全 文 ：第29卷第3期
2010年6月
生态科学
EcologicalS ience
29(3)：262-267
Jun．2010
杨春璐，马溪平，李法云，侯伟，李悦，王杰，孔维静，范庆锋．海城河河岸带土壤理化性质分析【J】．生态科学，2010，29(3)：
262—267
YANGChun-lu，MAXi-ping，LIFa·yun，HOUwei，FANQing—feng，WANGJie，LIYue，KONGWei-jing．Analysisofsoilphysicaland
chemicalpropertiesofriparianzo ealongHalchengRiver【J1．EcologicalScien e,2010，29(3)：262-267
海城河河岸带土壤理化性质分析
杨春璐12，马溪平1加，李法云12，侯伟1，李悦1，王杰1，孔维静3，范庆锋4
1．辽宁大学环境学院，沈阳110036
2．辽宁省高校污染控制与环境修复重点实验室，沈阳110036
3．中国环境科学研究院，北京100012
4．沈阳农业大学土地与环境学院．沈阳110161
【摘要】 对流经辽宁省海城市内的海城河河岸带20个点位0-20锄、20-30m、30--40m3个不同深度的土壤进行了多项理化
性质分析，结果发现海城河河岸带土壤旱碱性，不同深度土壤的pH值差异不显著(P>0．05)；其他理化指标普遍表现出上层至
下层逐渐变差的趋势：源头土壤的各项物理化学指标正常；中游由于受到人为干扰和破坏，土壤容重大、孔隙率小、结构性差，
全磷、速效磷、有机质、全氮等营养元素含量低；下游土壤物理指标较好，但由于点源污染造成部分化学指标偏高。总体来说，
海城河河岸带破坏严重，不能很好的起到河岸带应有的缓冲功能、提高物种丰富度等功能。
关键词：海城河；河岸带；土壤理化性质
doi：10．3969／j．issn．1008—8873．2010．03．0120015．分类号：S154．2，0145文献标识码：A 文章编号：1008．8873(2010)03-262--06
AnalysisofsoilphysicalandchemicalpropertiesofriparianzonealongHaichengRiver
YANGChun．1u1。，MAXi．pin91，2‘‘，uFa．yunl，2，HOUweil，LIYuel，WANGJiel，KONGWei-jin94，FANQing．fen93
J．CollegeofEnvironment,LiaoningUniversity110036,China
2．Keylaboratoryofpollutioncontrolandenvironmentalr mediafion，educationalcommitteeofLiaoningprovince110036,China
3．Chineseresearchcademyofenvironmentalsciences100012,China
4．Collegeof厶z，ldandEnvironmentalSciences。ShenyangAgriculturalUniversity110161，China
Abstract：Soilphysicalandchemicalpropertiesofriparianzo e，wherealongHaichengRiverinHaichengcity，Liaoningprovince，at3
layersof0-20cm，20-30m，and30—0mwastudiedinthispaper．Theresultsshowedthatthesoilswerealkaline，andthepHvalueof
differentlayersisnotsignificant．Thephysicalandchemicalpropertiesofupperreachesw repreferable．Inthemiddlereaches，valuesof
bulkdensitieswerehigh，totalporocitywcrelow，soilstructurewe bad，andcontentsofsoiltotalphosphoruS，availablephosphorus，
organicmatterandtotalnitrogenw reespeciallyfewbecauseofhumaninterference．Physicalpropertiesintheowerreachesw reb tter
thanthatinmiddlereaches．Butsomechemicalpropertieswerehigherbecauseofpointpollutions．Onthewhole，theriparianzo ealong
