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Changes of the Soil Physical Properties in Hydro-Fluctuation Belt of the Three Gorges Reservoir

三峡库区消落带土壤物理性质变化


连续2年对三峡库区消落带土壤物理性质定位监测,研究三峡水库水位涨落对消落带土壤物理性质的影响。结果表明:消落带经受2个水位涨落周年影响区域比未受水位涨落影响区域的土壤密度增加了0.7%~4.6%,土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度分别减少0.2%~7.5%,0.6%~4.0%和32%~60.8%,最大持水量、毛管持水量及田间持水量分别减少0.6%~15.1%,0.7%~11.9%和0.3%~12.5%。虽然各项物理指标表现出较为明显的变化趋势,但是差异不显著(P>0.05);经受3个水位涨落周年影响区域比未受水位涨落影响区域的土壤密度增加7%~17%;土壤总孔隙度减少18%~21%,毛管孔隙度减少11.3%~24.3%,非毛管孔隙度减少35%~53%,土壤最大持水量降低28%~31%,毛管持水量降低26%~31%,田间持水量降低26%~32%。消落带受水位影响区域和未受水位影响区域各土层的土壤物理指标均差异显著 (P<0.05)。

In order to understand any influence of water level fluctuating on the soil physical properties in hydro-fluctuation belt of the three gorges reservoir.fixed-location monitoring was made for two years.The results showed that after two years with the water level fluctuating,the bulk density increased by 0.7%-4.6% and total porosity,capillary porosity,non-capillary respectively decreased by 0.2%-7.5%,0.6%-4.0%,32%-60.8% and the maximum moisture capacity,capillary moisture capacity and field capacity respectively decreased by 0.6%-15.1%,0.7%-11.9%,0.3%-12.5%.The soil physical properties obviously varied,but the differences were not significant (P>0.05).After the water level fluctuating for three years,the bulk density increased by 7%-17% in comparison with the non-submerged zones,the total porosity decreased by 18%-21%,the capillary porosity decreased by 11.3%-24.3%,the non-capillary porosity decreased by 35%-53%,the maximum moisture capacity decreased by 28%-31%,the capillary moisture capacity decreased by 26%-31%,and the field capacity decreased by 26%-32%.There were significant (P<0.05) differences in the soil physical indicators between the non-submerged zones and the submerged zones in each soli layer.


全 文 :书第 !" 卷 第 " 期
# $ % $ 年 " 月
林 业 科 学
&’()*+(, &(-.,) &(*(’,)
./01!"!*/1"
2345!# $ % $
三峡库区消落带土壤物理性质变化!
康6义%6郭泉水%6程瑞梅%6洪6明%6金江群%6王祥福#
"%5中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所6国家林业局森林生态环境重点实验室6北京 %$$$7%#
#5国家林业局西北林业调查规划设计院6西安 8%$$!9$
摘6要!6连续 # 年对三峡库区消落带土壤物理性质定位监测!研究三峡水库水位涨落对消落带土壤物理性质的
