巖溶流域不同土壤剖面溶解性碳氮分布和淋失特征.docx

1、第24卷第6期水土保持學(xué)報(bào)Vol.24No.62010年12月JournalofSoilandWaterConservationDec.2010-_一,=-.一=，.一-“，一r,，a巖溶流域不同土壤剖面溶解性碳氮分布和淋失特征汪智軍，梁軒，袁道先(西南大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院/三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重慶400715)摘要：選取了重慶青木關(guān)巖溶流域不同土壤剖面按10cm間隔取樣.測(cè)試各種土壤溶解碳氮含髭.探討不同土壤削面溶解碳氮分布和淋失特征.結(jié)果表明，巖溶流域不同地質(zhì)背景、植被類型和土地利用方式下的土壤剖面溶解碳氮均具有橫向和垂向差異.砂巖區(qū)林地土壤D()C、DON和鉉態(tài)敏含址高于灰?guī)r區(qū)的

2、土壤.而其硝態(tài)氮含址比灰?guī)r區(qū)土壤低?；?guī)r區(qū)土壤DOC和DON含量為草地Q林地退耕還林地灌叢耕地(稻田除外)它們均隨著深度增加而降低。巖溶區(qū)土壤DOC和DON與土壤pH值成反比，受富鈣鎂偏堿的巖溶生態(tài)環(huán)境制約.土壤溶解性有機(jī)碳制會(huì)發(fā)生中和或螫合反應(yīng)而被固定.巖溶區(qū)特殊的土壤削面結(jié)構(gòu)使得土壤DOC和DON在降雨條件下存在淋失的可能性.不同土壤剖面溶解無機(jī)鬼形態(tài)以硝態(tài)氮為主,其次為鉉態(tài)氮亞硝態(tài)氮含成較低。林地錢態(tài)氮受植被類型影響較小，且低于耕地。不同土壤削面硝態(tài)氮含髭為耕地土灌叢土退耕還林土草地土林地土，其含量均隨深度增加而升高，具有累積效應(yīng)，表明土壤硝態(tài)氮發(fā)生了淋溶作用,其在降雨條件下極易淋失進(jìn)入

3、巖溶地下水中。關(guān)鍵詞：巖溶流域；土壤剖面；溶解性碳敏；碳氮分布；淋失中圖分類號(hào)：S157.1;S153.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2242(2010)06-0083-05DistributionandLeachingofDissolvedCarbonandNitrogeninDifferentSoilProfilesinKarstBasinWANGZhi-jun,LIANGXuan,YUANDao-xian(KeyLaboratoryoftheThreeGorgesReservoirRegion'sEcorenvironment(MOE),SchoolofGeographic

4、alSciences.SouthwestUniversity.Chongqing400715)Abstract:Soilsampleswereinvestigatedat10cmintervalsindifferentprofilesinQingmuguankarstbasin»Chongqing»China.Soildissolvedcarbonandnitrogen(organicandinorganicspeciesincluded)wereanalyzedtoexplorethedistributionandleachingindifferentsoilprofil

5、es.Theresultsshowthatcontentsofsoildissolvedcarbonandnitrogenvariedbothlaterallyandverticallyindifferentsoilprofilesunderdifferentgeology*vegetationandlanduseconditions.ForestsoilsinsandstoneareahadhigherDOC,DONandNHjNcontentsbutlowerNOjNcontentthanthoseinlimestonearea.Inlimestonearea,themeancontent

6、sofsoilDOCandDONdecreasedfromgrassland,coniferousforestland*afforestationland,shrubland,totiltland(exceptforpaddysoil)successivelyandfromsurfacetobottominsoilprofile.BothDOCandDONcontentsofkarstsoilwerecorrelatednegativelywithsoilpHvalueduetotheneutralizationorsequestrationinthekarstenvironmentwithh

7、ighpHvalue,Ca2+andMg2+contents.Owingtothespecialstructureofkarstsoilprofile*soilDOCandDONcouldpossiblyleachintokarstaquiferbyrainfall.NOfNwasthemainspeciesofdissolvedinorganicnitrogen,followedbyNHjN,andNO?Nwasmuchlower.NHjNcontentofforestlandwaslowerthanthatoftiltedlandandaffectedlessbyvegetationtyp