HaichengRiverweres riousde troyed，andCall’tperformitsfunctionssuchasbufferandimprovespeciesdiversity．
Keywords：HaichengRiver：Riparianzone：Soilphysicalandchemicalproperties
收稿日期：2010-01—22收稿，2010．04—20接受
基金项目：国家科技重人专项(2008ZX07526．001-02-03)资助；“提升高校核心竞争力特色学科建设工程”资助
作者简介：杨春璐， (1978-1，女，博士，讲师，从事污染生态研究
’通讯作者：马溪平，E-mail：maxiping@163．tom
万方数据
3期 杨春璐，等：海城河河岸带土壤理化性质分析
1引言(Introduction)
河岸带是一种典型的生态交错区，是连接水生生
态系统和陆地生态系统的枢纽⋯，因其特殊的生境条
件，在自然缓冲、涵养水源、蓄洪防旱、维持生物多
样性和生态平衡等方面均有十分重要的作用，是河流
天然的保护屏障，是健康河流生态系统的重要组成部
分和评价标识【2训。’河岸带的生境变化对河流生态系
统会造成明显影响，而土壤是反映河岸带生境变化的
一个非常重要的因素。国内外学者对河岸带的地上过
程如植物演替、竞争和对分布的响应等的研究较多，
但对河岸土壤的研究较少临’，且集中于河岸带的土地
利用类型、水岸生态系统C、N、P等的生物地球化
学过程和动态特征等方面16-9]。海城河为流经辽宁省
海城市的一条自然河流，也是太子河下游左侧的最大
一条支流，其河水质量对太子河干流有一定影响。近
年来，为提高抗洪能力而对河道加宽加深的挖掘行
为，以及河道挖沙、农田面源污染、倾倒生活垃圾、
工矿业点源污染等人为干扰行为对河岸带生态系统造
成了严重破坏，直观上表现为植被覆盖率明显下降，
这使河岸带对水体的自然缓冲等生态系统的功能基本
丧失，从而对干流产生一定的负面影响。本研究在海
城河上密致布点采样，旨在通过对海城河河岸带土壤
理化性质的详细调查和分析，进一步揭示其河岸带生
图1采样点位置
Fig1 Pointssituation
态系统的破坏程度，为海城河河岸带生态系统的保护
和生态恢复提供科学依据，为相关问题提供参考。
2材料与方法(Mertieralsandmethods)
2．1研究区概况
海城河是太子河下游左侧最大一条支流，发源于
辽宁省鞍山市海城市(县级市)东南部孤山镇境内，
河源高程813m，流经析木、马风、八里、海城市区
(响堂、海州、兴海、开发区)、东四、西柳、中小、
望台、牛庄等镇(区)，在牛庄镇小姐庙村北汇入太子
河。河长88km，多年平均径流量为2．5m3．s～，河道
平均比降2．0l‰，河床糙率较大，流域面积1310km2，
占海城市总面积的48％，是海城市的一条纳污河流。
2．2采样方法
白海城河源头开始，约每隔3km在河岸带设1
个采样点，共设采样点20个，如图1所示。每个采
样点设3个重复，挖取土壤剖面，每两个剖面之间距
离均大于5m，在垂直方向上取0～20cm、20～30m、
30～40m3个不同深度分别取样，除土壤容重的测定
是用环刀在每个剖面上分别取样外，其它指标的测定
均取各层的混合样，文章中分别称为上层、中层、下
层，混合土样拿到实验室风干过筛备用。
万方数据
2．3试验方法
土壤容重的测定采用环刀法；土壤孔隙率通过土
壤容重和土壤比重来计算Il01，土壤比重的测定采用
比重瓶法；土壤结构采用湿筛法111J；土壤pH测定采
用玻璃电极法(土：水=1：2．5)；速效磷的测定采
用Olsen法，全磷的测定采用酸溶一钼锑抗比色法u副；
总有机碳、全氮的测定采用元素分析仪灼烧法。
3结果与讨论(Resultsandiscussions)
3．1土壤体积质量和孔隙状况
海城河河岸带土壤容重和孔隙率见表1。很多采
样点表层土壤很薄，采样点土壤多以粗砂、大小不等
的鹅卵石为主，由于石块分布密集，有8个采样点的
上层、10个采样点的中层和12个采样点的下层土无
表l海城河河岸带土壤主要物理性质
法压入环刀，以至于无法测得这些点位相应层次的土
壤容重，从而无法计算孔隙率，但可以推断出，这些
未测定的土壤实际容重普遍很高，孔隙率普遍很低。
土壤容重是反映土壤紧实度的敏感性指标，适当
的孔隙率有利于植物生长，他们都是表征土壤质量的
重要参数【l3|。海城河河岸带土壤上、中、下三层最
小值分别为1．20g．cm一、1．19g-cma和1．27g cm一，
测得数据中最大值分别为1．89g．cm3、1．86g．cm-3和