影响% 结果表明& 消落带经受 # 个水位涨落周年影响区域比未受水位涨落影响区域的土壤密度增加了 $18: ;
!1":!土壤总孔隙度’毛管孔隙度和非毛管孔隙度分别减少 $1#: ;81<:!$1": ;!1$:和 =#: ;"$19:!最大持
水量’毛管持水量及田间持水量分别减少 $1": ;%<1%:!$18: ;%%17:和 $1=: ;%#1<:% 虽然各项物理指标表
现出较为明显的变化趋势!但是差异不显著"!>$5$<$# 经受 = 个水位涨落周年影响区域比未受水位涨落影响区
域的土壤密度增加 8: ;%8:# 土壤总孔隙度减少 %9: ;#%:!毛管孔隙度减少 %%1=: ;#!1=:!非毛管孔隙度减
少 =<: ;<=:!土壤最大持水量降低 #9: ;=%:!毛管持水量降低 #": ;=%:!田间持水量降低 #": ;=#:% 消
落带受水位影响区域和未受水位影响区域各土层的土壤物理指标均差异显著 "!?$5$<$%
关键词&6消落带# 土壤物理性质# 变化# 三峡库区
中图分类号! @%8%1!666文献标识码!,666文章编号!%$$% A8!99"#$%$#$" A$$$% A$<
收稿日期& #$$7 A%% A#<# 修回日期& #$%$ A$! A#$%
基金项目& 三峡库区景观生态防护林体系构建技术试验示范" #$$"B,C$=,=%=$项目资助%
!郭泉水为通讯作者%
!"#$%&’()*"&+(,-."/’,0#-.1(2&1*,&’,$3/41(56-70*7#*,($8&-*()
*"&9"1&&:(1%&’;&’&1<(,1
DE4FGH%6I3/J3E4KL3H%6’LM4FN3HOMH%6P/4FQH4F%62H4 2HE4FR34%6SE4F@HE4FT3#
"%"#$%$&’() *+%,-,.,$/01/’$%,2(/3/45&+6 !’/,$(,-/+!78169$5:&;/’&,/’5/01/’$%,2(/3/45&+6 2+<-’/+=$+,! >,&,$1/’$%,’586=-+-%,’&,-/+
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T03YW3EWH/4 ^M0W/TWLMWLUMMF/UFMKUMKMU[/HU5TH_MV]0/YEWH/4 O/4HW/UH4FZEKOEVMT/UWZ/XMEUK5+LMUMK30WKKL/ZMV WLEWETWMU
WZ/XMEUKZHWL WLMZEWMU0M[M0T03YW3EWH4F! WLM^30‘ VM4KHWXH4YUMEKMV ^X$18: A!1": E4V W/WE0\/U/KHWX! YE\H0EUX
\/U/KHWX! 4/4]YE\H0EUXUMK\MYWH[M0XVMYUMEKMV ^X$1#: A81<:!$1": A!1$:!=#: A"$19: E4V WLMOE_HO3O
O/HKW3UMYE\EYHWX! YE\H0EUXO/HKW3UMYE\EYHWXE4V THM0V YE\EYHWXUMK\MYWH[M0XVMYUMEKMV ^X$1": A%<1%:!$18: A
%%17:!$1=: A%#1<:5+LMK/H0\LXKHYE0\U/\MUWHMK/^[H/3K0X[EUHMV! ^3WWLMVHTMUM4YMKZMUM4/WKHF4HTHYE4W"!>
$1$<$5,TWMUWLMZEWMU0M[M0T03YW3EWH4FT/UWLUMMXMEUK! WLM^ 30‘ VM4KHWXH4YUMEKMV ^X8: A%8: H4 Y/O\EUHK/4 ZHWL WLM
4/4]K3^OMUFMV a/4MK! WLMW/WE0\/U/KHWXVMYUMEKMV ^X%9: A#%:!WLMYE\H0EUX\/U/KHWXVMYUMEKMV ^X%%1=: A#!1=:!
WLM4/4]YE\H0EUX\/U/KHWXVMYUMEKMV ^X=<: A<=:! WLMOE_HO3OO/HKW3UMYE\EYHWXVMYUMEKMV ^X#9: A=%:! WLM
YE\H0EUXO/HKW3UMYE\EYHWXVMYUMEKMV ^X#": A=%:! E4V WLMTHM0V YE\EYHWXVMYUMEKMV ^X#": A=#:5+LMUMZMUM
KHF4HTHYE4W"!?$5$<$ VHTMUM4YMKH4 WLMK/H0\LXKHYE0H4VHYEW/UK^ MWZMM4 WLM4/4]K3^OMUFMV a/4MKE4V WLMK3^OMUFMV
a/4MKH4 MEYL K/0H0EXMU5
?&/ @(14’&6LXVU/]T3YW3EWH/4 ^M0W# K/H0\LXKHYE0\U/\MUWHMK# YLE4FMK# WLUMMF/UFMKUMKMU[/HU
66三峡库区消落带是指水库正常蓄水位海拔
%8< O与防洪限制水位海拔 %!< O之间的区域!属于
水库水域生态系统和陆地生态系统交互过渡地带!
