沟渠化对沼泽湿地土壤铁分异的影响

利用沼泽湿地中距离渠岸不同位置所形成的沼泽土壤水文植被特征的差异,通过原位采集不同深度的土壤和土壤溶液,比较了湿地土壤固相和液相中铁的空间分异,分析了沟渠化对这种分异的影响。结果表明,土壤总铁量呈距离沟渠越近其质量分数越高,总铁量从沟渠边(25.17±4.06)g/kg下降到8.8 m外的(21.81±3.47)g/kg,减少了13.35%;无论溶解性亚铁(Fe^(2+))、溶解性高铁(Fe^(3+))还是溶解性总铁,都表现为随沟渠距离增加,先增加再降低的趋势,即距离沟渠4.4 m处溶解性铁质量浓度最高((1.75±0.95)mg/L);以溶解性亚铁(Fe^(2+))与溶解性高铁(Fe^(3+))质量浓度比,表征的土壤氧化还原环境以距离沟渠6.6 m处还原性最强。沟渠对天然湿地的穿过显著影响土壤铁的分布,导致部分铁通过土壤表层(0^-10 cm)的冲刷和中上层土壤(-20^-40 cm)的侧向渗流从沟渠两侧土壤向沟渠汇集,从而导致天然湿地土壤铁的流失。土壤p H值和水势是影响土壤铁空间分异的主要因素。

沟渠化对三江平原湿地铁元素沉积过程的影响

沟渠化是湿地垦殖的标志性过程和景观.在三江平原洪河国家级自然保护区附近选择了一个典型四级排水沟渠系统,沿等级在沟渠底部布设沉积板,并以附近的河漫滩天然湿地为对照,连续两年定量采集了不同级别沟渠和天然湿地中的当年沉积物,分别计算了沉积通量和沉积物中的铁元素及其氧化物和生源要素含量.结果表明,各等级沟渠的枯落物、泥沙和总沉积通量都没有显著性差异,其均值分别为(57.00±16.90)、(3 997.57±798.98)和(4 054.57±792.91)g·(m2·a)-1,其中枯落物所占比例随沟渠等级增加而逐渐降低;天然湿地的枯落物沉积通量[(120.26±19.42)g·(m2·a)-1]显著高于沟渠,而泥沙[(35.41±11.15)g·(m2·a)-1]和总沉积通量[(155.67±20.75)g·(m2·a)-1]则显著低于沟渠;各级沟渠和天然湿地沉积物中的总铁含量没有显著性差异,但游离态铁含量显著低于天然湿地;农渠、斗渠和支渠沉积物的无定形铁和络合态铁含量都与天然湿地接近,且都高于干渠沉积物;各级沟渠沉积物中铁氧化物的游离度为天然湿地的60.2%,而络合度和活化度都没有显著性差异;各级沟渠沉积物中的总有机碳、总氮和总磷含量都没有显著差异,但都低于天然湿地,分别为天然湿地的14.6%、31.6%和41.0%.三江平原湿地垦殖形成的沟渠化对天然湿地的铁和生源要素沉积产生了显著影响,合理的农田用水管理才能避免由此带来的环境生态风险.

3种生态化改造模拟沟渠系统净化农田退水的试验研究

通过室内模拟试验,研究了3种生态化改造模拟沟渠系统对农田退水的净化效果。结果表明,整个试验周期内,A型(苦草+贝壳粉)、B型(苦草+火山石)和C型(金鱼藻+火山石)沟渠系统的TP表面去除负荷分别为25.85、23.49和23.83mg·d^-1·m^-2,NH3-N去除负荷分别达到114.47、117.63和116.96mg·d^-1·m^-2,COD去除负荷分别为1.782、1.783和1.785g·d^-1·m^-2;说明生态沟渠污染净化效率受沟渠植物种类和基质类型的影响较大。