三峽庫區(qū)消落帶土壤結(jié)構(gòu)特征研究——以重慶云陽、開縣小江流域為例.pdf

1、三峽水庫是我國特大型水利樞紐工程，對其合理的開發(fā)利用、保護和治理具有至關(guān)重要的意義。2009年三峽大壩蓄水后形成落差為30米、面積達348.97km2的消落帶，主要分布于庫區(qū)周圍海拔145m-175m之間。庫區(qū)消落帶每年5月末到6月初，水位保持在低水位145米，到10月份水位逐漸升高至175米并保持到12月，次年的1～4月降到156～160m，至5月底降到145 m。三峽庫區(qū)消落帶每年呈現(xiàn)出周期性的反季節(jié)性的漲落的特征。每年因周期性水位

2、漲落、干濕交替，這可能使土壤結(jié)構(gòu)體退化，抗蝕性能下降，使消落帶水土流失加劇。
　　 土壤退化與水土流失對人類社會生存和發(fā)展構(gòu)成了嚴重威脅，引發(fā)了一系列的生態(tài)環(huán)境問題。本文以重慶小江流域典型消落帶為研究對象，分析了消落帶土壤的抗蝕性特征；進而研究了消落帶土壤團聚體結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀與穩(wěn)定性特征，土壤團聚體組成的演變特征；探討了消落帶土壤團聚體與有機質(zhì)之間的關(guān)系。研究結(jié)果如下：
　　 (1)選用15項指標對研究區(qū)各地類土壤抗蝕性進行主

3、成分分析，得到4個主成分因子。分別為水穩(wěn)性團聚體因子；土壤無機膠粒因子；團聚類因子；有機質(zhì)類因子。通過各主成分貢獻率作為權(quán)重系數(shù)組成三峽庫區(qū)消落帶土壤抗蝕性綜合指數(shù)計算方程Y=0.526Y1+0.277Y2+0.107 Y3+0.091Y4。通過相關(guān)分析表明，三峽庫區(qū)消落帶土壤的膠結(jié)物主要以＜0.001mm粘粒為主，而有機質(zhì)對土壤膠結(jié)貢獻較弱。＞0.25mm水穩(wěn)性團聚體含量、＜0.001mm粘粒含量是反映消落帶土壤抗蝕性較好的評價指標。

4、
　　 (2)土壤團粒結(jié)構(gòu)粒徑分布的分形維數(shù)越小，水穩(wěn)性大團聚體含量越高，水穩(wěn)性團聚體破壞率越低，土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性越好，其中表層土壤團粒結(jié)構(gòu)分形維數(shù)平均值為2.85。土壤顆粒的粒徑分布分形維數(shù)受細顆粒物質(zhì)含量影響，細顆粒物質(zhì)越多，分形維數(shù)越大；細顆粒物質(zhì)越少，分形維數(shù)越小，其中表層土壤顆粒組成分形維數(shù)平均值為2.62。土壤顆粒組成分形維數(shù)與水穩(wěn)性團粒分形維數(shù)呈負相關(guān)性。
　　 (3)消落帶土壤有機質(zhì)主要富集在團聚體0.25

5、～0.5mm和0.5～1mm中。土壤粒級0.5～1mm和1～2mm團聚體保存幾率與土壤有機質(zhì)之間的相關(guān)性很好，相關(guān)系數(shù)極高，團聚體有機質(zhì)對土壤粒級0.5～1mm和1～2mm的保存幾率有直接影響。通過分析土壤有機質(zhì)、水穩(wěn)性指數(shù)、土壤團聚體的顆粒組成分形維數(shù)與團聚體穩(wěn)定性指數(shù)在表層土壤中均呈正相關(guān)，而與土壤團聚體的水穩(wěn)性團粒分形維數(shù)、＞0.25mm土壤團聚體破壞率呈負相關(guān)。
　　 (4)通過對庫區(qū)消落帶表層土壤有機質(zhì)與＞0.25mm

6、水穩(wěn)性團聚體含量、水穩(wěn)性指數(shù)構(gòu)成的變化趨勢圖反應(yīng)，有機質(zhì)含量、＞0.25mm水穩(wěn)性團聚體含量、水穩(wěn)性指數(shù)變化具有變化趨勢的一致性。A層土壤有機質(zhì)對＞0.25mm水穩(wěn)性團聚體、水穩(wěn)性指數(shù)具有正相關(guān)，土壤有機質(zhì)含量越高，＞0.25mm水穩(wěn)性團聚體、水穩(wěn)性指數(shù)就越高。但是通過對消落帶土壤B層有機質(zhì)與＞0.25mm水穩(wěn)性團聚體、水穩(wěn)性指數(shù)變化的趨勢圖，反應(yīng)出并沒有變化趨勢的一致性，說明B層土壤有機質(zhì)含量對＞0.25mm水穩(wěn)性團聚體、與水穩(wěn)性指數(shù)

7、影響不明顯。土壤中有機質(zhì)含量變化并不是對所有土壤結(jié)構(gòu)影響都有正相關(guān)的變化性。高程對其變化趨勢的影響也并不很明顯。
　　 (5)通過測定不同粒級團聚體有機質(zhì)表明，不同粒級團聚體有機質(zhì)分布的最大值主要集中在0.25～0.5mm團聚體，在該粒級中最大值占到了13個近百分之五十。應(yīng)用通徑分析方法計算出的0.25～0.5mm團聚體保存幾率對SOC決定系數(shù)為0.2344，其影響最大，有機質(zhì)含量對保存幾率有影響。這表明用通徑分析計算出的結(jié)論與