淹水對三峽庫區(qū)消落帶土壤氮形態(tài)分布及相關酶、細菌的影響.pdf

1、三峽水庫蓄水運行后，在庫區(qū)周邊形成落差高達30m的消落帶。這一水、陸交錯區(qū)域，屬于生態(tài)敏感區(qū)。消落區(qū)土壤頻繁經(jīng)歷淹沒-出露過程，必然會影響土壤微生物和氧化還原特性，從而改變氮素形態(tài)分布。因此研究消落區(qū)土壤氮素形態(tài)分布特征，對于闡明消落區(qū)氮素在水土界面上的遷移轉(zhuǎn)化具有重要意義。本文以三峽水庫消落區(qū)典型的紫色土為研究對象，通過原位試驗，控制不同的淹水深度(2，5和15m)和淹水時間（30，60，120和180d），并以不淹水(0m)作為對照

2、，探討了不同淹水深度下土壤氮素形態(tài)分布特征，并從生物學的角度分析了土壤氮素轉(zhuǎn)化與相關酶、細菌間的關系。主要結(jié)果如下:
　　(1)采用改進沉積物氮連續(xù)提取法測定了淹水條件下土壤氮素形態(tài)分布特征。土壤全氮量在淹水期整體上隨淹水深度的增加而減少，而落干期土壤的全氮量整體上低于淹水期。土壤中可轉(zhuǎn)化態(tài)氮(TF-N)的4種形態(tài)的氮含量表現(xiàn)趨勢為有機硫化物結(jié)合態(tài)(OSF-N)＞鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)(IMOF-N)＞離子交換態(tài)(IEF-N)＞碳酸鹽結(jié)

3、合態(tài)(CF-N)。淹水期間，土壤IEF-N、IMOF-N含量隨淹水深度增加呈減少趨勢。與未淹水(0m)相比，各淹水深度土壤CF-N含量明顯增加，而OSF-N含量無明顯變化。整體上看，各淹水深度土壤的TF-N含量均顯著高于未淹水(0m)。隨著淹水時間的增加，淹水土壤的TF-N含量有增加的趨勢，而NTF-N和TN含量在淹水期間均減少，說明部分NTF-N轉(zhuǎn)化成了TF-N。
　　(2)淹水條件下土壤氮形態(tài)與其水環(huán)境如水溫、電導率、pH、溶

4、解氧等因素有關。在各形態(tài)氮中，IEF-N和IMOF-N之間呈顯著正相關。TN與水環(huán)境各指標之間均達到了顯著相關性。水溫與IMOF-N呈顯著正相關，光照和IEF-N、IMOF-N也呈顯著正相關，溶解氧與IEF-N呈顯著正相關，而與CF-N呈顯著負相關。
　　(3)不同淹水深度下土壤無機氮含量發(fā)生變化。銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量對不同淹水深度的響應有顯著差異(p＜0.05)。淹水180d，土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量隨淹水深度的增加均逐漸降低;與未

5、淹水(0m)對比，水深2m處的銨態(tài)氮含量顯著增加，而水深15m處的硝態(tài)氮含量顯著減少(p＜0.05);對于土壤無機氮（銨態(tài)氮+硝態(tài)氮）而言，水深15m處的無機氮含量低于未淹水(0m)。土壤經(jīng)歷第2次淹水后，各淹水深度土壤的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量均顯著低于未淹水(0m)。重新淹水后，可能促進土壤氮素再次進入水體，進一步加重庫區(qū)水體富營養(yǎng)化問題。
　　(4)淹水環(huán)境影響土壤氮素的轉(zhuǎn)化。水溫、濁度與4種酶（脲酶、亞硝酸還原酶、硝酸還原酶和羥

6、胺還原酶）活性呈顯著正相關;而電導率與其他3種酶活性（除硝酸還原酶外）均達到顯著正相關。同時溶解氧和這4種土壤酶活性之間沒有顯著相關性。pH與脲酶、亞硝酸還原酶活性之間存在顯著負相關關系;光照與其他3種酶活性（除硝酸還原酶外）均達到顯著正相關。再者，氨化細菌、亞硝化細菌和反硝化細菌數(shù)量在淹水期大體上隨淹水深度增加而減少，這與淹水期土壤無機氮含量的變化趨勢一致。不同深度下水環(huán)境中光照、溫度和濁度等的差異，改變了土壤酶和微生物活性，進而影響