕地因具有巨大的環(huán)境功能和環(huán)境效益.被譽(yù)為“地球之腎”。作為一種重要的自然資源，濕地能夠調(diào)控區(qū)域內(nèi)的水分循環(huán)和C、N、P等元素的生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程。在干旱缺水生態(tài)環(huán)境及其惡劣的沙漠地區(qū)，沙漠濕地在調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、維護(hù)生物多樣性和促進(jìn)沙漠生態(tài)平衡方面具有不可替代的作用，是沙漠生態(tài)系統(tǒng)下的“生命島"和“基因庫(kù)”.也是抵御生態(tài)環(huán)境進(jìn)一

16、步惡化的前沿陣地。毛烏素沙地是中國(guó)四大沙地之一，面積達(dá)4.22萬(wàn)km氣歷史上.毛烏素沙地水草豐美大小湖泊眾多.近50年來(lái)由于全球氣候變化、農(nóng)業(yè)開發(fā)導(dǎo)致的地下水位下降和風(fēng)蝕沙埋等原因,沙漠濕地大量:退化消失。據(jù)陜西榆林市環(huán)境監(jiān)測(cè)站調(diào)杳研究.白上也紀(jì)70年代以來(lái)，截至2005年，榆林市毛烏素沙漠的大小自然湖泊由原來(lái)的869個(gè)急劇銳減到80多個(gè)，導(dǎo)致生物多樣性銳減，生態(tài)惡化趨勢(shì)加快。由地下水下降和沙埋雙重因素異致的濕地退化過(guò)程中.退化濕地剖面形態(tài)特征、生源要素分布及循環(huán)特征是當(dāng)前保護(hù)和利用退化濕地亟待回答的科學(xué)問(wèn)題。因此.在毛烏素沙區(qū)濕地嚴(yán)重退化的情況下，以典型沙地為對(duì)照，研究不同程度退化濕地土壤剖

17、面形態(tài)及其水分、養(yǎng)分剖面分布特征，揭示土壤水分和養(yǎng)分對(duì)該地區(qū)濕地退化的響應(yīng)過(guò)程，對(duì)于闡明該地區(qū)濕地退化對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響及其退化濕地的保護(hù)和利用，具有積極的科學(xué)意義和生產(chǎn)指導(dǎo)作用。1材料與方法1.1研究區(qū)域概況研究區(qū)位于毛烏素沙地東南緣的禿尾河源區(qū)，109°40'110°30'E,38°10'39°05'N,具有干早半干早的大陸氣候特征：冬長(zhǎng)嚴(yán)寒，霜凍期長(zhǎng).夏季酷熱，日溫差大，多風(fēng)少雨空氣干燥。年平均氣溫7.8'C,1月（最低月）平均氣溫一9.8C,7月（最高月）平均氣溫23.9*Co年平均降水量440.8mm,70

18、%集中在79月份。年蒸發(fā)址2092mm,年無(wú)霜期175d,年日照時(shí)數(shù)為2871h,年封凍期為84d。土壤類型主要為砂土。植被覆蓋率較低.地帶性植被不明顯，主要植物種有：黑沙（Artemisiaordosica）、樟子松（Pinussylvestrisvarmongolica）、北沙柳（Salixpsarnmophila）、蘆葦（Phragmitescommunist等。1.2樣品采集在毛烏素沙地禿尾河水源涵養(yǎng)區(qū)選取具有典型剖面結(jié)構(gòu)的濕地退化研究樣帶，隨機(jī)選取3塊退化濕地樣地，同時(shí)選取一塊最具典型的毛烏素沙地作為對(duì)照。取土壤水分樣時(shí)，在每塊樣地利用土鉆每10cm為間隔取一個(gè)樣.退化濕地采樣深度至

