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大型水利水电工程的建设对区域的生态环境有着极大的影响,水电站建设常常破坏大量植被,改变水文循环途径,加重水土流失。作为边坡生态防护的重要方面,植被恢复受到了很大关注,不同恢复模式的边坡对人工植被的生长发育起着至关重要的作用。本文对向家坝工程扰动区5种修复样地土壤和植被进行了调查分析,以期揭示不同恢复模式下土壤磷素异质性与植被群落特征之间的关系,提出了不同恢复模式下土壤磷素调控措施。主要结论如下: 1)五种不同类型边坡土壤中,全磷含量在0.68~3.18 g·kg-1之间,天然次生林样地全磷含量最低,为0.68 g·kg-1,主要是其他四种人工修复样地在修复过程中添加了无机肥料及其他材料,如有机质等。研究区5种样地土壤 Olsen-P含量在61.74~299.61 mg·kg-1之间,这表明试验区域人工修复土壤和天然次生林地供磷充足,植被对土壤磷素的吸收和贮备处于良好状态。研究区PAC均大于2.0%,最高为天然次生林样地,其PAC值为11.21%;PAC值最低的样地是客土喷播样地,其值为3.99%,表明向家坝工程扰动区不同类型边坡土壤中的全磷易转化为速效磷。 2)五种不同类型边坡土壤中,无机磷总量为320.4~993.0 mg·kg-1,约占全磷总量的31.2%~47.1%,构成土壤无机磷的主要成分是 Ca-P,占全磷总量的8.6%~35.4%,向家坝工程扰动区不同类型边坡土壤无机磷在全磷中的比例较低。无机磷各组分中,水溶性磷和 Al-P对速效磷的影响较大,为有效磷源,可为植被吸收,并且是最直接的转化磷源。 3)五种不同类型边坡土壤中,有机磷总量为284.0~2196.8 mg·kg-1,占全磷总量的40.6%~68.7%。构成人工修复模式土壤有机磷的主要成分是中等活性有机磷和活性有机磷,二者为有机磷的主要贡献者,可以较快转化为无机磷被植物吸收利用。 4)五种不同类型边坡土壤的酸性磷酸酶活性在0.13~0.61 mg·g-1·d-1之间,中性磷酸酶活性在0.08~0.33 mg·g-1·d-1,碱性磷酸酶活性在3.67~5.83 mg·g-1·d-1之间,碱性磷酸酶活性均大于酸性和中性磷酸酶活性。相关性分析表明,在向家坝地区的中性和微碱性土壤中,碱性磷酸酶活性对有机磷组分具有活化作用,酸性和中性磷酸酶对有机磷的活化作用不明显。 5)对五种不同类型边坡土壤进行磷素吸附-解吸特征研究表明,植被混凝土基材的吸磷量最大。就磷的吸附能力而言,植被混凝土基材>天然次生林样地>厚层基材>框格梁覆土样地>客土喷播样地。就磷的流失风险而言则,客土喷播样地>框格梁覆土样地>天然次生林样地>植被混凝土基材>厚层基材;在相同的吸附量下,植被混凝土基材解吸量明显高于其他修复类型土壤,因为植被混凝土基材中加入了大量的磷元素,加磷量的多寡是影响土壤对磷吸附作用的主要因素之一,增加含磷肥料的用量可使土壤对磷的吸附能力提高。 6)五种不同类型边坡植被群落共计有86种植物,隶属于39科81属,以菊科、禾本科和豆科植物为主,大部分是单属种,说明5种边坡物种组成具有很大的分散性。Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数具有一致的趋势,即框格梁覆土样地>天然次生林样地>客土喷播样地;Pielou均匀度指数大小关系为客土喷播样地>框格梁覆土样地>天然次生林样地>厚层基材样地>植被混凝土基材。框格梁覆土丰富度和多样性指数最高,植被混凝土基材各项指数最低。天然次生林在丰富度、多样性方面,分布比较均匀;而均匀度受初始播种的均匀性、后期本地物种的随机入侵和种间竞争影响明显。5种不同修复模式边坡,其地上生物量的大小顺序为植被混泥土基材>天然次生林样地>框格梁覆土样地>厚层基材样地>客土喷播样地。 7)DCA和CCA两种排序方法的分析结果大致相同,CCA直观地反映出了植物群落特征与土壤磷素因子的关系,结果表明,土壤全磷和碱性磷酸酶的综合效应与速效磷是影响当地植被群落特征的主要磷素因子。