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消落带是指江河、湖泊、水库等水体因季节性涨落使土地被周期性淹没和出露成陆形成的干湿交替的水陆衔接地带。消落带土壤在被淹没期间可以通过一系列的生物化学作用与上覆水体进行物质交换,在适当的条件下可以向上覆水体中释放氮、磷等营养物质,供给浮游植物的生长需要。本文选取了三峡库区的香溪河消落带的48个土壤样品,对土壤中各种不同形态的磷进行了分析。同时还通过室内模拟实验,研究了底栖藻类生长对消落带土壤中不同形态磷的影响。此外还对香溪河消落带植被进行了调查,结果如下:
(1)研究范围内,消落带海拔145-155m段土壤全磷含量在553.06~1140.60mg/kg之间,均值为749.32mg/kg。海拔155-165m段土壤全磷含量在497.95~837.61mg/kg,均值为645.42mg/kg。海拔165-175m段土壤全磷含量在427.31~824.18mg/kg,均值为616.58mg/kg。海拔175m以上土壤全磷含量在457.10~1413.46mg/kg,均值为814.78mg/kg。
(2)为揭示底栖藻类对三峡库区消落带淹没初期土壤中不同形态磷的影响作用,我们开展了相关的模拟实验。结果表明,在模拟的底栖藻类影响条件下,消落带土壤中铝磷(Al-P)的含量在实验期间处于波动状态,Al-P相对于其余形态的磷更易于被藻类吸收利用,且与藻类生长存在密切相关,即底栖藻类生长状态较好时,土壤中Al-P呈现下降趋势;而生长状态较差时,土壤中Al-P又出现略微上升的趋势。实验后期土壤中Al-P含量上升,可能是其余形态的磷转化而来。底栖藻类的生长对不同深度土壤中铁磷(Fe-P)的影响不同,其生长对2-4cm层土壤的影响较大,而对其余层影响不大。不同深度土壤中闭蓄态磷(O-P)和钙磷(Ca-P)含量差异不明显.实验后期Fe-P、O-P和Ca-P含量一直呈现下降的趋势,只有Al-P在后期出现上升的趋势,说明在淹水条件和底栖藻类生物膜共同作用下,土壤磷的有效性提高,土壤中难溶性磷向易溶性磷转化。
(3)对香溪河流域植被进行了调查。结果表明,长期淹水提高了一年生植物的比例,群落的结构和组分发生了较大变化,群落的物种丰富度和多样性降低。具有匍匐根茎的狗牙根具有较好的拦截泥沙的效果,试验中拦截泥沙效率为0.63t/km2(单次24mm的降雨量)。一年生狗牙根较适合作为消落带植被恢复的备选物种。