退耕還湖后菜子湖濕地土壤鐵、鋁形態(tài)特征變化.pdf

1、高效的生產(chǎn)力、豐富的生物多樣性以及巨大的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值使得濕地生態(tài)系統(tǒng)成為地球上重要的生態(tài)系統(tǒng)，其土壤、水文、植被與生物特征也有別于其他生態(tài)系統(tǒng)，并在調(diào)節(jié)水量、凈化水質(zhì)、維持生物多樣性和生物地球化學(xué)循環(huán)等方面發(fā)揮巨大的環(huán)境功能和產(chǎn)生豐厚的環(huán)境效益。濕地土壤Fe作為植物生長所必需的微量營養(yǎng)元素，其溶解性和有效性的提高可顯著改善土壤養(yǎng)分狀況，增加土壤肥力。濕地土壤鋁的存在形態(tài)直接影響土壤的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，進而影響著濕地生物和整個濕地生態(tài)系統(tǒng)。

2、本文選取安慶菜子湖區(qū)退耕3、5、7、9、11、21年的濕地土壤為研究對象，以仍耕作油菜地和原始自然濕地土壤為對照，對0-5cm土層、5-15cm土層土壤鐵、鋁的形態(tài)分布特征和生物有效性變化進行了研究，旨在闡明退耕后濕地土壤不同形態(tài)鐵、鋁的變化趨勢及其環(huán)境效應(yīng)變化，為退化濕地生態(tài)恢復(fù)的管理提供科學(xué)依據(jù)。主要結(jié)論如下：
　　1濕地土壤鐵的分布特征：
　?。?）濕地土壤Tot-Fe含量在18.50-38.41g/kg之間，土壤鐵形

3、態(tài)中以RES-Fe為主，含量在17.09-30.84g/kg之間，占土壤鐵形態(tài)總量的73.91％-85.42%；RED-Fe次之，含量在3.67-4.48g/kg之間，占形態(tài)總量的比例為10.13%-17.21%；OM-Fe含量在0.87-3.09g/kg，占形態(tài)總量的比例為3.30%-10.04%；EXC-Fe和CARB-Fe較少，含量分別在0.015-0.145g/kg和0.007-0.369g/kg之間，占形態(tài)總量的比例較低，分別

4、為0.04-0.63%和0.02%-1.46%。
　?。?）濕地土壤Tot-Fe含量在退耕3a內(nèi)有所下降，隨后隨退耕年限增加呈先增加后減少的趨勢；濕地土壤EXC-Fe和CARB-Fe含量在退耕初期增加，在退耕3-21a呈先降低再升高的趨勢；濕地土壤RED-Fe在退耕后含量變化幅度較小，總體上在緩慢升高；濕地土壤OM-Fe含量隨著退耕年限的增加呈逐漸升高的趨勢；濕地土壤RES-Fe含量在退耕3a內(nèi)快速下降，隨后的退耕3-21a先上升

5、再下降，主導(dǎo)著土壤Tot-Fe的變化。
　?。?）退耕后濕地土壤EXC-Fe和CARB-Fe與pH的相關(guān)性達到極顯著相關(guān)和顯著相關(guān)，土壤OM-Fe和RED-Fe與黏粒和有機質(zhì)均達到顯著相關(guān)，說明退耕后植被恢復(fù)狀況和周期性淹水所引起的土壤理化性質(zhì)的變化是引起濕地土壤土壤鐵各形態(tài)組分消長的重要因素。
　?。?）退耕后濕地土壤鐵生物有效性較高，屬于豐富和極富水平。作為生物可利用態(tài)的EXC-Fe含量在退耕后期升高，作為潛在可利用態(tài)的

6、CARB-Fe和RED-Fe含量和所占比例均有所上升，提高濕地土壤鐵的生物有效性。濕地土壤OM-Fe和RES-Fe性質(zhì)穩(wěn)定，不易釋放被植物吸收和利用，生物可利用性不大。
　　2濕地土壤鋁的分布特征：
　?。?）退耕后濕地土壤中全鋁含量在22.87-57.05g/kg之間，活性鋁含量在1699.94-3823.49mg/kg之間，占全鋁含量的6.70-11.84%；土壤活性鋁各形態(tài)含量大小順序為：酸溶無機鋁(Al(OH)30：

7、904.65-1864.37mg/kg)>腐殖酸鋁(Al-HA：667.47-1660.05mg/kg)>單聚體羥基鋁(Al(OH)2+、Al(OH)2+：73.52-134.14mg/kg)>交換性鋁(Al3+：16.73-93.97mg/kg)>可溶性鋁(AlS：6.77-70.95mg/kg)，其中 Al(OH)30所占比例最大，為42%-53%，Al-HA次之，占39%-50%，Al(OH)30和Al-HA與活性鋁均呈極顯著相關(guān)

8、，共同主導(dǎo)著活性鋁的變化趨勢。
　?。?）隨著退耕年限的增加，濕地土壤全鋁和活性鋁含量均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，且除原始濕地外，0-5cm土層含量高于5-15cm土層；濕地土壤AlS和Al3+含量退耕后的變化趨勢基本相同，0-5cm土層含量在退耕3-21a先上升后下降，5-15cm土層含量先下降后上升再下降；濕地土壤Al(OH)2+、Al(OH)2+、Al(OH)30和Al-HA含量總體隨退耕年限的增加呈先上升后下降的趨勢，且在退

9、耕3-21a間0-5cm土層含量高于5-15cm土層。
　?。?）濕地土壤粘粒與全鋁呈極顯著相關(guān)，是影響全鋁含量變化的重要因素。濕地土壤 pH、有機質(zhì)、粘粒、有效磷等理化性質(zhì)均與多種活性鋁形態(tài)達到顯著相關(guān)，說明退耕后濕地土壤周期性淹水條件和植被恢復(fù)狀況對各活性鋁形態(tài)的變化有著重要的影響。
　?。?）退耕后3-9a間，毒性較強的鋁形態(tài) Al3+和Al(OH)2+、Al(OH)2+含量和所占比例均有增加，對植物和水生生物的危害較