农业耕作和外来植物入侵对金沙江下游库区新生消落带土壤养分和酶活性的影响

金沙江下游梯级水电站新生消落带上农业耕作较为普遍,同时广泛存在外来植物入侵,这可能会对其土壤养分状况产生潜在影响。基于此,以乌东德电站库区新生消落带为研究区域,以淹水后自然形成的狗牙根(Cynodon dactylon)群落为对照,选择典型农作物玉米(Zea mays)与入侵植物银胶菊(Parthenium hysterophorus)为研究对象,通过比较不同群落下0~10 cm和10~20 cm深度土壤养分含量及酶活性差异,探讨农业耕作和外来植物入侵对消落带土壤养分状况的影响。结果表明:①玉米和银胶菊群落下0~10 cm土层有机质、全氮、全磷、速效钾含量显著高于狗牙根群落(P<0.05),增幅为24.58%~136.98%;10~20 cm土层的有机质、氮磷钾养分全量和速效养分含量也较狗牙根群落显著高出16.67%~141.68%(P<0.05)。②相较狗牙根群落,玉米和银胶菊群落下0~10 cm和10~20 cm土层的脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、硝酸还原酶活性均显著增加(P<0.05),增幅为5.60%~378.65%。3个群落中,银胶菊群落土壤酶指数最高,较狗牙根群落显著高出23.49%(P<0.05)。③消落带土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾含量均与脲酶、蔗糖酶、硝酸还原酶、碱性磷酸酶活性之间呈显著正相关(P<0.05),表明上述酶活性可作为消落带土壤养分状况变化的有效表征。总的来看,农耕活动和银胶菊入侵促进了落干期金沙江下游新生消落带土壤养分的积累和有效性的增加。因此,应加强消落带农业耕作的管控并尽快开展入侵植物防治,以减少淹水期消落带土壤养分流失风险。

丹江口库区新生消落带不同土地利用酶活性比较

随着南水北调中线工程的建成,丹江口水库水位上涨形成了大量新生消落带,消落带生态环境变化对水库水质具有较大影响,土壤酶活性和土壤养分的改变在一定程度上能反映土壤生态环境的变化.基于此,以丹江口水库新生消落带为研究区域,选取库周从未经历淹没的区域作为对照,采用裂区试验设计方法,以样地类型(新生消落带和对照区)为主处理,以3种不同土地利用类型(林地、农田和草地)为副处理,研究了土壤酶(脲酶、转化酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶)活性与土壤养分之间的关系.结果表明:①新生消落带土壤中w(TN)、w(NO^-3-N)和w(OM)均显著低于对照区(P<0. 05),而农田、草地的w(NH^+4-N)与林地的w(TP)显著高于对照区(P<0. 05).②与对照区相比,新生消落带农田和草地的脲酶、转化酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性均降低,其中,农田和草地脲酶活性分别降低了79%和54%,而林地脲酶与过氧化氢酶显著增加,林地脲酶活性升高了133%,林地碱性磷酸酶与转化酶活性变化不显著.③不同土地利用类型的土壤理化性质对酶活性的影响不同,新生消落带农田土壤含水量、w(NH^+4-N)的升高及w (TN)、w (TP)、w (OM)的降低是导致酶活性降低的主要影响因素,新生消落带林地土壤p H、w(TP)、w(TN)对酶活性的增加有主要影响,新生消落带草地土壤含水量、w(NH^+4-N)、w(TN)、w(TP)、w(OM)对酶活性的降低有主要影响.研究显示,消落带林地在淹没期间能够吸附固定土壤及水体中的氮磷,水落后土壤酶活性的升高有利于土壤中养分的分解,减少氮磷对库区水体的污染.