1．89g．cm一，均值分别为1．48g．cm～、1．53g-crn-3和
1．54g．cm-3，最大值和均值的实际值可能更大。由测
定结果可看出，不同地段和层次土壤容重和孔隙率变
化较大，总体表现出源头和下游土壤容重较小而孔隙
率较大，从采样点2开始到点16土壤容重较大而孔
隙率较小(个别采样点上层土除外)，说明源头和下
游土壤较疏松，中游土壤较紧实；垂直层次上表现为，
Table1 SomephysicalpropertiesofriparianzonealongHaichengRiver
注：1．“．”表示末测定；2．P-o．25表示粒径丈于0．25mm的水稳性团聚体。
万方数据
3期 杨春璐，等：海城河河岸带土壤理化性质分析 265
上层容重较小而孔隙率较大，下层容重较大而孔隙率
较小，说明上层土壤疏松，越向下土壤越紧实。其测
量结果与现场调查结果是基本相符的，可能与各地段
土壤质地、土壤形成因素有关，如源头土壤未经搬运，
为原地土壤的积累，壤土，而往下游土壤多为上游泥
沙的冲击物，另外，中上游、中游地段挖沙现象严重，
点5至16之间有7个采样点有采砂现象，土壤破坏
严重，土壤质地又以砂石为主，致使该地段土壤容重
较大，孔隙率较小，而下游土壤较粘，土壤容重和孔
隙率介于源头和中游之间；在垂直层次上，表层为土
壤动物种群数量最多、植物根系密度最大的一层，故
土壤相对较为疏松，而土层越深，土壤越紧实。
3．2土壤团粒结构
团粒结构是土壤中最好的结构体，它能协调水分
和空气的矛盾，协调土壤有机质中养分的消耗和积
累的矛盾，能够稳定土壤温度，调节土热状况，有
利于作物根系伸展。一般把>0．25mm的团聚体称
为土壤团粒结构体，其数量与土壤的肥力状况呈正
相关[14,15】，因此本研究采用>0．25mm的水稳性团聚
体(Ro苈)的比例来说明土壤团聚体的数量变化。
方差分析表明，海城河河岸带上、中、下3层土
壤团聚体R0笛含量差异不显著(尸>0．05)，从表1还
可以看出，点4～7、9—11和点13共8个点的3层土壤均
无团聚体，说明这些点位的土壤物理性状极差，其他
点位的土壤表现出上层土壤结构性较好，中层和下层
较差的特点；从表1可以还可以看出，海城河源头和
下游(点18、19、20)河岸带土壤结构性较好，其余
土壤结构性较差，这与土壤容重和孔隙率所表征的土
壤质量基本相符，从点4到点17，只有个别点的上层
万方数据
土团聚体百分含量高于10％，总体来说，海城河河岸
带土壤结构性差。其测量结果与现场调查结果是基本
相符的，调查记录显示，源头土壤为壤土，人为干扰
较小，土壤结构性较好；从采样点2开始，河岸带便
有明显的挖掘、采砂等破坏现象，河岸带土壤以砂、
石块为主，由于下游河岸带土壤底质较粘重，采砂等
物理破坏现象也有所缓解，因此土壤结构性有所好
转，点18的下层土和点19各层土壤均为沉积的淤泥，
土粒胶体的凝聚作用强，土壤团聚体含量偏高。
3．3 pH
对海城河流域河岸带土壤上层、中层、下层pH
值进行方差分析，表明其差异不显著(P<0．05)，说
明采样地土壤pH值与土层深度基本无关，因此统
计取三层平均值，具体数值见表2。采样点pH最大
值为8．09，最小值为pH7．65，均属于碱性土壤，20
个采样点的pH均值为7．95。即海城河河岸带土壤
呈碱性。
3．4速效磷和全磷
海城河河岸带土壤速效磷和全磷含量见表2。经
方差分析可知，海城河河岸带土壤表层、中层、下层
速效磷含量差异显著，速效磷含量表现出上层>中
层>下层，各采样深度最大值分别为76．975
mg·k91、79．999mg·kgd和79．321mg·kg一，均出现在
点19；最小值分别为2．416mg·k91、3．324mg·kg。1和．
2．651mg．kg一，均出现在点8；均值分别为14．441
mg．k91、11．321mg．kg。和10．570mg．kg一。上层土壤
速效磷超过20mg．kg。1的共4个点，分别为采样点1、
18、19、20。分析原因可能是：采样点1为海城河源
头，水流很小，流速很慢，受人为干扰很小，壤质，
与中下游河岸带土壤相比，相对肥沃，而采样点18、
19、20受人为干扰相当严重，水体表现出明显的富
营养化现象，水体中的磷可通过侵润作用输入到河岸
带土壤中，采样点8有挖沙作业，土壤为砂质，物理
性状极差(见表1)，保肥能力弱，且水体没有富营
养化现象，即没有明显磷源输入，导致土壤速效磷含
量低，其他采样点15个采样点情况与采样点8类似，
速效磷含量相对较低。
海城河河岸带土壤全磷和速效磷含量相关性不
显著(P>0．05)。方差分析表明，海城河河岸带土壤
上、中、下三层全磷含量差异显著，其全磷含量上层>
中层>下层。最大值分别为3．706g．kg一、2．053g．kg。1
