长江上游江津段德感坝河岸带对氮磷的拦截作用研究

【摘要】氮和磷是造成水体富营养化的主要污染物,陆地或农田中的氮和磷经常通过非点源途径进入到水体中。河岸带作为陆地到河流的中间过渡带能够通过物理的、化学的和生物的过程对经过其中的氮和磷实现截留和转化。本文以长江上游江津段德感坝河岸带为研究对象,调查其地形地貌、气候、水文、植被状况、土壤特性等,综合分析探讨了德感坝河岸带对氮和磷的截留转化作用。(1)德感坝河岸带共发现植物22科38属44种。种数排名前三的科为：菊科,有5属6种；唇形科,4属4种；蓼科,2属4种。其中广布种(12个采样点出现频率在75%以上)有4种,分别为野青茅(Deyeuxia.arundinacea)、尼泊尔蓼(Polygonumnepalense)、水麦冬(Triglochinpalustre)、秋华柳(Salixvariegata)。一年中,德感坝河岸带植物种类数量最大值出现在5月份,为44种；最小值11月份为8种。BC样带植物种类分布最多,分别占整个河岸带植物种类的63.6%、79.6%。植物生物量5月份达到最大值,11月份为最小值。靠近农田A样带植物生物量最高,直到水岸交界处的D样带植物生物量逐渐降低。6-10月份洪水的淹没是导致河岸带植物种类数量、生物量减少的主要原因。德感坝河岸带四条样带植物优势种分别为,A样带：野青茅、假稻(Leersiajaponica)、狗牙根(Cynodondactylon)、秋华柳；B样带：狗牙根、野青茅、尼泊尔蓼；C样带：披散问荆、水麦冬；D样带：水麦冬。(2)德感坝河岸带不同样带土壤理化性质之间存在显著性差异。土壤含水率A>D>B>C。土壤酸碱性整体表现为中性偏碱性,A<B<D<C。土壤有机质含量A>B>C>D。土壤总氮与碱解氮含量A>B>D>C。土壤总磷与有效磷含量A>D>B>C土壤全钾含量A>C>B>D,土壤速效钾含量A>D>C>B。近水区的D样带土壤氮磷含量受到水体一定程度的补偿作用。土壤理化性质的季节变化。经过汛期洪水淹没,各样带土壤含水率有小幅增长,土壤酸碱性各样带均无较大波动；土壤有机质的含量周年表现出稳步增长趋势,汛期前5月份达到最大值,汛期后11月份降低到最小值。土壤氮素含量周年波动较大,并且各样带之间变化不一,汛期洪水的淹没使得AB样带土壤氮含量得到一定程度的增加,其他样带无较大变化；土壤磷素含量周年变化较为稳定；土壤总钾由于汛期洪水的淹没导致汛期后含量明显高于汛期前,速效钾含量A样带周年波动较大,其余样带较为稳定。相关性分析表明德感坝河岸带土壤的含水率与土壤pH呈极显著负相关；土壤含水率与有机质含量极显著正相关。有机质含量与土壤总氮之间呈极显著正相关。土壤总磷与土壤含水率呈极显著正相关,与土壤酸碱性呈极显著负相关。根据土壤养分分级标准,德感坝河岸带土壤总磷含量丰富,有机质、氮素、有效磷、钾均处于很缺或极缺水平。(3)德感坝河岸带不同样带土壤对氮磷的拦截作用有显著差异,氮拦截效率A>B>D>C,磷拦截效率A>D>B>C。B、C、D样带相对于A样带土壤总氮储量依次减少了28.65%、49.20%、41.96%；碱解氮储量依次减少了24.38%、46.38%、40.99%；总磷储量依次减少了20.58%、32.98%、20.02%；有效磷储量依次减少了52.67%、58%、40%。A、B样带砂壤土质比C、D样带砂土土质更能有效的富集氮磷元素。土壤含水量高能够有效的促进土壤对氮磷的富集,土壤有机质含量高能够促进土壤对氮的富集,较高的土壤pH可以促进土壤反硝化作用以及土壤中磷酸酯酶的活性,降低土壤对氮磷元素的富集。德感坝河岸带不同样带植物对土壤氮磷的吸收转化作用也有明显差异,总氮和总磷拦截效率均为A>B>C>D。B、C、D样带相对于A样带植物对土壤总氮的吸收量分别减少了70.12%、97.30%、97.96%；总磷吸收量分别减少了74.36%、98.43%、98.69%。随着季节的更替,不同样带土壤总氮储量出现了波动。6-10月份洪水淹没使得A、B样带土壤对总氮和碱解氮的储量明显增加,而C、D样带却无明显变化。德感坝河岸带土壤总磷与有效磷储量周年保持较为稳定趋势。植物对土壤氮磷的吸收效率随植物生物量的增加而增强。5月份德感坝河岸带植物对土壤氮磷的吸收转化作用达到最大值,经过6-10月份的洪水淹没,德感坝河岸带植物对土壤中氮磷的吸收量降低到最小值。
【作者】牛江波；
【导师】姚维志；
【作者基本信息】西南大学，水产养殖学，2014，硕士
【关键词】长江上游；河岸带；氮；磷；截留转化；

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