是国内外罕见的一种新生的生物地理景观% )冬水
夏陆*是三峡库区消落带生境变化的主要特征% 消
落带的土壤不仅受水库水位涨落的重力侵蚀和波浪
冲击的影响!而且在消落带出露成陆地时期还会受
到雨水的冲刷% 长期持续的结果必将产生一系列生
态环境问题% 国内外众多学者和有关部门自三峡水
库建设始期就开始关注三峡库区土壤的变化!并就
林 业 科 学 !" 卷6
消落带受水位涨落影响后土壤化学性质的变化开展
了模拟试验研究"张金洋等!#$$!# 傅杨武等!#$$9#
詹艳慧等!#$$"# .M4‘EWEYLE0EO$,&35!#$$<$% 土壤
是植被生存的基础!土壤物理性状是土壤性质的重
要组成部分% 在三峡库区消落带植被恢复和重建乃
至生态环境建设中!土壤物理状况及其变化规律必
须给予充分的考虑% 目前!国内对土壤物理性质变
化的研究主要集中在土壤侵蚀"查小春等!#$$=$’
土壤退化"蒋德明等!#$$9$及退耕还林过程中"何
谨等!#$$9# 王新宇等!#$$9$土壤物理性质的变化!
以及不同的林分条件"聂立水等!#$$8# 黄志刚等!
#$$8$及管理方式"张猛等!#$$"$对土壤物理性质
的影响等方面!对于水库消落带及自然消落带特别
是对于拥有特殊水位涨落周期的三峡库区消落带的
土壤物理性质变化的研究还很少!尚未见到关于三
峡库区消落带土壤物理性状变化的模拟和监测方面
的研究报道%
本研究基于固定监测样地!连续 # 年对三峡库
区秭归段和巫山段消落带土壤密度’土壤孔隙度和
土壤持水特性等土壤物理指标定位监测和分析!试
图揭示三峡水库运行后消落带土壤的物理特征及其
变化趋势!以期为三峡库区消落带植被恢复和重建
及三峡库区生态环境建设提供科学依据%
%6研究区概况
三峡库区消落带出露成陆地和被水淹没的时空
格局与三峡水库水位变化有关!三峡水库水位变化
受水库运行调度所调控% 按三峡水库运行计划!
#$$7 年以后三峡水库运行进入正常状态% 设计的
最低限制水位为海拔 %!< O!最高水位海拔 %8< O%
#$$7 年以前为水库试运行期!在此期间各年份的水
位处在不断调整之中% #$$<+#$$8 年!水库的最低
水位一直维持在 %=< O!最高水位的变化是& #$$<+
#$$" 年为海拔 %=9 O!#$$"+#$$8 年为海拔%<" O#
#$$8+#$$7 年水库的最低水位上升至水库原设计
的最低水位 %!< O!最高水位的变化是& #$$8+#$$9
年为 %<" O!#$$9+#$$7 年为 %8# O% 每年的 "+7
月份为低水位保持期!%$ 月份三峡水库开始蓄水!
水位迅速上升# %% 月至翌年 % 月为高水位保持期!
%+< 月为水位缓慢下降期% 消落带在低水位保持
期出露成陆地!在高水位保持期被水淹没%
秭归县茅坪镇兰陵溪村九曲垴消落带监测样地
坡度 ="b!坡向西北 %"b% 该地区年均气温 %9 c !
"%$ c年积温< 8#=1" c!全年无霜期 =$" 天!年均
降雨量% %$$ OO!年日照时数% "=%1< L!属亚热带
季风性湿润气候% 水库运行前!样地植被为人工马
尾松"!-+.%=&%/+-&+&$林!其中混生的树种有杉木
"7.++-+4)&=-& 3&+($/3&,& $ 和 黄 檀 " D&3;$’4-&
).E$&+&$!林龄 #$ 年左右!林分郁闭度 $1<% 林下主
要灌木树种有檵木 " :/’/E$,&3.= ()-+$+%$$’杜鹃
"#)/6/6$+6’/+ %-=%-$和毛叶木姜子" :-,%$& =/3-%$
等!草本植物有棕叶狗尾草">$,&’-& E&3=-0/3-& $’芒
"F-%(&+,).%%-+$+%-%$和三穗苔草"7&’$G,’-%,&()5&$%
林地枯落物覆盖度 8$:% 土壤类型为花岗岩母质
风化而成的黄壤土% 土层厚度 !$ YO左右% #$$9
年按照水库管理部门的要求!对海拔 %8< O以下地
段的高大乔木和灌木进行了清理%
巫山县巫峡镇龙江村监测样地坡度 !%b!坡向
西北 #< 9<81= c!全年无霜期 =$< 天!年均降水量 % $!71=
OO!也属于亚热带季风性湿润气候% 水库运行前!
