日前,中科院重慶研究院水庫(kù)生態(tài)學(xué)研究中心團(tuán)隊(duì)在水庫(kù)消落帶土壤結(jié)構(gòu)演變與界面物質(zhì)循環(huán)研究中取得新進(jìn)展,成果發(fā)表在《Soil & Tillage Research》、《CATENA》、《Science of the Total Environment》、《Microbial Ecology》、《生態(tài)學(xué)報(bào)》、《土壤》等國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究領(lǐng)域的經(jīng)典刊物。
土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的基底,而團(tuán)聚體是土壤結(jié)構(gòu)和功能的基本單元,其形成與穩(wěn)定是土壤提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的物質(zhì)基礎(chǔ)。土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性易受耕種、干濕交替等自然和人為活動(dòng)的影響。三峽水庫(kù)自2010年正式蓄水至175 m以來(lái),在“夏落冬漲”的反季節(jié)水位調(diào)度模式下,形成了垂直落差高達(dá)30 m、我國(guó)面積最大的水庫(kù)消落帶。周期性“冬水夏陸”的干濕交替,必然導(dǎo)致消落帶土壤結(jié)構(gòu)和物質(zhì)循環(huán)過(guò)程發(fā)生重大改變,然而團(tuán)聚體具有怎樣的穩(wěn)定特征,土氣界面物質(zhì)循環(huán)過(guò)程及其主導(dǎo)機(jī)制均不清楚。
近年來(lái),中科院重慶研究院水庫(kù)生態(tài)學(xué)研究中心團(tuán)隊(duì)針對(duì)上述科學(xué)問(wèn)題,通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間序列大范圍采樣分析與原位觀測(cè),系統(tǒng)研究了三峽水庫(kù)消落帶土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的空間分異規(guī)律與關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)機(jī)制,以及土氣界面主要生源物質(zhì)通量與主導(dǎo)因素,在土壤結(jié)構(gòu)演變與界面物質(zhì)循環(huán)研究方面取得了一些新的認(rèn)識(shí):① 淹水強(qiáng)度是導(dǎo)致表層土壤團(tuán)聚體粒徑分布和穩(wěn)定性差異的決定性因素,隨著淹水時(shí)間增加大團(tuán)聚體崩解尤為明顯,土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低;② 土壤類(lèi)型及其性狀是影響土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,黏粒、有機(jī)碳等含量是水庫(kù)消落帶土壤結(jié)構(gòu)分異的主要驅(qū)動(dòng)因子;③ 不同淹水強(qiáng)度下土壤呼吸與土氣界面主要溫室氣體排放通量差異并不顯著,其主要驅(qū)動(dòng)因素是微生物群落結(jié)構(gòu)、土壤含水量和溫度,同時(shí)人為活動(dòng)也是導(dǎo)致消落帶土壤結(jié)構(gòu)演變與界面物質(zhì)循環(huán)演化的重要影響因素。該結(jié)果初步揭示了水位波動(dòng)與人為活動(dòng)對(duì)三峽水庫(kù)消落帶土壤結(jié)構(gòu)演變與界面物質(zhì)循環(huán)的影響機(jī)制,對(duì)于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)干濕交替下土壤團(tuán)聚體形成與穩(wěn)定、物質(zhì)循環(huán)過(guò)程等具有重要理論價(jià)值,同時(shí)也可為大型水庫(kù)消落帶植被恢復(fù)與生態(tài)重建,以及水土流失防治等實(shí)踐提供理論支撐。
上述工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2018YFD0800600)、國(guó)家自然科學(xué)基金(41771266 ;41701247;41401243;41303053)、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)(2017391)、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金(Y812000005;Y412201401),重慶市基礎(chǔ)與前沿項(xiàng)目(cstc2017shmszdyfX0074;cstc2013jcyjA0302)及重慶市社會(huì)事業(yè)與民生保障重點(diǎn)項(xiàng)目(cstc2017shms-zdyf0331)等聯(lián)合資助,以及開(kāi)州區(qū)人民政府在基地建設(shè)、科研設(shè)施等方面的大力支持。
主要論文鏈接:
1. https://doi.org/10.1016/j.catena.2020.104815
2. https://doi.org/10.1016/j.still.2019.104522
3. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2019.105664
4. https://doi.org/10.1007/s11368-019-02410-7
5. http://doi.org/10.7717/peerj.8503
6. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134184
7. https://doi.org/10.1007/s00248-018-1183-3
8. http://soils.issas.ac.cn/tr/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=tr201706200287&flag=1
9. https://link.springer.com/article/10.1007/s00253-015-7083-2
10.http://yangtzebasin.whlib.ac.cn/CN/10.11870/cjlyzyyhj201601020
11.https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11368-016-1485-3
12.http://dx.doi.org/10.5846/stxb201407181464
三峽水庫(kù)調(diào)度影響下岸帶樣點(diǎn)分布
不同淹水強(qiáng)度下消落帶土壤團(tuán)聚體分異
消落帶不同土壤類(lèi)型下團(tuán)聚體穩(wěn)定性分異
消落帶土壤呼吸與主要溫室氣體排放通量