19、地下水，典型沙地采樣至200cm0取土壤養(yǎng)分樣時(shí)，為更好地了解土壤剖面特征，利用挖掘法在每塊樣地按照土壤顏色分層取樣.退化濕地采樣至地下水，典型沙地采樣至100cm。將采集的土壤樣品分裝好，帶回實(shí)驗(yàn)室，避光條件下自然風(fēng)干，分別通過(guò)0.25mm和1.0mm尼龍篩孔以供測(cè)定，混勻裝袋備用。測(cè)定時(shí)每個(gè)采集土樣含水量和養(yǎng)分含量各進(jìn)行3次重夏測(cè)定。土壤質(zhì)量含水量采樣烘干法測(cè)定。本研究所選擇的各樣地狀況見表1,各樣地均為自然狀態(tài),未受人為活動(dòng)干擾。1.3分析方法和數(shù)據(jù)處理土壤樣品分別測(cè)定質(zhì)量含水量（烘干法）、有機(jī)質(zhì)（重銘酸鉀外加熱法）、全氮（凱氏定氮法）、硝態(tài)氮、鉉態(tài)氮（2mol/LKC1浸提,AutoA

20、nalyzer3流動(dòng)元素分析儀測(cè)定）、全磷（酸溶一鑰操抗比色法）、速效磷（Olsen法）、速效鉀（火焰光度法）。表1研究區(qū)土埋采樣點(diǎn)基本信息樣地名稱經(jīng)緯度海拔/m主要植被植被.蓋度/%取樣層數(shù)地下水位埋，cm1號(hào)退化濕地38°53'35.8"N.】09°51'07.4*E)264北沙柳、蘆羊984502號(hào)退化濕地38°54'43.7"N,109°48'29.9"E1276橡子松、北沙柳、蘆節(jié)958803號(hào)退化濕地38°53'41.1"N,1O9°51

21、9;O6.9*E1270北沙柳、蘆葦937100典型沙地38°53'54.0"N,109°49'48.9"E1278黑沙蒿607>300采用Excel2010和Origin8.5軟件作圖，SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。2結(jié)果與分析2.1毛烏素沙地與退化濕地土壤含水剖面分布特征毛烏素典型沙地與各退化濕地士壤含水量剖面分布特征見圖1。由圖1可知，退化濕地與典型沙地土壤剖面含水鼠存在明顯差異,退化濕地土壤含水量均高于典型沙地土壤含水量.地下水位較淺的1號(hào)退化濕地（地下水位為50cm）高于地F水位較深的2號(hào)和3號(hào)退化濕地（地下水位分別為

22、80,100cm）。典型沙地土壤含水址最大值出現(xiàn)在表層，為8.25%（W/W）,隨深度增加逐漸降低，至40-50cm土層達(dá)到最小值.為3.94%,之后隨深度增加波動(dòng)較小。1號(hào)退化濕地土壤削面含水量:變化特征既有別于典型沙地，也有別于其他退化濕地。1號(hào)退化濕地土壤含水址在整個(gè)剖面上隨土層深度增加逐漸增大0-10cm表層最小，為16.15%,接近地下水的40-50cm土層最大，為28.12%。2號(hào)、3號(hào)退化濕地土壤含水1：垂直分布特征基本一致，即土壤含水量先由表層隨土層深度增加逐漸降低至最小值，分別是40-50cm土層的5.65%和3040cm±層的6.62%,接近典型沙地最低含水量，然

23、后隨土層深度增加迅速增加.于近地下水位達(dá)到最大值，分別為21.87%,24.75%,先降后升的分布趨勢(shì)非常明顯。020406080點(diǎn)1°°料120H140160180200220土填含水*/（%.WIW）2.2毛烏素沙地與退化濕地土培養(yǎng)分剖面分布特征2.2.1土壤有機(jī)質(zhì)含量剖面分布特征由圖2可以看出，各退化濕地與典型沙地土壤有機(jī)質(zhì)垂直分布特征差異較大，退化濕地土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯高于沙地，但無(wú)論是沙地還是退化濕地，均表現(xiàn)為表層土壤有機(jī)質(zhì)含量最高。1號(hào)退化濕地和典型沙地土壤有機(jī)質(zhì)垂直分布特征基本-致，即土壤有機(jī)質(zhì)含愀隨著土層深度增加逐漸降低，上高F低的分布特征非常明顯。典型沙地

