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三峡水利枢纽工程的调度运行导致水库水位的涨落,从而在三峡水库周边水陆交错带形成周期性淹没与出露于水面的一段特殊区域,被称为三峡水库消落带。三峡水库消落带生态系统的健康是库岸稳定和水库安全运行的重要保障。土壤养分是三峡库区消落带土壤生态系统的重要组成部分。三峡水库蓄水以来,土壤理化性状发生改变,水土流失日益加剧。土壤是植物的基础,因此,对三峡水库消落带土壤性状的研究对消落带植被恢复有一定的指导意义,也为研究水库消落带水土流失提供依据,为研究水库消落带土壤污染与水体污染提供基础。
本文首先通过对重庆忠县石宝寨水库消落带不同水位、不同时期的表层土壤分析,研究了消落带不同水位土壤容重、酸碱度、有机质、全氮、全磷、全钾、硝态氮、氨态氮、速效磷、速效钾的含量变化。实验结果表明:(1)消落带土壤淹水前各测定指标在不同海拔高程之间的差异均不显著(P>0.05)；(2)三峡水库淹水后消落带土壤由微碱性变为碱性,养分平均含量普遍下降,土壤养分缺乏,淹水易造成养分流失；(3)不同淹水强度下,土壤pH值、有机质、全氮、全磷、氨态氮、速效钾平均含量差异显著(P<0.001),经过淹水土壤有机质、全氮、速效钾含量进一步降低；(4)不同淹水时期,土壤全钾、硝态氮、氨态氮平均含量差异显著(P<0.001),速效氮含量随季节变化较大,与土壤水分有密切关系；(5)干湿交替更容易造成氮、磷解吸释放入水体,从而增加富营养化的风险。
其次,通过对石宝寨消落带5个时间段6个水位的表层土壤分析,研究了消落带不同时期、不同淹水强度土壤酸碱度及Cu、Zn、Pb、Cr的含量变化。结果表明:(1)淹水土壤pH显著高于未淹水土壤,长期淹水土壤重金属含量显著高于短期淹水土壤与未淹水土壤,146m土壤重金属含量最高；(2)经过淹水土壤,pH先升高后下降,铜含量、锌含量都下降,铬含量先上升后下降,铅含量随着土壤暴露先稍微上升,后又下降,但在08年9月达到最大值；(3)各土壤重金属之间均存在显著相关关系,表明三峡消落带土壤存在重金属复合污染隐患；(4)以三峡水库土壤背景值为评价标准,消落带土壤污染程度具有Cu>Pb>Zn>Cr的特征,其中,铜污染相对最为严重,消落带土壤随着淹水强度的加大与淹水时间的延长,污染程度加重,消落带综合污染指数达到1.24,属于轻度污染级。