8、es.ThemeanNOfNcontentdeclinedfromtiltland,shrubland,afforestationland,grasslandtoconiferousforestlandsuccessively,buttheyrosewithsoildepthincrease,showingthecumulativeeffect,whichindicatesthatthesoilnitrateoccurredleachingandwouldbeeasilycarriedawayintothekarstgroundwaterduringrainfallevents.Keyword

9、s:karstbasin?soilprofile?dissolvedcarbonandnitrogen；distributionofcarbonandnitrogen；leaching土壤溶解性碳氮(包括有機(jī)碳氮和無機(jī)碳氮)是土壤系統(tǒng)中最活躍的部分，能直接或經(jīng)過轉(zhuǎn)化后被植物和收稿日期：2010-07-31基金項(xiàng)目：科技部國際合作項(xiàng)目(2008GR1256)；高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(200806350008)»重慶市科委項(xiàng)目(CSTC.2O1OBC7OO4),科技部“十一五''支撐計(jì)劃(2006BAC01A16)；西南大學(xué)研究生科研創(chuàng)新基金項(xiàng)目(kb200900

10、4)作者簡(jiǎn)介：汪餐軍(1986)，男，云南祥云人，碩士研究生，主要研究方向?yàn)閹r溶生態(tài)環(huán)境學(xué).E-mail,wangwan.l18微生物體吸收利用，同時(shí)它們具有很強(qiáng)的可移動(dòng)性，能夠隨水分子淋溶遷移。國內(nèi)外已對(duì)土壤溶解性無機(jī)碳氮進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，對(duì)土壤溶解性有機(jī)碳氮也做了一些研究，結(jié)果表明土壤溶解性碳氮因受氣候、地質(zhì)、地形、水文、生物和人類活動(dòng)影響而具有時(shí)空差異°司。但對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)中土壤溶解性有機(jī)碳氮的來源、組成、含量、運(yùn)移、影響因素以及環(huán)境意義研究還不夠深入，特別是對(duì)溶解有機(jī)碳氮的吸附淋失還有待進(jìn)一步研究。全球巖溶分布面積達(dá)陸地面積的12%,我國巖溶面積也占了國土面積的1/3&#

11、174;,因此，受巖溶地質(zhì)背景制約的巖溶生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。該系統(tǒng)受可溶巖化學(xué)風(fēng)化控制，形成了土層較薄、富鈣、堿性、粘粒含最高的土壤環(huán)境，易于富集有機(jī)質(zhì)，但是在人類不合理的開墾下極易失去原本良好的土壤資源優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致水土流失甚至出現(xiàn)石漠化。另外，還有研究指出巖溶區(qū)土壤侵蝕存在地表流失和地下漏失雙重現(xiàn)象土壤溶解有機(jī)碳氮中酸性有機(jī)分子淋溶進(jìn)人巖石圈后，會(huì)參與碳酸鹽巖溶解，使得巖溶作用方式和強(qiáng)度發(fā)生改變，進(jìn)而影響到巖溶作用對(duì)大氣二氧化碳的匯效應(yīng)土壤硝態(tài)氮不易被土壤吸附，在降雨條件下極易流失進(jìn)入巖溶地下水中，導(dǎo)致地下水遭受硝酸鹽污染國內(nèi)對(duì)巖溶區(qū)土壤的研究主要集中在溶解性有機(jī)碳（DOC）

12、上而對(duì)土壤溶解有機(jī)氮（DON）研究甚少。因此，本文以青木關(guān)巖溶流域?yàn)槔?，研究不同地質(zhì)、植被和土地利用方式下的土壤剖面溶解碳氮分布特征，探討巖溶生態(tài)系統(tǒng)溶解有機(jī)碳氮和無機(jī)碳氮垂直遷移淋失及其影響因素，對(duì)保護(hù)巖溶生態(tài)環(huán)境、防治水土流失和石漠化治理都具有重要意義。1實(shí)驗(yàn)材料與方法1.1研究區(qū)概況青木關(guān)巖溶流域位于重慶市北硝區(qū)、沙坪壩區(qū)和璧山縣的交界處，處于川東平行嶺谷華箜山山系緡云山地區(qū)，地理坐標(biāo)為106°16'48”106°20'10”E,29°40'40一29°47'N,為“一山二嶺一槽"式的典型巖溶槽谷，流域面積