24、土壤有機(jī)質(zhì)含量范圍為0.31-3.61g/kg,含量較低。而1號(hào)退化濕地有機(jī)質(zhì)含量范圍是0.9815.08g/kg,差異較大。2號(hào)退化濕地土壤有機(jī)質(zhì)含量隨土層變化波動(dòng)較大，分別在10-16,30-33cm出現(xiàn)明顯的有機(jī)質(zhì)富集層，其含量分別是13.71,6.01g/kg,與其剖面形態(tài)特征相符。其他土層有機(jī)質(zhì)含量范圍為0.274.24g/kg,且在接近地下水處的土層有機(jī)質(zhì)含址低于0.38g/kgo3號(hào)退化濕地表層土壤有機(jī)質(zhì)含量較高，為8.51g/kg,在22-28cm土層出現(xiàn)有機(jī)質(zhì)相對(duì)富集層，且厚度較薄為0.89g/kg,而其余土層有機(jī)質(zhì)含量隨：t層加深逐漸降低。01020-30W40保50捋60

25、中708090100051015051015鼻型泠地1號(hào)退化漫地有機(jī)質(zhì)/(gkg*)0510150510150510152號(hào)退化濕地3號(hào)退化濕地圖2毛烏素沙地與退化濕地土埴剖面有機(jī)質(zhì)含分布2.2.2土壤氮含量剖面分布特征毛烏素典型沙地和各退化濕地土壤全氮剖面分布特征與有機(jī)質(zhì)分布基本一致（圖3）。13號(hào)退化濕地和典型沙地的土壤全氮含量分布范圍分別為0.02-0.33,0.010.60,0.01-0.29,0.010.15g/kg,差異較大,退化濕地土壤全氮含量明顯高于典型沙地，但典型沙地和所有退化濕地土壤全氮主要分布在表層.底層最少。1號(hào)、3號(hào)退化濕地與典型沙地土壤全氮垂直分布特征基本一致，表層

26、最高，然后由表層向下逐漸降低。2號(hào)退化濕地土壤全氮含址隨土層變化波動(dòng)較大，分別在1016,3033cm出現(xiàn)了明顯的氮素富集層，其含量分別是0.41g/kg和0.36g/kgo由圖4可見，硝態(tài)氮含量在毛烏素沙地與退化濕地不同土層分布特征不盡相同，而鉉態(tài)氮含量在沙地與各退化濕地不同土層分布較為一致。1號(hào)退化濕地硝態(tài)氮含量與全氮含量在不同土層分布基本一致，均隨土層加深而降低，無(wú)明顯硝態(tài)氮富集層，而鉉態(tài)氮含量范圍是2.813.33mg/kg,其在不同土層分布差異較小。2號(hào)、3號(hào)退化濕地與典型沙地硝態(tài)氮含魚垂直分布趨勢(shì)較為一致，均由表層的最大值向下逐漸減少，然后由地下20cm開始隨土層加深呈先增加后降低

27、的趨勢(shì)，分別在3048,4868,2030cm的土層出現(xiàn)硝態(tài)氮富集層，但至距離地下水最近的土層時(shí)土壤硝態(tài)氮含量已無(wú)法檢出。13號(hào)退化濕地和典型沙地硝態(tài)氮含量范圍分別是。0.31,00.54,00.58,00.24mg/kg,差異較大，退化濕地土壤硝態(tài)氮含量明顯高于典型沙地；鉉態(tài)氮含量范圍分別是2.81-3.33,2.535.25,2.414.20,2.53010-20I30'|40-i50j60-70-80-90-1號(hào)1R化濕地2號(hào)退化濕地1003.01mg/kg,無(wú)明顯差異，且均明顯高于對(duì)應(yīng)土層的硝態(tài)箴含量。硝態(tài)氮同全氮一樣，其含量在退化濕地中的含量明顯高于沙地，而鉉態(tài)氮在各個(gè)樣地土

