郑州黄河湿地自然保护区水位变化对土壤养分的影响及其空间变异规律的研究
郑州黄河湿地自然保护区水位变化对土壤养分的影响及其空间变异规律的研究
【摘要】： 水是湿地生态系统中的最重要的物质迁移媒介,是湿地生物组成的决定性因素。水文过程制约着湿地土壤的诸多生物化学特征,影响着湿地土壤生态系统的结构和功能变化。湿地土壤是湿地生态系统的一个重要的组成部分,是湿地获取化学物质的最初场所及生物地球化学循环的中介。湿地土壤具有维持生物多样性、分配和调节地表水分、分解固定和降解污染物、保存历史文化遗迹等功能。湿地土壤研究是为湿地恢复,防止湿地退化提供重要的理论依据,虽然目前在湿地恢复方面进行了大量的野外调查研究,在水位的变化,植被演替对土壤养分空间结构影响的微观研究较少出现尚有待完善。本次试验旨在调查郑州黄河湿地自然保护区水文变化与土壤肥力的关系。通过在郑州黄河湿地自然保护区沿河岸边选取三条长为150m垂直于河岸的样带,采样和实验室研究相结合的方法,每条样带共设置五个采样点,分别是离河岸30m,60m,90m,120m,150m处,地上对各个采样点的植被分布进行采集,地下对各采样点的0-5cm土层,5-10cm土层和10-20cm土层土壤中的有机碳,全氮,氨氮,全磷,速效磷,速效钾各营养元素的空间分布差异性进行研究,部分研究结果表明:(1)土壤含水量的变化能够明显的影响土壤养分的含量,沿着水位梯度由高到低的方向,土壤中的有机碳,全氮,速效钾的含量呈现出先降低后增加的趋势,土壤中全磷的含量则随着演替的变化系数较小,速效磷的含量在土层0-5cm和5-10cm沿着演替的方向呈现先降低后增加的趋势,10-20cm土层呈现出随着演替的方向逐渐增加的趋势。(2)在各个采样点的0-10cm土层,土壤碳氮比值随随着采样点的延长而呈现出先平缓后降低再增高又降低的趋势,土壤中的碳氮比最高为10.5,最低值为8.75。在采样点的10-20cm的图层中,土壤中的碳氮比则呈现出相对比较平稳的趋势,差异并不明显,最高值为10.5,最低值为9.7,远低于25,表明土壤有机质的腐殖化程度高,利于有机质分解且不受氮缺乏的限制,进而使土壤中有效氮含量增加。从各比值上可以看出,离河岸带最远的湿地的土壤碳氮比低于靠近河岸带湿地的土壤碳氮比,说明郑州黄河湿地自然保护区的土壤随着水分的增加,腐殖化程度在加大,氮矿化能力在增强。并且在整条带空间分布上上层土壤碳氮比低于下层土壤。(3)物种的重要值越高,表明该物种在群落中的地位就越高,根据个采样点样方中物种重要值的计算结果,判断湿地样方的群落组成.在所采的所有样方中,共有十二中植物,包括芦苇,碱蓬,白茅,蒿草,野豌豆,苦苣菜,大刺儿菜,荷花柳,决明子,罗布麻,野蔷薇,柽柳,侧柏,其中选取记录五中重要的草本植物列图。根据重要值的大小排序为芦苇>白茅>大刺儿菜>蒿菜>苦苣菜>决明子>碱蓬>野豌豆,说明在此湿地区域的芦苇和白茅为优势种,盖度分别为24%,14%,相对频度为17%,和20%。没有出现典型的恢复性植被。本次试验旨在调查郑州黄河湿地植被,含水量的变化与土壤肥力的关系,进一步揭示郑州黄河湿地自然保护区恢复形态的内在因素,为以后更健康地恢复湿地生态系统的恢复提供参考,也为其他生态系统的恢复提供解决方案。
【学位授予单位】：河南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
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