13、約為11.36km槽谷軸部出露巖層為灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r，兩翼為白云巖及白云質(zhì)灰?guī)r和砂頁巖。本區(qū)屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)型氣候，冬曖夏熱，雨量豐沛，無霜期長(zhǎng)，多年平均氣溫為18C,多年平均降水量為1000mm。區(qū)內(nèi)植被主要有亞熱帶常綠針葉林（如馬尾松、杉樹和竹林等）和闊葉林（大量為灌木叢，具有旱生、喜鈣等特點(diǎn)），土壤類型主要為地帶性黃壤和非地帶性黃色石灰土，石灰土土層較薄，小于1m,洼地中分布水稻土且土層較厚，為12m。1.2樣品采集與測(cè)試根據(jù)研究區(qū)土地利用類型，于2009年11月選取了7個(gè)土壤剖面，分別為灰?guī)r區(qū)的稻田、草地、旱地、針葉林地、退耕還林地和砂巖區(qū)針葉林地，按10cm間隔采集土壤樣品。在野外

14、，用酒精燃燒法測(cè)定土壤含水量。采集的新鮮土樣盡快帶回實(shí)驗(yàn)室，分成兩份，一份過2mm篩子后，稱取兩份10g±樣，分別用100ml0.5mol/LK2SO4和100ml2mol/LKQ溶液浸提，離心，過0.45gm濾膜得到濾液，分別用于測(cè)定DOC和溶解氮（有機(jī)氮和無機(jī)笥），同時(shí)稱取10g自然風(fēng)干土測(cè)定含水最，并在鮮土中扣除；另一部分自然風(fēng)干，按四分法研磨，過1mm和0.25mm篩，分別用于土壤pH值、總有機(jī)碳和全氮測(cè)定。具體分析方法為：pH值采用電位法，總有機(jī)碳采用高溫外熱重銘酸鉀氧化一容危法，全氮采用開氏法，鉉態(tài)氮采用靛酚藍(lán)比色法，硝態(tài)氮采用紫外分光光度法，亞硝態(tài)氮采用格里斯比色法，D

15、ON為溶解總氮（過硫酸鉀氧化一紫外分光光度法）減去溶解無機(jī)氮，具體方法見文獻(xiàn)12、DOC采用美國OI公司1010型TOC儀測(cè)定，所有實(shí)驗(yàn)均在西南大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院水化學(xué)分析室和土壤實(shí)驗(yàn)室完成。室內(nèi)各種溶解碳氮重復(fù)浸提、測(cè)定3次，取其平均值，獲取數(shù)據(jù)采用Excel2007.SPSS16.0和Origin8.0等軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和相關(guān)性分析。2結(jié)果與分析2.1不同土壤剖面含水量和pH值變化土壤水分不僅能為植物和微生物活動(dòng)提供水分，而且能夠溶解和運(yùn)送土壤養(yǎng)分，在土壤養(yǎng)分遷移轉(zhuǎn)化過程中具有重要作用。從表1和圖1可以看出，青木關(guān)巖溶流域內(nèi)兩翼砂巖區(qū)林地土壤含水量比灰?guī)r區(qū)林地低，且隨土壤深度增加而有所降低，主要

16、是砂質(zhì)土壤持水性低的緣故?；?guī)r區(qū)不同土壤剖面水分含量也具有差異，均值大小為稻田灌叢土草地土針葉林土退耕還林土旱地土（表1）。其中，稻田土壤含水雖隨深度增加而逐漸升高，而退耕還林地和早地土壤含水質(zhì)隨深度增加而逐漸降低。草地、灌叢和針葉林土壤含水最變化為自地表到60cm左右逐漸升高，而在60cm以下有所降低。我國西南巖溶區(qū)長(zhǎng)期受熱帶和亞熱帶氣候影響，強(qiáng)烈的化學(xué)淋溶作用使得風(fēng)化物中較高的粘粒（V0.001mm）發(fā)生垂直下移，形成上松（上層質(zhì)地輕，孔隙度高，可達(dá)50%,水分容易下滲）下粘（質(zhì)地粘重，孔隙度低，滲透性?。┑囊粋€(gè)物理性狀不同的界面1”。因此，灰?guī)r區(qū)林地土壤水分含量在50cm左右出現(xiàn)最大值。