28、壤中的含量相差不大。圖3毛烏素沙地與退化濕地土培剖面全氮含分布全M/(g*kg')圖4毛烏素沙地與退化濕地土填植態(tài)氮和鉉態(tài)氮剖面分布特征2.2.3土壤磷含量剖面分布特征由圖5可見，13號(hào)退化濕地和典型沙地土壤剖面全磷含最隨土層深度的加深無(wú)明顯變化規(guī)律，且全磷含量差異不大，均在0.10-0.20g/kg范圍波動(dòng)。4個(gè)樣地中土壤全磷含量最大值出現(xiàn)在2號(hào)退化濕地的33-48cm土層，為0.20g/kg,最小值出現(xiàn)在3號(hào)退化濕地的2848cm,為0.10g/kg,可以看出毛烏素典型沙地與退化濕地的土壤全磷含量無(wú)明顯差異，土壤全磷在各個(gè)不同退化程度的濕地中也無(wú)明顯分布規(guī)律。土壤速效磷在不同樣地土

29、層中的含量分布特征如圖6所示。13號(hào)退化濕地和典型沙地土壤速效磷含量范圍分別是0.850.95,0.802.70,0.903.1,1.352.45mg/kg,差異較大。4個(gè)樣地中土壤速效磷含量最大值出現(xiàn)在3號(hào)退化濕地的0-15cm土層，為3.15mg/kg,最小值出現(xiàn)在2號(hào)退化濕地的6580cm土層，為0.80mg/kg,這與全磷在各個(gè)樣地土層中的分布特征區(qū)別較大。說(shuō)明土壤速效磷和全磷的含量分布沒有對(duì)應(yīng)關(guān)系，并不是土培全磷含量高的樣地，土壤速效磷含量也高，這與郝建朝等的研究結(jié)果一致即不能用濕地土壤全磷含量的變化來(lái)衡量濕地土壤速效磷含量的變化。13號(hào)退化濕地與典型沙地各個(gè)土層平均速效磷含量分別是

30、0.89,1.36,1.61,1.61mg/kg,3號(hào)退化濕地與典型沙地的差異不大，13號(hào)退化濕地中，3號(hào)最高，2號(hào)次之，1號(hào)最小，缺乏明顯的規(guī)律性。2.2.4土壤鉀含量割面分布特征由圖7可以看出，4個(gè)樣地的表層土壤速效鉀含址明顯高于其他土層，表層以下的其他土層速效鉀含量波動(dòng)范圍較小。13號(hào)退化濕地和典型沙地表層土壤速效鉀含量分別是65.51,202.94,109.10,57.80mg/kg,2號(hào)退化濕地含址最高.3號(hào)退化濕地次之，1號(hào)退化濕地較低.典型沙地最低。13號(hào)退化濕地和典型沙地各個(gè)土層速效鉀平均含后分別是27.76,54.95,43.57.23.42mg/kg,同樣是沙地的最低。日/

31、壑套旺-H2號(hào)退化濕地3號(hào)退化濕地典型沙地6毛烏素沙地與退化濕地土壤速效磷分布特征1號(hào)退化濕地速效磷/（mgkg'）01230123012301231002000速效鉀/(mgkg)1002000100200010020000000000012345678日。、馥雄哩引90-|100L1號(hào)退化湛地2號(hào)退化混地3號(hào)退化蘊(yùn)地典型沙地圖7毛烏素沙區(qū)退化濕地土增速效鉀分布特征2.3毛烏素沙區(qū)退化濕地土壤水分與養(yǎng)分的相互關(guān)系對(duì)毛烏素典型沙地與不同程度退化濕地的土壤含水址、有機(jī)質(zhì)、全氮、硝態(tài)氮、鉉態(tài)氮、全磷、速效磷、速效鉀含量進(jìn)行兩兩相關(guān)性分析,結(jié)果表明（表2）：除全磷和速效磷外，其他土壤養(yǎng)分與土