样地植被为天然次生灌丛!主要种类有木槿
"H-;-%(.%%5’-&(.%$’金丝梅"H5E$’-(.=E&,.3.=$和刺
叶冬青"*3$G;-/’-,%$+%-%$!混生有少量羽脉山黄麻
"I’$=& 3$<-4&,&$等乔木树种% 灌木覆盖度 "$:%
主要草本植物有蜈蚣草 "!,$’-%<-,&,& $’ 马兰
"9&3-=$’-%-+6-(&$和龙葵" >/3&+.=+-4’.=$% 枯落
物覆盖度 "$:% 土壤类型为石灰岩母质风化而成
的黄色石灰土% 土层厚度 =< YO左右!水库运行前
后林地植被未曾进行过清理%
#6研究方法
ABCD样地设置
在湖北省秭归县茅坪镇兰陵溪村九曲垴和重庆
市巫山县巫峡镇龙江村的消落带内!各设置 % 块长
!$ O!宽 %< O的监测样地% 样地底边设在三峡水库
最低限制水位线"海拔 %!< O$上!顶边设在海拔
%9< O% 样地设置以后!在 ! 边每间隔 < O埋设了
% 根水泥标桩%
ABAD土壤样品采集和测定
将 #$$8+#$$9 年水库的最高水位 "海拔
%<" O$和 #$$9+#$$7 年水库的最高水位 "海拔
%8# O$分别作为不同测定年度消落带受水库水位
涨落影响的区域和未受影响区域的分界线% 土壤物
理样品分别取自分界线的上部和下部% #$$9 年!在
海拔 %<" O以下"经历了 # 个水位涨落周年$区域!
设置了 = 个土壤取样点!在海拔 %<" O"调查当年的
最高水位$以上未受水位涨落影响区域!设置了 "
个土壤取样点# #$$7 年!在海拔 %<" O以下"经历
了 = 个水位涨落周年$区域和海拔 %<" ;%8# O"经
#
6第 " 期 康6义等& 三峡库区消落带土壤物理性质变化
历了 % 个水位涨落周年$区域设置了 " 个土壤取样
点!在海拔 %8# O"调查当年的最高水位$以上未受
水位涨落影响区域!设置了 = 个取样点% 在每个取
样点挖掘 % 个土壤剖面!按 $ ;%$!%$ ;#$ 和 #$ ;
=$ YO划分土层% 在每个土层上!用体积为 %$$ YO=
的环刀"直径 < YO!高 < YO$取样!每个点取 = 个重
复土壤测试样品% #$$9 和 #$$7 年采集土样的时间
一致!均为 9 月份在水库水位退至海拔 %!< O之后%
测试内容包括& 土壤密度’最大持水量’毛管持
水量’田间持水量’毛管孔隙度!非毛管孔隙度和总
孔隙度% 测定方法按照中华人民共和国林业行业标
准中,森林土壤水分 A物理性质的测定 - "国家林
业局!#$$$$测定规程进行%
ABED数据整理和统计分析
数据整理和统计分析等用 )@’)0和 &d&& %"5$
软件完成%
=6结果与分析
EBCD消落带土壤密度和土壤孔隙度的变化
对消落带固定监测样地受水位涨落影响和未受
水位涨落影响区域的土壤密度及土壤孔隙度的连续
# 年监测结果的统计和差异显著性检验见表 %% 由
表 % 可以看出!消落带受水位涨落影响后!土壤密度
发生了明显的变化% 尽管 # 块监测样地的土壤质地
和植被状况并不完全相同!但土壤密度随着水位涨
落周年的增加而增加的总体变化趋势是一致的%
表 CDAFFG 和 AFFH 年土壤密度及孔隙度变化!
9#>ICD!"#$%&’()’(,-4&$’,*/ #$4’(,-2(1(’,*/ ,$AFFG #$4AFFH
测定指标
(4VM_MK
年份
GMEU
海拔
,0WHW3VMeO
秭归县土层 &/H00EXMU/TfHF3HeYO 巫山县土层 &/H00EXMU/TS3KLE4eYO
$ ;%$ %$ ;#$ #$ ;=$ 均值QME4 $ ;%$ %$ ;#$ #$ ;=$ 均值QME4
#$$9
>%<" %1=9E %1!9E %1!8E %1!! %1$$E %1%#E %1%"E %1$7
密度CM4KHWXe"F.YOA=$
?%<" %1!$E %1!8E %1!8E %1!< %1%$E %1%#E %1#%E %1%!