17、表1不同土壤剖面各種理化指標(biāo)平均含量土壤剖面含水址/%pH值SOC/(gkg1rxx:/)(mgkgT)(全氮/gkg")DON/(mgkg-】)NH-N/(mgkg1)NOT-N/(mgkg,)NO7-N/(mgkg)稻田44.277.4810.61119.981.5343.9211.0054.330.74早地17.656.448.2581.910.9631.8414.1548.290.42草地36.865.743.21118.131.0241.3311.9336.560.33灌叢林37.447.789.8195.281.5233.339.8443.940.38退耕還林20.986

18、.848.26105.491.1036.5810.0437.370.31針葉林（灰）29.005.813.54132.091.0641.0711.3536.290.30針葉林（砂）18.644.486.51194.520.8062.7916.1134.290.26土壤酸堿性制約著土壤微生物活動(dòng)，直接影響到土壤養(yǎng)分的有效性以及土壤碳氮的分解和轉(zhuǎn)化，其受不同地質(zhì)、植被和土地利用方式影響而具有顯著差異（表1和圖1）。砂巖區(qū)土壤具有較低pH值，且隨土壤深度增加而有所降低。灰?guī)r區(qū)林地土壤pH均值為灌叢土退耕還林土針葉林土草地土，反映了植被類型對(duì)土壤pH值具有較大影響。一般地，針葉林因灰分組成中鹽基含量比

19、闊葉林低而具有較高的酸度。受弱堿性地表水灌溉，稻田pH值較高，而早地受施肥影響，其pH值也較高?？傮w上，隨土壤深度增深，石灰土pH值逐漸升高，其原因可能是越向下受碳酸鹽巖母質(zhì)影響越大，也可能是受鹽基淋溶影響。圖1不同土壤剖面含水量和pH值變化2.2不同土壤剖面總有機(jī)碳和溶解有機(jī)碳變化土壤總有機(jī)碳（SOC）是土壤有機(jī)質(zhì)的主要組成部分，為微生物活動(dòng)提供了能量，參與土壤養(yǎng)分循環(huán)。研究區(qū)不同土壤剖面SOC含量均表現(xiàn)為010cm最高，隨著土層深度增加而逐漸降低，其表聚現(xiàn)象較為明顯且剖面變異較大（圖2）。砂巖區(qū)的杉木林土壤SOC含量除表層較高外其余各層均較低。灰?guī)r區(qū)稻田、灌叢、早地和退耕還林地土壤具有較高

20、的SOC,高于草地、針葉林土壤。其中，稻田含量在40cm以上高于旱地，而40cm以下與早地大致相等，灌叢林土壤SOC含量40cm以上較高，而40cm以下急劇減少，退耕還林土壤SOC含量與旱地相似。土壤溶解有機(jī)碳（DOC）,是指具有一定溶解性、在土壤中移動(dòng)比較快、不穩(wěn)定、易氧化、易分解、易礦化的有機(jī)碳，其形態(tài)、空間位置對(duì)植物、微生物具有較高活性。砂巖區(qū)針葉林下土壤土DOC含量高于灰?guī)r區(qū)土壤（表1和圖2）?；?guī)r區(qū)不同土地利用類型下的土壤剖面DOC含量范圍為58.61235.69mg/kg,大小為針葉林土稻田土草地土退耕還林土灌叢土旱地土?？傮w上，各土壤剖面DOC含量表層較高，隨著深度增加而降低，在

21、030cm內(nèi)差異明顯且變幅較大，30cm以下差異和變幅較小。一般地，土壤DOC主要有4種不同的來源，包括腐殖化的有機(jī)質(zhì)、植物凋落物、根系分泌物和微生物生物屋，另外還可能來自有機(jī)肥和大氣沉降。土壤表層爻梢物凋落物和腐殖質(zhì).影響，土壤DOC也較高。10-30cm微生物分解活動(dòng)強(qiáng)烈，土壤DOC變化較大。30cm以下，微生物分解減弱，土壤DOC逐漸降低。一般地,土壤DOC受土壤酸堿性影響顯著，隨著pH值增加，土壤顆粒吸附的DOC增多，從而導(dǎo)致溶液中DOC含量減少Jardine等【心認(rèn)為,pH=4.5時(shí)DOC吸附達(dá)最高。砂巖土壤pH值較低，接近4.5,因而具有較高的土壤DOC。而灰?guī)r土壤，特別是灌叢,p