32、壤水分呈顯著正相關(guān)（PV0.05）,除全磷和鉉態(tài)氮外,速效鉀與上壤水分和其他土壤養(yǎng)分呈及極顯著正相美（PV0.01）,有機(jī)質(zhì)、全氮、硝態(tài)氮、速效鉀兩兩呈極顯著正相關(guān)（PV0.01）。表2毛烏素沙區(qū)退化濕地土壩水分與養(yǎng)分的相關(guān)系數(shù)參數(shù)含水站或硝態(tài)敘鉉態(tài)氮磷速效磷速效鉀含水量1有機(jī)質(zhì)0.572*全氮0.560*硝態(tài)笆0.566,鍛態(tài)敏0.530*全磷-0.M3速效磷0.017速效鉀0.651*10.965.10.1080.1081-0.0930.1140.12010.502*0.511*-0.1940.04110.927.0.918-0.208-0.1230.589,.0.501*0.940*注：

33、*表7K/K0.01水平（雙側(cè)）上顯著相關(guān).*表示在0.05水平（雙伊）上拉著相關(guān).3討論3.1毛烏素沙地地下水對(duì)退化濕地土壤水分的影響在毛烏素沙區(qū).土壤含水量是影響植物生長(zhǎng)和生態(tài)恢復(fù)的重要因子，土壤含水量受降雨、植被、地下水埋深等因素的影響。由于各樣地地下水位深淺不一，其土壤含水雖剖面分布特征不盡一致。1號(hào)退化濕地地下水位較淺（50cm）,土壤含水量由表層開始隨著土層加深逐漸增大。2號(hào)、3號(hào)退化濕地地下水位較深，分別是80cm和100cm,分布特征基本一致.均隨土層加深呈先降低后迅速升高的趨勢(shì)。其原因主要是毛管上升水上升高度有限所致。從圖1叩以看出，2號(hào)退化濕地土壤含水量:拐點(diǎn)在40cm處，

34、距地下水面40cm,3號(hào)退化濕地土壤水分拐點(diǎn)在50cm處.距地卜水位50cm,考慮到采樣最小深度為10cm.可以認(rèn)為退化濕地地下水的毛管上升高度為4050cm。典型沙地土壤含水量的最大值出現(xiàn)在表層，然后隨土層深度增加而降低.在地卜深度50cm以后基本在3.94%5.58%小范圍波動(dòng)，這是因?yàn)樯车氐牡叵滤怀^(guò)300cm.地下水已無(wú)法影響采樣深度內(nèi)的土壤含水量。由于地卜水上升的影響，地卜,水位對(duì)剖面平均含水鼠有顯著影響，13號(hào)退化濕地和典型沙地平均土壤含水量分別為21.47%,11.31%,14.60%,4.53%,體現(xiàn)出地F水位淺，平均含水量高的特點(diǎn)，這與包含等研究結(jié)果一致。3.2毛烏素退化濕