#$$7
>%8# %1=7E %1=总孔隙度+/WE0\/U/KHWXe:
?%<" !918=E !!1$!E !<1$7E !<17< #$$7
>%8# !!19!E !81"$E !919%E !81$9 "=17=E "%1!=E "=1=%E "#197
?%8# =91<#^ ="18#^ ="1%#^ =81%# <#198^ <%1!9^ <%1=$^ <%199
毛管孔隙度’E\H0EUX
#$$9
>%<" O !<1=8E !!1""E !%1\/U/KHWXe: ?%<" O !!1=8E !=1!"E !!1#$$7
>%8# O !%1<8E !"1!#E !"178E !!177 <=1"%E <=1"=E <=18#E <=1"<
?%8# O =!1!=^ ==1#$$9
>%<" O =19%E %1#9E %1!=E #1%8 71!!E "1<%E <1%"E 81$!
非毛管孔隙度*/4]YE\H0EUX
?%<" O %1=8E $1<9E $1<7E $19< 8177E =18"E #1"=E !187
\/U/KHWXe: #$$7
>%8# O "1#8E <1%7E #19!E !18" %$1=#E 819$E 71<9E 71#=
?%8# O !1$7^ =1%9^ #1$#^ =1%$ <1$!^ !1#7^ =189^ !1=8
66!表中数值均为平均值!同一土层同一测定指标后的不同字母表示两者在 $1$< 水平上差异显著 +LM[E03MH4 WE^0MZEKE0OME4 [E03M!WLM
VHTMUM4W0MWMUKH4 WLMKEOMH4VM_E4V K/H00EXMUH4 VHTMUM4WXMEUH4VHYEWMKHF4HTHYE4WVHTMUM4YMEW<: 0M[M05+LMKEOM^ M0/Z5
66#$$9 年调查时!消落带海拔 %<" O以下区域经
受了 # 个水位涨落周年的影响% 测定结果"表 %$显
示!秭归县九曲垴样地未受水位涨落影响区域"海
拔 %<" O以上$的土壤密度总体平均值为 %1!!
F.YOA=# 受水位涨落影响区域 "海拔 %<" O以下$
土壤密度的总体平均值为 %1!< F.YOA=!比未受水
位涨落影响区域提高了 $18:# 巫山县龙江样地未
受水位涨落影响区域土壤密度为 %1$7 F.YOA=!受
水位涨落影响区域的土壤密度为 %1%! F.YOA=!比
未受水位涨落影响区域提高了 !1":% #$$7 年三峡
水库最高水位上升到 %8# O!此时海拔 %<" O以下
已经受 = 周年水位涨落周期% 从测定结果"表 %$可
以看出!随着水位涨落周年的增加!受水位涨落影响
"海拔 %8# O以下区域$和未受水位涨落影响"海拔
%8# O以上$区域土壤密度之间的差距进一步拉大%
其中!秭归县九曲垴样地受水位涨落影响 "海拔
%8# O以下$区域的土壤密度总体平均值为 %1<$
F.YOA=!未受水位涨落影响"海拔 %8# O以上$区域
的土壤密度总体平均值为 %1=" F.YOA=!比未受水
位涨落影响区域增加了 8:!巫山龙江样地受水位
涨落 影 响 区 域 的 土 壤 密 度 总 体 平 均 值 为
%1%< F.YOA=!未受水位涨落影响区域总体平均值为
$17< F.YOA=%
受水位涨落影响区域和未受水位涨落影响区域
不同土层土壤密度的变化与土壤密度总体平均值变
化趋势相一致% #$$7 年测定结果显示& 秭归县九曲
=
林 业 科 学 !" 卷6
垴样地受水位涨落影响区域的 $ ;%$!%$ ;#$ 和
#$ ;=$ YO土层的土壤密度分别比未受水位涨落影
响区域同一土壤层次的土壤密度分别增加了 !:!