22、H值較高，使得部分土壤DOC被吸附固定。稻田土水分含量高，能增加土壤DOC含彖。早地土受耕作影響，土壤DOC擾動(dòng)較大，易于流失，另外受農(nóng)田施肥影響，緩解了土壤有機(jī)質(zhì)的礦化，因而具有較低的DOC。Gergorich等的研究表明，施用有機(jī)肥后DOC的含量只在短時(shí)間內(nèi)增加，隨之就有所下降。2.3不同土壤剖面全氮和溶解氮變化區(qū)內(nèi)不同植被下的土壤剖面全氮含覺變化范圍為0.3803.42g/kg,總體表現(xiàn)為表層較高（020cm）,并隨土壤深度增g20加而有所降低（圖3）?；?guī)r區(qū)稻田和灌叢林土壤全氮含笊較言40：高，其次為退耕還林土、針葉林、草地土和早地土，砂巖區(qū)的杉|60木林土最低（表1）?？?0土壤溶解

23、氮包括溶解有機(jī)氮（DON）和無機(jī)氮兩部分，無機(jī)】0。圖3不同土壤剖面全氮含量變化氮又包括鉉態(tài)氮、硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮。區(qū)內(nèi)不同土壤剖面溶解氮變化范圍為74.11132.09mg/kg,約占土壤全氮含揪的5%15%。各種溶解氮含量中，DON占43.2%,硝態(tài)氮占44.8%,鉉態(tài)氮占12.6%,而亞硝態(tài)氮含雖較低。不同植被下的土壤剖面DON含雖變化范圍為22.1478.22mg/kg,大小為砂巖區(qū)針葉林土稻田土草地士.針葉林土退耕還林土灌叢土旱地土（表1）。DON和DOC是土壤溶解有機(jī)所的兩大組成部分，因此他們的來源、變化和影響因索也大概一致（圖2和圖4）。區(qū)內(nèi)不同植被類型下土壤剖面鉉態(tài)氮含量剖面均值

24、差異較小，砂巖區(qū)針葉林土壤由于pH值較低，硝化作用較弱，導(dǎo)致其鉉態(tài)氮含量相對(duì)較高?；?guī)r區(qū)旱地受所施氮肥影響，其錢態(tài)氮比其它土壤剖面高。灌叢土壤鉉態(tài)氮含量40cm以上較低，40cm以下有所升高（圖4）。由于土壤鉉態(tài)氮不易移動(dòng)，以固定態(tài)為主，導(dǎo)致其溶解態(tài)含量較低，加之其被植物和微生物利用的最較小，故其剖面變異較小，且受植被影響較弱。NH>N/(mgkg')DON/(mgkg')2039495p£07?89DON/(mgkg')2039495p£07?89oooO2468E。啟桃9-H日£«»-HOOOOO24680Be

25、叟輯卷-HNOrN/(mg-kg")0?§1912Ifig1820圖4不同土壤剖面DON和無機(jī)敏含依變化土壤無機(jī)態(tài)氮形態(tài)以硝態(tài)氮為主，變化范圍為30.38-57.51mg/kg,不同土壤剖面硝態(tài)氮含最剖面均值為稻田土早地土灌叢土退耕還林土草地土針葉林土砂巖區(qū)針葉林土（表1）,其中，耕地土壤硝態(tài)氮含量高于天然土壤。在垂向變化上，稻田和旱地土壤硝態(tài)氮表現(xiàn)為030cm逐漸升高，3060cm有所下降，60cm以下又開始升高（圖4）。其它土壤剖面硝態(tài)氮變化為隨深度增加而逐漸升高，具有積累效應(yīng)。由于硝態(tài)氮極易移動(dòng)，高含量的表層硝態(tài)氮會(huì)向下發(fā)生淋溶作用，在土壤下部積累。土壤剖面溶解亞硝態(tài)

26、氮含量除稻田受漬水影響較高外，其余剖面含量都較低，且剖面垂直分異較?。ū?和圖4）。2.4土壤溶解碳氮變化相關(guān)分析土壤溶解碳氮是土壤系統(tǒng)中最活躍的組分.是碳氮生物地球化學(xué)過程中的主要參與者，其來源和含晨受到環(huán)境因索(溫度和濕度)、植被、地質(zhì)、地形、酸堿度、土壤質(zhì)地、土壤理化性質(zhì)、生物和人類活動(dòng)等因素影響。對(duì)所有樣品的含水量:、pH值和各種碳氮含最進(jìn)行相關(guān)性分析(表2),表明土壤DOC和DON完全正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.98,它們都與土壤pH值、SOC和全氮成負(fù)相關(guān)。DOC和DON與SOC和全氮成負(fù)相關(guān)，這與非巖溶區(qū)的情況是相反的U6】，其原因可能是碳酸鹽巖地質(zhì)背景賦予了石灰土富鈣鎂偏堿的特征，導(dǎo)

