信葉高速公路沿線濕地土壤物理因子分析

摘要：為了揭示信葉高速公路沿線濕地土壤狀況，選擇6個研究地并對其土壤物理因子進行分析。結果表明，在水平分布上，各研究地土壤含水量、容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、粉粒及黏粒變化范圍分別為16.83%～18.54%、1.15～1.40 g/cm3、28.47%～33.06%、5.40%～8.76%、47.13%～67.31%和18.43%～42.14%。在垂直分布上，多數研究地土壤含水量、容重上下層變化幅度小，隨土壤縱向深度增加，各研究地土壤孔隙度和機械組成變化復雜，不同研究地的土壤含水量、非毛管孔隙度差異顯著，容重、毛管孔隙度、粉粒、黏粒差異極顯著；土壤層次對容重、粉粒、黏粒有顯著影響，對含水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度無顯著性影響。

關鍵詞：土壤物理因子；濕地；信葉高速公路

中圖分類號：S151.9+2 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）16-3805-03

濕地是地球上廣泛分布的陸地生態系統之一，它支撐著獨具特色的物種和較高的自然生產力，其生產力僅次于森林和農田，它不僅為人類的生產、生活提供多種資源，而且具有巨大的環境功能和效益，被譽為自然之腎、生物基因庫[1-3]。土壤理化性質是評價濕地土壤質量的重要內容，是生態系統中極其重要的生態因子，直接影響濕地生態系統的生產力[4]，伴隨著對濕地生態系統研究的深入，對濕地土壤的研究也越來越受到關注。目前，對濕地生態系統的研究主要集中在農田、湖泊以及濱海等濕地的土壤養分、酶活性、土壤動物變化等[5-8]，而對高速公路沿線人工濕地土壤物理化學性質研究較少。因此，對信葉高速公路沿線濕地土壤理化因子進行深入分析，以期探討在高速公路建設過程中加強沿線濕地保護、促進濕地生態系統良性循環的措施。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品的采集

1.1.1 采樣時間及地點 根據信葉（信陽—葉集）高速公路沿線濕地實際情況，于2010年6月選擇五里店鎮、仙居水庫、卜塔集鎮、汪家集鎮、上石橋鎮及武廟鄉距高速公路兩側20 m范圍內的濕地區域作為研究樣地。

1.1.2 土壤剖面的設置及樣品采集方法 在選定的6個樣地內，針對每個樣地至少挖掘兩個土壤剖面，規格視立地條件而確定，大約為長1.5 m，寬0.8 m，深1.2 m。由下而上分層（45～60 cm、30～45 cm、15～30cm和0～15cm土層）采集土樣，在每層中均勻取樣。采集的土樣分別裝入已經編號的保鮮袋中，重約1 kg。

1.2 土壤樣品測定指標及方法

測定土壤含水量、機械組成、容重和孔隙度。土壤含水量采用烘干法測定；土壤容重采用環刀法測定；土壤孔隙度測定：將環刀內的原狀土放入水中浸泡24 h后迅速取出稱重，計算其總孔隙度，將稱重后的土樣放置2 h后稱重，計算其毛管孔隙度，非毛管孔隙度=總孔隙度-毛管孔隙度；土壤機械組成采用比重計法測定。

