近日,重慶研究院水庫生態學研究中心在針對消落帶土壤性質變化與環境驅動機制方面取得重要研究進展,相關成果發表于國內外學術期刊中。
重慶研究院三峽生態環境研究所通過在三峽庫區多年的跟蹤觀測,在庫區消落帶的碳氮物質循環方面取得一系列進展,研究團隊以微生物為抓手,對消落帶的溫室氣體排放以及氮污染生物去除等多個問題開展了研究。
三峽水庫運行后,庫區水位周期波動,庫岸在最高水位(175 m)與最低水位(145 m)之間形成了水庫消落帶。周期性的淹沒與出露改變了消落帶土壤的基本性質,同時,庫區人類活動排放(如生活污水、農業面源等)也會對消落帶土壤產生影響,形成水位波動與人類活動的“雙重干擾”。水位波動與人類活動分別如何影響消落帶土壤理化性質的變化?二者相對作用如何? 針對上述問題,重慶研究院科研團隊通過在三峽庫區選擇兩種不同干擾強度的典型消落帶區域,對土壤理化性質開展了連續兩年的跟蹤觀測,基于此建立了針對消落帶土壤影響因素與空間分布的系列模型。
研究對兩類干擾的相對貢獻進行了定量化,即消落帶土壤理化性質主要由水位波動引起,其解釋量可達40.1%,相比之下,人為活動排放對消落帶土壤理化性質影響較小,僅解釋2.1%。說明目前三峽庫區的污染排放并非生態系統退化的主要原因。其中,人類活動排放主要影響土壤總碳、總氮和總有機質類指標,而水位波動主要影響土壤pH、氨態氮和硝態氮等。在空間分布方面,研究還首次提出了167.5 m高程為消落帶土壤理化性質的分割點的概念,即167.5 m以下主要受到水位波動影響(即本地因素),167.5 m以上主要受到人類活動排放影響(即區域因素)。研究結果進一步表明三峽庫區消落帶的生態管理需綜合考慮庫區的本地與區域因素影響,不同高程應選擇不同的管理策略。
相關研究成果以論文形式發表在European Journal of Soil Science期刊上,將有利于深入認識消落帶性質的變化規律,為庫區消落帶的生態管理提供技術思路。該研究得到了國家自然科學基金(41303053, 41571497)的資助,以及重慶市開州區科學技術委員會的協助。
相關論文鏈接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/ejss.12756
https://link.springer.com/article/10.1007/s00248-018-1183-3
https://link.springer.com/article/10.1007/s00253-015-7083-2
https://link.springer.com/article/10.1007/s11368-016-1485-3
研究中所選擇的兩種典型消落帶區域
研究主要結果的圖示摘要