27、致土壤有機(jī)質(zhì)中胡敏酸被固定，土壤溶解碳氮會(huì)被中和或與金屬離子整合后形成溶解度較低的金屬一有機(jī)配合物或者形成不溶的配合物。土壤鉉態(tài)氮與土壤pH值和全氮成負(fù)相關(guān)，而與土壤溶解有機(jī)碳和有機(jī)氮成正相關(guān)。土壤硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮相關(guān)性也極為顯若，相關(guān)系數(shù)為0.92,它們與土壤pH值、總有機(jī)氮和全氮均呈正相關(guān)，而與土壤DOC.DON和鉉態(tài)氮成負(fù)相關(guān)，其原因?yàn)槭芰苋茏饔糜绊?。?不同土壤剖面各種理化指標(biāo)相關(guān)系數(shù)注：*表示在P<0.05水平上顯著相關(guān)，*»我示在尸V0.01水平上極顯著相關(guān).含水髭pH值SOCIX)C全氮DONNH；-NNO3-NNO/-N含水量1.00pH值0.541.00SOC

28、0.160.70,1.00D()C-0.19_0.770.331.00全氮0.80-0.900.640.461.00DON-0.16-0.73-0.230.98_-0.431.00NH一N-0.59-0.79*-0.230.60-0.75-0.651.00N()r-n0.440.70,0.74'-0.520.66-0.40-0.211.00N()r-N0.630.610.63-0.290.70*-0.17-0.260.92-,1.003結(jié)論巖溶流域不同地質(zhì)背景、植被類型和土地利用方式下的土壤剖面溶解碳氮均有橫向和垂向差異。因?yàn)樯皫r區(qū)針葉林土壤pH值較低，故其DOC和DON含覺高于灰?guī)r區(qū)

29、的土壤?；?guī)r區(qū)土壤DOC和DON含量均值為草地2林地退耕還林地灌叢耕地(稻田除外)，它們均隨著深度增加而降低。巖溶區(qū)土壤溶解性有機(jī)碳氮與土壤pH值成反比，原因是受富鈣鎂偏堿的巖溶生態(tài)環(huán)境制約，土壤溶解碳氮會(huì)發(fā)生中和或螯合作用而被固定。巖溶區(qū)土壤結(jié)構(gòu)中，碳酸鹽巖母巖與土壤之間缺失C層，土壤與巖石之間呈明顯的剛性接觸，兩者之間的親和力和粘著力差，使得土壤溶解有機(jī)碳氮在降雨條件下存在淋溶的可能性，通過巖溶裂隙進(jìn)入巖石圈溶蝕碳酸鹽巖，改變巖溶作用的方式和強(qiáng)度，影響巖溶作用對(duì)大氣CO?的匯效應(yīng)。,流域內(nèi)不同土壤剖面溶解無機(jī)氮形態(tài)以硝態(tài)氮為主，其次為鉉態(tài)氮，亞硝態(tài)氮含量較低。砂巖內(nèi)林地因其較低的pH值，硝

30、化作用較弱，導(dǎo)致其相對(duì)灰?guī)r區(qū)具有較高的鉉態(tài)氮和較低的硝態(tài)氮。灰?guī)r區(qū)內(nèi)林地鉉態(tài)氮受植被影響較小，并且低于耕地土壤。不同土壤剖面硝態(tài)氮含最均值為耕地土灌叢土退耕還林土草地土>林地土，且隨深度的增加，硝態(tài)氮含At升高，表明土壤硝態(tài)氮發(fā)生淋溶作用，具有累積效應(yīng)，在降雨條件下極易通過巖溶裂隙進(jìn)入巖溶地下水中，產(chǎn)生硝酸鹽污染。由于本次研究只分析了秋季樣品，土壤溶解碳氮受氣溫和降水影響顯著，具有季節(jié)變化，因此需要分析土壤溶解碳氮的季節(jié)變化，進(jìn)一步研究巖溶生態(tài)系統(tǒng)中土壤溶解碳氮的地下遷移流失規(guī)律及其生態(tài)環(huán)境意義。參考文獻(xiàn)：1 KalbitzK.SolingerS.ParkJH«etal.Con