%%:和 %!:% 巫山县龙江样地受水位涨落影响区
域的 $ ;%$!%$ ;#$ 和 #$ ;=$ YO土层的土壤密度
分别比未受水位涨落影响区域同一土壤层次的土壤
密度增加了 %":!%8:和 %9:% 方差分析结果表
明!秭归县九曲垴样地受水位涨落影响区域的 $ ;
%$ 和 %$ ;#$ YO土层和巫山县龙江样地受水位涨
落影响区域的 $ ;%$!%$ ;#$ 和 #$ ;=$ YO土层的
土壤密度与同一样地未受水位涨落影响区域同一土
层的土壤密度之间在 $1$< 水平上差异显著%
消落带土壤孔隙度的变化总体表现为& 受水位
涨落影响区域的土壤总孔隙度’毛管孔隙度和非毛
管孔隙度均小于未受水位涨落影响区域% #$$7 年
测定结果表明!秭归县九曲垴样地受水位涨落影响
区域的土壤总孔隙度比未受水位涨落影响区域约减
少了 #%:!毛管孔隙度约减少了 #!1=:!非毛管孔
隙度约减少了 =<:# 巫山县龙江样地的土壤总孔隙
度约减少了 %9:!毛管孔隙度约减少了 %%1=:!非
毛管孔隙度约减少了 <=:%
方差分析结果表明!#$$9 年受水位涨落影响区
域和未受水位涨落影响区域各土层的土壤总孔隙
度’毛管孔隙度和非毛管孔隙度之间存在一定的差
异!但未达到 $1$< 水平上的显著程度# #$$7 年!除
秭归县九曲垴样地受水位涨落影响区域和未受水位
涨落影响区域中 #$ ;=$ YO土层的非毛管孔隙度未
达到差异极显著程度外!其他土壤各层的各项指标
之间均在 $1$< 水平上达到显著差异%
EBAD消落带土壤持水特性的变化
对消落带固定监测样地受水位涨落影响和未受
水位涨落影响区域的土壤最大持水量’毛管持水量
和田间持水量的测定结果及差异显著性检验见
表 #%
表 ADAFFG 和 AFFH 年土壤持水特性变化
9#>IAD!"#$%&’()@#*&1"(-4,$% 0"#1#0*&1,’*,0’,$AFFG #$4AFFH
指标
(4VM_MK
年份
GMEU
海拔
,0WHW3VMeO
秭归县土层 &/H00EXMU/TfHF3HeYO 巫山县土层 &/H00EXMU/TS3KLE4eYO
$ ;%$ %$ ;#$ #$ ;=$ 均值QME4 $ ;%$ %$ ;#$ #$ ;=$ 均值QME4
#$$9
>%<" =<71%!E =%!19#E #7%1$"E =#%1"8 "<#1"!E <$!1#9E !<<1#"E <=81=7
最大持水量QE_HO3O ?%<" =!91==E =$$1"#E =%$1%%E =%71"7 <$918"E !8$19=E =97189E !<"1!"
O/HKW3UMYE\EYHWXe"F.‘FA%$ #$$7
>%8# =#!1!!E =<#178E ="$1"$E =!"1$$ "981#=E "=$1$$E "9%1=?%8# #""1=7^ #!!1!!^ #!#1$<^ #<$17" !9!1"<^ !!!1<8^ !<"1!#^ !"%199
#$$9
>%<" =!81"8E =$"1%$E #9%1#$E =%%1"" 毛管持水量’E\H0EUX ?%<" ==91<%E #7"1"8E =$"1$O/HKW3UMYE\EYHWXe"F.‘FA%$ #$$7
>%8# =$$178E =!!1%%E =!81%!E ==$18! <8<1$9E ?%8# #=81=#^ ###1!=^ ##91"=^ ##71!" !="1%"^ !$!198^ !%71<<^ !#$1%7
#$$9
>%<" =%71!7E #7$18!E #"81$7E #7#1!! <==177E !=<1"田间持水量gHM0V YE\EYHWXe ?%<" =$%1"$E #881"#E #7<1=!E #7%1<# !%#1"$E !#818%E =<919!E =7718#
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66从表 # 可知!#$$9 年!无论秭归县九曲垴样地
还是巫山县龙江样地!受水位涨落影响"海拔 %<" O