和0．748g．kg一，上、中层最大值均出现在点16，下
层最大值出现在点11；最小值分别为0．133g．kg一、
0．129g．kg。1和0．031g．kg一，上、中层最小值均出
现在点10，下层最小值出现在点4：均值分别为
0．693g·kg～、0．487g·kgd和0．304g·kg一。土壤全磷一
般在0．2—1．1g．k91之间，相比而言，海城河河岸带上
层土壤全磷含量中等，中、下层含量较低。
3．5有机质和全氮
有机质是土壤养分的主要来源：可促进土壤结构
形成，改善土壤物理性质；提高土壤的保肥能力和缓
冲性能；具有生理活性，能促进作物生长发育；具有
络合作用，有助于消除土壤的污染：氮素是土壤的主
要养分元素，是植物生长的大量元素之一。相关分析
表明，海城河河岸带上、中、下三层土壤有机质和全
氮含量呈极显著线性正相关(，．=0．866，n=60)。
经方差分析可知，海城河河岸带各采样点土壤有
机质、全氮含量均存在极显著差异(尸<0．01)，从数
值来看(见表2)，海城河河岸带土壤有机质、全氮
含量表现出上游>下游>中游的趋势，结合对采
样点的实际观测和现场调查分析原因可能是：上游为
源头，河岸带土壤基本没被破坏或破坏较轻；中游段
普遍存在采砂现象，河岸带土壤破坏严重，甚至少见
杂草，该条件不利于有机养分的形成和积累，即使两
岸农田中(采样点两侧普遍存在农田)氮素随地表径
流输入河岸带土壤，因其土壤结构性极差，基本没有
保肥能力而使氮素无法长期保存；下游有机质和全氮
含量较中游高的原因可能是：下游段采砂现象有所缓
解，土壤变粘且有一定结构性，保肥能力有所改善，
而且点15存在富营养化并有明显的厌氧消化现象，
点17有畜禽养殖废水排放，点18有印染废水排放，
这些都会对下游段河岸带土壤的有机质和全氮含量
造成影响。
方差分析表明，不同采样深度的土壤有机质和全
氮含量均存在显著差异(P<0．05)。从表2可知，表
层、中层、下层土壤有机质含量分别为113．87g．kg～、
72．87g．kgd和75．06g．kg～，全氮含量最高值分别为
3．89g·kg～、2．31g·kg。和2．06g·kg～；有机质含量最
低值分别是2．15g·kg～、1．97g·kg。1和1．74g-kg～，全
氮最低值分别为0．52g-kg一、0．43g·kg·和0．37g．k分1：
有机质均值分别是20．90g．kg～、15．66g．kg。和
15．96g·kg～，全氮均值分别为1．22g·kg～、0．95g·k94
和0．909．kg一。数据表现出明显的表层>中层>下
万方数据
3期 杨春璐，等：海城河河岸带土壤理化性质分析 267
层的趋势，这与很多土壤相同，原因是表层为土壤动
物和微生物种群数量最多、植物根系密度最大的一
层，土层越深，微环境越差，越不利于土壤动物、微
生物生存及植物根系的生长，因此从表层到深层，有
机养分产生量逐渐减少，生物固氮作用减弱和生物残
体减少，致使土壤有机质、氮素含量减少。
4结论(Conclusion)
综上所述，海城河河岸带源头土壤的各项理化指
标正常；中游人为干扰和破坏严重，土壤物理指标极
差，营养元素含量极低；下游物理指标稍好，但由于
点源污染造成河岸带土壤部分化学指标偏高。总体来
说，海城河河岸带破坏严重，不能很好的起到河岸带
应有的缓冲功能、提高物种丰富度的功能，相关部门
应重视，并加以改善。
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海城河河岸带土壤理化性质分析
作者： 杨春璐， 马溪平， 李法云， 侯伟， 李悦， 王杰， 孔维静， 范庆锋， YANG Chun-lu
， MA Xi-ping， LI Fa-yun， HOU wei， LI Yue， WANG Jie， KONG Wei-jing， FAN
Qing-feng
作者单位： 杨春璐,马溪平,李法云,YANG Chun-lu,MA Xi-ping,LI Fa-yun(辽宁大学环境学院,沈阳
,110036;辽宁省高校污染控制与环境修复重点实验室,沈阳,110036)， 侯伟,李悦,王杰,HOU
wei,LI Yue,WANG Jie(辽宁大学环境学院,沈阳,110036)， 孔维静,KONG Wei-jing(中国环
境科学研究院,北京,100012)， 范庆锋,FAN Qing-feng(沈阳农业大学土地与环境学院,沈阳
,110161)
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGICAL SCIENCE
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