尕海湿地土壤水分物理特性研究

来源 :甘肃农业大学 | 被引量 : 12次 | 上传用户:kungm
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湿地土壤的水分物理性质是反映湿地涵养水源、水土保持功能不可缺少的重要指标,因此研究湿地土壤水分物理特性对于深入了解湿地生态系统功能具有重要作用。甘肃尕海湿地是我国典型的内陆高寒湿地类型之一,也是黄河水源涵养和生态保护功能重要保护地,其湿地类型主要包括泥炭湿地、沼泽湿地、高山湿地和沼泽湿地。研究不同湿地类型的土壤水分物理性质,能够为尕海湿地的生态建设和环境保护以及合理利用提供科学依据。本研究采用野外调查与室内分析相结合的方法,通过对尕海泥炭湿地、沼泽湿地、高山湿地和洪泛湿地4种湿地类型土壤物理性质及持水、蓄水性能的研究,得到以下初步结论:(1)尕海4种湿地类型不同深度土壤机械组成的分布规律相似,其中泥炭湿地以细砂(0.05~0.25mm)和粗中砂(0.25~1mm)为主,沼泽湿地,高山湿地和洪泛湿地不同深度土壤颗粒主要以细砂(0.05~0.25mm)为主。0-80cm土层细砂所占百分比的平均值大小表现为沼泽湿地(62.60%)>洪泛湿地(58.04%)>高山湿地(53.89%)>泥炭湿地(38.49%),粗中砂所占百分比的平均值大小表现为泥炭湿地(57.31%)>高山湿地(41.40%)>沼泽湿地(34.80%)>洪泛湿地(21.54%)。(2)在0-80cm土层范围内,4种湿地类型的土壤容重平均值大小表现为洪泛湿地(1.18g/cm3)>沼泽湿地(1.17g/cm3)>高山湿地(1.11g/cm3)>泥炭湿地(0.89g/cm3)。各湿地类型土壤容重均随深度的增加而增加,其大小值变动在0.64~1.34g/cm3之间。原因是表层土壤有机物含量高,土壤比较疏松,随深度增加,土壤有机质含量减小,土壤逐渐变的比较紧实,土壤容重增加。(3)在不同湿地类型中,0-80cm土层范围内,泥炭湿地,沼泽湿地,高山湿地和洪泛湿地的毛管孔隙度平均值分别为38.54%、26.66%、22.39%和26.23%,非毛管孔隙度平均值分别为27.54%,20.36%、17.70%和12.98%,总孔隙度大小分别为82.24%、68.05%、60.12%和53.90%。分析结果表明,尕海湿地土壤孔隙大,保持水分能力强,其中又以泥炭湿地的孔隙度最大。不同深度土层范围内,土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度均随深度增加而减小。(4)不同湿地类型中土壤孔隙比大小不同,在0-80cm土层范围内,泥炭湿地,沼泽湿地,高山湿地和洪泛湿地土壤的孔隙比平均值分别为2.36,0.91,0.68和0.66。表明泥炭湿地土壤的通气性、透水性以及持水能力比较强,能够满足植被对空气和水分的需求,有利于根系的伸展和活动。高山湿地和洪泛湿地土壤的通气性、透水性以及持水能力相对较差。不同深度土层范围内,土壤孔隙比随深度增加而逐渐减小。(5)尕海4种湿地类型土壤含水率的平均值分别为:泥炭湿地225.13%、沼泽湿地159.46%、高山湿地179.47%、洪泛湿地111.78%,土壤含水率的平均值大小表现为泥炭湿地>高山湿地>沼泽湿地>洪泛湿地。土壤含水量均高于土壤自身重量,说明尕海湿地土壤蓄水和持水能力强,能够有效调节地表径流,涵养水源。(6)不同湿地类型中,土壤毛管持水量不同。在0-80cm土层范围内,泥炭湿地、沼泽湿地、高山湿地和洪泛湿地的毛管持水量平均值大小分别为249.68%,177.87%、100.31%和154.34%,饱和持水量平均值分别为282.92%、181.35%、125.11%和208.23%。不同深度的土层范围内,土壤毛管持水量、饱和持水量变化趋势均表现为随深度增加而逐渐减小。(7)不同湿地类型的毛管蓄水量、饱和蓄水量差异较大,在0-80cm土层范围内,泥炭湿地、沼泽湿地、高山湿地和洪泛湿地的毛管蓄水量均值分别为38.56mm、26.66mm、22.39mm、26.23mm。饱和蓄水量平均值分别为66.08mm、47.12mm、40.10mm、39.21mm。不同深度的土层范围内,土壤毛管蓄水量、饱和蓄水量变化趋势均表现为随深度增加而逐渐减小。(8)不同湿地类型的土壤贮水能力不同,在0-80cm土层范围内,泥炭湿地、沼泽湿地、高山湿地和洪泛湿地的贮水能力分别为275.42t/hm2、203.53t/hm2、177.04t/hm2和124.74t/hm2。泥炭湿地土壤贮水能力最强,明显高于其它三种湿地类型。不同深度的土壤贮水能力不同,随深度增加,土壤的贮水能力逐渐降低。(9)尕海湿地土壤各因子相关性分析表明,土壤总孔隙度、含水率、饱和持水量、饱和蓄水量与土壤容重呈负相关性;土壤含水率、饱和持水量、饱和蓄水量与土壤总孔隙度呈正相关性。
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