35、地土培養(yǎng)分剖面分布特征土壤有機(jī)質(zhì)含魚取決于有機(jī)物的輸入和輸出最。天然土壤有機(jī)質(zhì)的輸入量主要依賴于有機(jī)殘?bào)w歸還量及有機(jī)殘?bào)w的腐殖化系數(shù),有機(jī)質(zhì)的輸出量則主要包括分解和侵蝕損失.易受到各種生物和非生物條件的控制'脂。在本研究中，毛烏素典型沙地與不同程度退化濕地的土壤剖面有機(jī)質(zhì)分布特征有較大差異.退化濕地有機(jī)質(zhì)含量明顯高于典型沙地，11退化程度較輕的1號(hào)濕地土壤有機(jī)質(zhì)含址高于退化程度較重3號(hào)濕地.這主要是因?yàn)橥嘶瘽竦氐乇碇脖桓采w率明顯大于典型沙地，且隨著退化程度的加劇13號(hào)濕地的地表植被覆蓋率也逐漸減少，而地表枯落物是表層土壤有機(jī)質(zhì)重要碳源，植物死根的腐解為土壤提供了豐富的有機(jī)碳?jí)K樣地中表層

36、土壤有機(jī)質(zhì)含量都高于其他土層，這與地上植被枯枝落葉與根系死亡對(duì)表層土壤有機(jī)質(zhì)輸入有關(guān)3）。2號(hào)和3號(hào)退化濕地分別在1016,3033,2228cm出現(xiàn)明顯的有機(jī)質(zhì)富集層，由此推斷該土層以前是沼澤濕地的泥炭沉積層，生長(zhǎng)著大量的植被、動(dòng)物、微生物，水草豐茂，土壤生物活性比較活躍，動(dòng)植物殘?bào)w為土壤提供了大重的有機(jī)物質(zhì)和養(yǎng)分，這與于君寶等的研究結(jié)果相符合2號(hào)和3號(hào)深層埋有有機(jī)質(zhì)富集層也說(shuō)明該區(qū)濕地退化過(guò)程,風(fēng)蝕沙埋也是一個(gè)主要原因，地下水位下降與沙埋雙重因素導(dǎo)致了該區(qū)濕地的退化。土壤中的氮素輸入量主要依賴動(dòng)植物殘?bào)w的歸還量及生物固氮過(guò)程，也有少部分來(lái)源于大氣沉降火），土壤氮的輸出主要是依賴于土壤有機(jī)質(zhì)

37、分解。土壤有機(jī)質(zhì)分解后大部分被植物吸收利用，部分經(jīng)過(guò)礦化、硝化、反硝化作用以及氨揮發(fā)等生物過(guò)程而重返大氣中口"。土壤全氮含量主要取決于有機(jī)質(zhì)的積累和分解作用的相對(duì)強(qiáng)度，因此在所研究的4塊樣地中土壤全氮含量的消長(zhǎng)規(guī)律與土壤有機(jī)質(zhì)含量的變化相一致。土壤中的硝態(tài)氮和鉉態(tài)氮受含氮有機(jī)質(zhì)的礦化、硝化一反硝化、植物和微生物對(duì)有效態(tài)氮的吸收利用以及黏土礦物對(duì)鉉態(tài)氮的吸附固定等作用的影響因此，同土壤全氮一樣，土壤硝態(tài)氮含量也是在所有樣地的表層最高。而對(duì)應(yīng)土層土壤鉉態(tài)氮的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于硝態(tài)氮，且當(dāng)土層深度超過(guò)50cm,土壤硝態(tài)覦很難檢出的現(xiàn)象都可能與硝態(tài)氮極易淋失有關(guān)川】。鉉態(tài)氮在各個(gè)樣地土虞中含量相差

38、不大，因?yàn)殂C態(tài)氮主要吸附在土壤顆粒表面.與土壤有機(jī)質(zhì)、物理性黏粒含量和比表面積有很大的關(guān)系，而毛烏素沙區(qū)土壤大多是顆粒較大的沙土.所以在同一土壤類型下的被態(tài)氮含量相差不大。土壤中的磷素主要來(lái)源于成土母質(zhì)和動(dòng)植物殘?bào)w歸還，其含量受土壤類型和氣候條件的影響，成土母質(zhì)的磷素含量直接影響土壤對(duì)磷的吸附能力以及成土母質(zhì)全磷的含星，也是形成磷素垂直分布特征的直接原因口明。由于毛烏素沙區(qū)土壤都以風(fēng)沙土為主,而風(fēng)沙土發(fā)育程度較低，吸附無(wú)機(jī)磷能力低，所以造成各個(gè)研究樣地全磷和速效磷含量剖面特征不明顯，缺乏規(guī)律性。速效鉀在退化濕地中的含最明顯高于沙地.而不同退化濕地間速效鉀含量受濕地退化程度影響較大。這是因?yàn)樵谕?/p>