1.3 數據統計處理

對同類型數據先做平均處理，原始數據的平均化處理、合成以及統計分析和圖表制作采用Excel 2003和SPSS l7.0統計分析軟件完成。

2 結果與分析

2.1 土壤物理因子水平變化

對信葉高速公路沿線濕地各研究地的土壤含水量、容重和孔隙度進行測定，結果（表1）表明，含水量較大的研究地為仙居（18.54%），最小的為武廟（16.83%），各研究地土壤含水量變化幅度較小，含水量均值為16.83%～18.54%；土壤容重是衡量土壤結構優劣的重要指標，土壤容重的大小受土壤機械組成、結構以及有機質含量和各種自然因素的影響，各研究地土壤容重均值在1.15～1.40 g/cm3之間；土壤孔隙度是反映土壤結構的基本指標，一般用土壤毛管孔隙度和非毛管孔隙度表示，兩者反映了土壤通氣性、透水性和持水能力。卜塔集研究地毛管孔隙度最大，五里店研究地最?。环敲芸紫抖任謇锏曜畲螅艏壹钚?。原生狀態的濕地被干擾后土壤容重和孔隙度呈現較大變化[9，10]，此次研究各研究地土壤容重和孔隙度偏離原生狀態較大，原因是在高速公路建設過程中對濕地的干擾。土壤機械組成是用3種粒徑不同的土壤顆粒所占比例表示的，第一種是沙粒（0.050～1.000 mm），土壤粒間孔隙大，蓄水量較差；第二種是粉粒（0.005～0.050 mm），呈壤性，是比較理想的土壤，第三種是黏粒（<0.005 mm），土壤細粒含量較高，孔隙數量少，水分難以下滲[11，12]。通過對各研究地土壤機械組成進行測定，結果表明，粉粒含量五里店最高，汪家集最低；黏粒含量為上石橋最高，武廟最低。對不同研究地不同層次土壤物理性質進行差異顯著性分析，結果表明，不同研究地的土壤含水量、非毛管孔隙度存在顯著差異，容重、毛管孔隙度、粉粒及黏粒存在極顯著差異。

2.2 土壤物理因子垂直變化

在所研究的土壤深度范圍內（表1），除了上石橋各層土壤含水量呈現從表層到深層先增大后減少外，其余研究地基本呈現逐漸減小趨勢；多數研究地土壤剖面0～15 cm范圍容重最小，上下層的變異系數變化不大；隨土壤深度增加，毛管孔隙度變化規律是：五里店、仙居、卜塔集先減小再增加，最后又減??；武廟先增加后減小，上石橋呈現逐漸減小趨勢，對非毛管孔隙度而言，武廟先減小后增加，汪家集呈現遞增趨勢，其他研究地規律性不強。隨土壤縱向深度增加，各研究地土壤機械組成變化情況多樣，五里店、仙居、卜塔集和武廟土壤粉粒含量先增再減，汪家集和上石橋呈現遞減趨勢；對黏粒而言，卜塔集呈現遞增趨勢，汪家集呈現先增后減趨勢，五里店、仙居呈現先減后增趨勢，上石橋及武廟呈現減-增-減趨勢。不同層次土壤容重、粉粒和黏粒差異顯著，土壤層次對含水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度無顯著影響。

3 結論與討論

信葉高速公路沿線各研究地濕地土壤含水量均值在16.83%～18.54%之間；土壤容重均值在1.15～1.40 g/cm3之間；毛管孔隙度為28.47%～33.06%，非毛管孔隙度為5.40%～8.76%；土壤粉粒及黏粒含量分別為47.13%～67.31%和18.43%～42.14%。在垂直分布上，多數研究地各層土壤含水量呈現從表層到深層呈減小趨勢，土壤容重上下層變化幅度小，隨土壤縱向深度增加，各研究地土壤孔隙度和機械組成變化情況多樣，原因是各研究地濕地在建設時就地取土且擾動較大，還沒有形成穩定的土壤組成。

不同研究地的土壤含水量、非毛管孔隙度差異顯著，容重、毛管孔隙度、粉粒及黏粒差異極顯著。不同層次土壤容重、粉粒和黏粒差異顯著，土壤層次對含水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度無顯著影響。水分也是植物生長的必要因素之一，但過高的水分對植物生長也有一定的抑制作用，多數研究地濕地土壤含水量相對較大，因此在選擇高速公路沿線濕地景觀植物時，要考慮植物的耐水濕性；大多數研究地土壤的孔隙度均較高，通透性較好，有利于土壤水分的貯存，能滿足多數植物的生長要求；各研究地土壤粉粒及黏粒差異極顯著，主要是由于在高速公路建設時取土擾動大，還未形成穩定的土壤機械組成，蓄水量較差，應加強保護。

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