南四湖消落带土壤磷形态分布特征

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磷是湖泊富营养化的主要限制因素之一,消落带土壤中的磷是湖泊富营养化的潜在威胁。南四湖是典型的浅水型湖泊,作为“南水北调”东线工程的重要调蓄湖泊,调水导致的周期性水位涨落会导致南四湖周围形成大面积消落带,影响南水北调调水水质。本研究基于ArcMap分析南四湖消落带分布范围,采用SMT磷分级方法分析了消落带土壤中各形态磷的含量及分布,研究了不同形态磷与主要土壤理化性质的相关性,考察了不同土壤类型和不同土地利用类型条件下的消落带土壤磷释放潜力。研究发现:(1)南四湖消落带土壤磷形态分布空间差异明显:NaOH-P、HCl-P和IP含量高值多集中在南岸,其均值分别为53.27 mg?kg-1、518.35 mg?kg-1和532.79 mg?kg-1,分布情况呈现为南岸>西岸>东岸;TP分布情况呈现为西岸>南岸>东岸,西岸TP均值为811.77 mg?kg-1;OP高值集中于西岸,均值为269.99 mg?kg-1,分布情况表现为西岸>东岸>南岸。南岸、西岸和东岸土壤类型分别为砂姜黑土、潮土和褐土,磷形态分布与土壤类型分布表现出一定一致性。不同方位湖岸磷分布规律为:南岸消落带TP、IP、NaOH-P、HCl-P、OP含量分布情况均表现为自东向西逐渐降低;西岸消落带不同形态磷分布情况均呈现为自中部向南北两侧降低;东岸消落带TP和OP分布情况为自北向南升高,IP和HCl-P自中部向南北两侧升高,而NaOH-P含量在空间上变化不明显。(2)土壤不同磷形态之间相关性为:NaOH-P含量与IP含量呈极显著正相关(p<0.01),TP含量与NaOH-P、HCl-P、IP、OP含量均呈极显著正相关(p<0.01)。各形态磷与其他理化性质见相关性为:NaOH-P含量与Feox(无定形铁)含量呈极显著正相关(p<0.01);ωLOI(烧失质量分数)与NaOH-P、OP、TP均呈极显著正相关(p<0.01);pH与NaOH-P、ωLOI呈显著负相关(p<0.05),与OP呈极显著负相关(p<0.01)。(3)南四湖消落带不同土地利用类型磷释放潜力大小表现为水浇地>设施农用地>林地;南四湖消落带不同类型土壤磷释放潜力表现为:砂姜黑土>潮土>褐土;不同方位湖岸磷释放潜力表现为:南岸>西岸>东岸,南岸表现出较大磷释放潜力。
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