39、化濕地中土壤速效鉀的含量是受植被根系吸收扯和植被枯落物歸還量共同影響的.濕地退化程度越輕，地下水位越淺，濕地表面植被覆蓋率也越高，植物根系吸收的速效鉀量也就越多，同時(shí)植被枯落物分解補(bǔ)充的速效鉀也增多，所以不同退化程度的濕地速效鉀含量表現(xiàn)出不同的分布特征。而毛烏素典型沙地中植被覆蓋率遠(yuǎn)低于退化濕地，土壤速效鉀剖面分布主要受枯落物歸還的多少影響m】，因此沙地速效鉀含量:最低。3.3毛烏素典型沙地與退化濕地土壤水分與養(yǎng)分相關(guān)性探討無(wú)論是毛烏素典型沙地還是不同程度退化濕地的土壤含水量都分別與有機(jī)質(zhì)、全氮、硝態(tài)氮、鉉態(tài)氮、速效鉀呈顯著正相關(guān)（PV0.05）,有機(jī)質(zhì)也分別與全氮、硝態(tài)氮、速效鉀呈極顯著正相

40、關(guān)（P<0.01）,這與楊梅煥和曹明明等研究結(jié)果一致。Amador等認(rèn)為，土壤水和碳、氮、鉀等養(yǎng)分之間的有機(jī)耦合是通過(guò)水分狀況調(diào)節(jié)土壤微生物過(guò)程及其與養(yǎng)分間的生態(tài)交互作用而實(shí)現(xiàn)。土壤水分增加可能導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)等酸性物質(zhì)富集，也有研究表明，土壤含水量顯著受控于土壤有機(jī)質(zhì)土壤全氮和硝態(tài)氮都是在土壤水分極缺的典型沙地中的含量最少，與Powers等W認(rèn)為的土壤水分可強(qiáng)烈控制著氮的釋放，土壤濕度越大，對(duì)有效氮的轉(zhuǎn)換限制作用越強(qiáng)等研究結(jié)果一致。土壤速效鉀與有機(jī)質(zhì)的剖面分布規(guī)律相似，主要是速效鉀也與有機(jī)質(zhì)一樣，主要受枯落物歸還量的影響。4結(jié)論（1）風(fēng)蝕沙埋和地下水位下降是毛烏素沙區(qū)濕地退化的主要原因，

41、退化濕地土壤含水量主要受地下水埋深影響，底層土壤明顯高于其他層土壤，且地下水位淺的退化濕地平均土壤含水最高。（2）毛烏素沙區(qū)退化濕地土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、硝態(tài)氮、速效鉀含量與濕地退化程度有關(guān)，且有機(jī)質(zhì)和全氮在退化程度較輕的濕地中含量較高。土壤全磷、鉉態(tài)氮、速效磷在土壤中的含量與濕地的退化程度無(wú)關(guān)，且在退化濕地與典型沙地中的含量無(wú)明顯差別。（3）毛烏素沙區(qū)退化濕地土壤含水量與全磷和速效磷無(wú)關(guān)，與有機(jī)質(zhì)、全氮、硝態(tài)氮、鉉態(tài)氮、速效鉀呈顯著相關(guān)（P<0.05）o土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、硝態(tài)氮、速效鉀兩兩呈極顯著正相關(guān)（PV0.01）。參考文獻(xiàn)：1石福臣，李瑞利，王紹強(qiáng)，等.三江平原典型濕地土壤剖面有機(jī)碳

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