以下$区域和未受水位涨落影响"海拔 %<" O以上$
区域的土壤持水特性的各项测定指标总体上呈下降
趋势% #$$7 年!秭归县九曲垴消落带样地受水位涨
落影响"海拔 %8# O以下区域$土壤最大持水量’毛
管持水量和田间持水量比未受水位涨落影响"海拔
%8# O以上$区域分别降低了 #9:!=%:和 =#:# 巫
山县龙江样地受水位涨落影响区域比未受水位涨落
影响区域分别降低了 =%:!#":和 #":%
受水位涨落影响区域和未受水位涨落影响区域
不同土层土壤持水特性的变化与总体平均值变化趋
势相一致% 方差分析结果表明!#$$9 年受水位涨落
影响区域和未受水位涨落影响区域各土层的土壤最
大持水量’毛管持水量和田间持水量之间表现出一
定的差异!但未达到 $1$< 水平上的显著差异程度#
#$$7 年受水位涨落影响区域和未受水位涨落影响
区域各土层的各项土壤持水特性测定指标!均在
$1$< 水平上达到显著差异%
!6结论与讨论
连续 # 年对三峡库区秭归段和巫山段消落带土
壤物理性质的定位监测和分析发现!受水位涨落影
响!消落带土壤物理性质发生了很大改变& 土壤密
度增加!土壤总孔隙度’毛管孔隙度和非毛管孔隙度
减少!土壤最大持水量’毛管持水量和田间持水量降
低!而且!这种影响作用随着消落带经受的水位涨落
周年的增加而加剧%
!
6第 " 期 康6义等& 三峡库区消落带土壤物理性质变化
水库水位涨落及水浪冲刷侵蚀以及降雨对土壤
的冲刷!对消落带土壤物理性质的影响很大% 在水
库水位上涨时期!消落带土壤被浸泡在水体中!经水
浸泡后的土壤!抗剪强度显著降低!进而会出现软
化’泥化现象!在波浪不断冲击下!表层土壤很容易
被剥蚀# 在水库水位下降后!消落带土壤暴露!而此
时正值雨季!土壤表层还要受到雨水冲刷的影响%
在这些多重影响因子的作用下!必然发生土壤表层
丧失!深层土壤上移% 深层土壤暴露是消落带受水
位涨落影响区域土壤密度增加的主要原因%
在三峡水库运行后!三峡库区消落带植被发生
了重大变化!根据水库管理部门的规定!消落带原有
的高大乔木或灌木均被清除!剩下的是由一些草本
植物和小灌木组成的低矮稀疏的植被!而组成这些
植被的大多数植物又因难以适应淹水以及水淹以后
的干旱等而死亡% 缺少植被覆盖的土壤!抵御水库
水位涨落和剧烈的环境变化的能力就会消弱!从而
间接加剧消落带土壤物理性质变化过程% 灌草植被
与乔木林比较!林地的土壤密度降低!平均总孔隙
度’平均通气度’平均最大持水量和平均渗透速度比
灌草植被下土壤都有明显增加"黄承标等!%777$#
荒山造林后!土壤密度降低!土壤孔隙度和土壤持水
量增加"杨越等!#$$7# 杨会侠等!#$$8# 梁伟等!
#$$"$# 植被的逆行演替会导致土壤结构稳定性下
降!土壤密度增加!表土砂化"秦钟等!#$$#$% 三峡
库区消落带林地的枯落物经水库水位反复涨落!在
加之缺少密集植被的阻留!基本上被冲刷贻尽% 缺
乏枯落物覆盖!土壤抵抗水流的冲刷能力就会相应
减弱!这也是加剧土壤物理性状发生改变的一个间
接影响因素%
按水位高程!因地制宜!选择恰当的植物种类!
进行植被的培育和恢复建设!是三峡库区实现充分
利用消落带资源’改善消落带生态环境状况和促进
库区经济社会可持续发展的目标% 消落带不同水位
高程地带的土壤受库水浸泡和受波浪冲击的时间长
短不同!土壤物理性质的变化程度有很大差别!掌握
消落带不同水位高程地带的土壤物理特征和变化趋
势!对于明确消落带植被建设的战略思路和建设重
点及其应采取的对策!具有重要的指导作用和实践
意义%
三峡库区消落带地域广阔!类型多样!今后有必
要分消落带类型开展土壤物理性质动态监测工作%
土壤化学’土壤生物’植被也应纳入监测范围!以进
一步为消落带植被建设和生态环境建设提供更多的
科学依据%
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!责任编辑6于静娴"
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