31、trolsonthedynamicsofdissolvedorganicmatterinsoils：areviewJ.SoilSci.,2000,165：277-304.2 趙勁松張旭東.袁星，等.土壤溶解性有機(jī)質(zhì)的特性與環(huán)境意義口.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2003.14(1),126-130.3 周建斌，陳竹君，鄭險(xiǎn)峰.土壤可溶性有機(jī)氮及其在氮索供應(yīng)及轉(zhuǎn)化中的作用口.土壤通報(bào).2005,36(2):244-248.W汪文成，周建斌，嚴(yán)德翼，等.黃土區(qū)不同類型土壤微生物量碳、氮和可溶性有機(jī)碳、氮的含量及其關(guān)系口.水土保持學(xué)報(bào).2006,20(6)：103-106,132.5 柳敏.宇萬太，姜子紹，等.土

32、壤溶解性有機(jī)碳(DOC)的影響因子及生態(tài)效應(yīng)口.土壤通報(bào)，2008.38(4):758-764.6 袁道先.中國巖溶學(xué)M.北京：地質(zhì)出版社.1994：1-2.7 伸建華，袁道先.潘根興.巖溶生態(tài)系統(tǒng)中的土壤J.地球科學(xué)進(jìn)展.2003.18(1)：37-44.3結(jié)論(1) 黃河口自然濕地表層土壤全氮含量的變幅為170.61701.82mg/kg,鉉態(tài)氮含量的變幅為0.508.00mg/kg,硝態(tài)氮含雖的變幅為0.071.94mg/kg,農(nóng)業(yè)種植區(qū)表層土壤氮素平均含母略高于自然濕地。表層土壤全氮和鉉態(tài)疑含最8月份最低，5月份和10月份全氮含量無明顯差異，鉉態(tài)氮含最10月份明顯高于5月份，這與不同季

33、節(jié)植被生長(zhǎng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素氮的吸收和枯落物對(duì)氮素的歸還有關(guān)。研究區(qū)表層土壤硝態(tài)氮的含最較低，季節(jié)變化不明顯。(2) 濕地土壤氮素的垂直變化特征：0-10cm表層土壤氮素含量明顯高于下層土壤，10cm以下土壤氮的含屋無顯著垂直變化；10月份各層土壤鉉態(tài)氮含量明顯高于5月份和8月份的含量，但各月份在垂直方向上無顯著變化。(3) 研究區(qū)域濕地氮素的反硝化作用最強(qiáng)，礦化作用最弱，與該區(qū)域硝態(tài)氮的含量較低相吻合；氮素礦化過程中有機(jī)氮的最大轉(zhuǎn)化量為0.91g/(m3d),硝化過程中鉉態(tài)氮的最大轉(zhuǎn)化量為12.77g/(m3-d),反硝化過程中硝態(tài)氮的最大損失量為23.44g/(m，d)°(4) 蘆葦枯落

34、物氮素的歸還最的順序?yàn)椋旱叵虑o毛細(xì)根>地上部分，高溫高濕條件下枯落物分解較快，夏季淹水條件氮索的日均歸還量最高，達(dá)到0.039g/(m2-d),冬季最低。參考文獻(xiàn)：1 唐小平.黃桂林.中國濕地分類系統(tǒng)的研究口.林業(yè)科學(xué)研究.2003,16(5):531-589.2 MitschWJ,GosselinJG.WctlandsfMj.NewYork：VanNostrandReinholdCompanyInc.，2000：89-125.3 傅民杰.王傳寬，王穎.等.4種溫帶森林土壤氮礦化與硝化時(shí)空格局J.生態(tài)學(xué)報(bào)，2009,29(7):3747-3758.4 陳伏生.余焜.甘露.等.溫度、水分和森林演替對(duì)中亞熱帶丘陵紅壤氮素礦化影響的模擬實(shí)驗(yàn)口.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào).2009,20(7),1529-1535.5 趙偉.王宏燕.王大慶.等.農(nóng)肥和化肥對(duì)東北黑土土壤氮索轉(zhuǎn)化作用的研究J.水土保持學(xué)報(bào)，2009.23(2)：99-102,108.6 艾娜.周建斌，楊學(xué)云.等.長(zhǎng)期施肥及揮荒對(duì)土壤氮素礦化特性及外源硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化的影響口.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2008,19(9)：1937-1943.7