胶州湾互花米草湿地土壤无机磷形态分布特征及其影响因素

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本文以胶州湾湿地互花米草区(S区)和光滩区(M区)为研究对象,于2017年5、7、9、11月对研究区土壤各形态磷(P)以及植被各器官中的P进行了研究。通过对比分析了S区与M区土壤总磷(TP)、无机磷(IP)以及分级后各形态的IP(Ca2-P、Ca8-P、Ca10-P、Al-P、Fe-P以及O-P)含量的时空特征及其与土壤理化性质的相关性,同时,对IP占TP的比重进行了动态分析,得出各种IP形态含量之间存在的相关性。本研究可为深入了解胶州湾互花米草湿地生态系统P的养分循环机制提供数据,还可弥补该研究区土壤IP分级相对匮乏的研究现状。主要得到以下结果:(1)土壤TP含量变化范围为335.36549.96 mg/kg,平均值是429.45 mg/kg。S区TP含量远高于M区,两区土壤TP含量整体上呈现出随土层加深而降低的分布特征。两区土壤TP含量随月份变化均大致呈现“Z型”的变化。其中,S区各土层TP含量最高值基本都出现在7月,最低值出现在5月。而M区各土层TP含量变化趋势较为一致,各土层TP含量最高值基本出现在7月,最低值基本都出现在9月。(2)互花米草全株的TP总量随月份推移呈现出上升→下降→微升趋势,最高值出现在7月,最低值出现在9月。不同器官内TP含量表现为叶最大。其中根的TP含量在11月达到最大,最小值出现在5月;茎中TP含量的最大值出现在7月,最小值出现在9月;叶中TP含量最高值出现在7月,最低值出现在9月。(3)S区和M区土壤IP含量平均值是227.8 mg/kg,约占TP含量的53.11%,且整体变化较为平稳。S区和M区土壤IP平均含量分别为249.74 mg/kg、205.86 mg/kg,S区IP含量明显高于M区。S区和M区土壤全年平均IP含量最高值均出现在表层010cm,最低值均出现在土层5060cm之间。在时间分布上,S区与M区土壤IP含量变化趋势大致相反,S区先下降后上升,而M区则是先上升后下降。(4)胶州湾互花米草湿地土壤Ca-P含量平均值是120.15 mg/kg,主要以Ca10-P为主。其中,Ca2-P、Ca8-P和Ca10-P平均含量值分别为19.2 mg/kg、11.51 mg/kg和89.44 mg/kg。(5)胶州湾互花米草湿地土壤Al-P含量变化范围为7.7020.48 mg/kg,平均含量值为11.91 mg/kg,S区与M土壤Al-P含量平均值分别是12.25 mg/kg、11.58 mg/kg。Fe-P含量变化范围为59.80150.71 mg/kg,平均含量值为88.65 mg/kg,且S区与M土壤Fe-P含量平均值分别为106.95 mg/kg、70.36 mg/kg。O-P含量变化范围为1.879.4 mg/kg,平均值是5.25 mg/kg,占IP比重最小。(6)影响胶州湾互花米草湿地S区土壤各种形态的P含量变化的主要因子有土壤有机质、pH和可溶性盐。影响M区土壤各种形态的P含量变化的因子除上述3种因子外还包括含水率。此外,各种形态的P含量之间也存在一定的耦合关系。(7)IP分级后各形态含量大小依次为:Ca10-P>Fe-P>Ca2-P>Al-P>Ca8-P>O-P,其中Ca-P含量占IP含量52.74%。且由于入侵种互花米草(学名:Spartina alterniflora)的生长,除了Ca10-P,上述含量均表现为S区>M区,各形态的IP都有不同程度的增长。TP、IP、Al-P、Fe-P以及O-P分别增长:22.4%、21.3%、5.8%、52%和10%。
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