重慶研究院在河庫(kù)岸帶基質(zhì)穩(wěn)定與碳匯研究中取得新進(jìn)展

發(fā)布時(shí)間：2022-05-25 來源：重慶研究院【小中大】【打印】【關(guān)閉】

　　大型水庫(kù)的建設(shè)運(yùn)行強(qiáng)烈改變著自然河流的景觀格局、水文節(jié)律和生態(tài)過程。長(zhǎng)江上游大型梯級(jí)水庫(kù)群建成運(yùn)行，極大地改變了河庫(kù)水沙情勢(shì)，對(duì)岸帶基質(zhì)穩(wěn)定等帶來不確定性影響。河庫(kù)岸帶在土壤侵蝕緩沖、岸線穩(wěn)定、生物棲息地保護(hù)以及水質(zhì)改善等方面都發(fā)揮著重要的生態(tài)功能。團(tuán)聚體是土壤結(jié)構(gòu)的基本單元，是河庫(kù)岸帶發(fā)揮生態(tài)功能的物質(zhì)基礎(chǔ)，然而變化水沙環(huán)境下河庫(kù)岸帶土壤團(tuán)聚體形成與穩(wěn)定特征及碳氮轉(zhuǎn)化過程尚不清楚。

　　近年來，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)問題，通過江津-宜昌-城陵磯河庫(kù)岸帶長(zhǎng)時(shí)間序列原位樣品采集、分析與定點(diǎn)監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)研究了不同水文擾動(dòng)下河庫(kù)岸帶土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定特征以及關(guān)鍵膠結(jié)物轉(zhuǎn)化過程，并取得了以下新認(rèn)識(shí)：① 河庫(kù)岸帶土壤團(tuán)聚體粒徑分布和穩(wěn)定性受到周期性水位波動(dòng)、土地利用、植物群落等多重因素影響，水文擾動(dòng)通過改變植物群落屬性、團(tuán)聚體有機(jī)膠結(jié)物質(zhì)進(jìn)而影響團(tuán)聚體粒徑分布與穩(wěn)定性（圖 1、2、3）；② 河流形態(tài)對(duì)岸帶土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性具有重要影響，河流彎曲度較高的河庫(kù)岸帶土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也較高，適度增加河流彎曲度有利于提升河庫(kù)岸帶土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性（圖 4）；③ 不同淹水強(qiáng)度下河庫(kù)岸帶土壤呼吸與土氣界面碳氮通量差異并不顯著，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，團(tuán)聚體穩(wěn)定性增強(qiáng)對(duì)于河庫(kù)岸帶土壤碳匯具有重要的促進(jìn)作用（圖 5）。

　　該結(jié)果初步揭示了水文干擾與人為活動(dòng)對(duì)河庫(kù)岸帶土壤結(jié)構(gòu)演變與界面碳氮轉(zhuǎn)化的影響機(jī)制，對(duì)深入認(rèn)識(shí)獨(dú)特生境下土壤團(tuán)聚體形成與演變、碳氮循環(huán)過程等具有重要理論價(jià)值，也可為河庫(kù)岸帶植被恢復(fù)與生態(tài)保育，以及水土流失防治與岸線穩(wěn)固等實(shí)踐提供基礎(chǔ)支撐。系列工作發(fā)表在《Geoderma》、《Soil & Tillage Research》、《CATENA》、《Science of the Total Environment》、《土壤學(xué)報(bào)》、《水土保持學(xué)報(bào)》、《長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境》等國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究領(lǐng)域的經(jīng)典刊物。

　　上述工作得到了三峽后續(xù)工作規(guī)劃（5000002021BF40001）、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）、中國(guó)科學(xué)院西部青年學(xué)者（202082）、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金（Y812000005；Y412201401）、重慶市技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用發(fā)展重點(diǎn)專項(xiàng)（cstc2019jscx-dxwtBX0007）等聯(lián)合資助，以及重慶市水利局、開州區(qū)人民政府在基地建設(shè)、科研設(shè)施等方面的大力支持。