秦淮河河岸带土壤主要生物学与生态学特性研究

论文摘要

本文以南京秦淮河为研究对象,对受扰河岸带土壤的主要理化性质、重金属污染、土壤微生物数量、土壤微生物活性、土壤酶活性等方面进行了系统研究,探讨了河岸带土壤的主要生物学与生态学特性。主要研究成果如下:⑴与高地相比,河岸带土壤表现为较高的含水量、容重。人类干扰对河岸带土壤的理化性质,尤其是氮、磷等营养成分的再分配产生了深刻影响。上游河岸土壤的氮、磷含量明显低于中下游土壤的氮、磷含量,污染河岸成为河流污染物的重要聚集地和污染源。但近水区土壤与远水区理化性质的变化规律不明显。⑵河岸区域不同,土壤酸碱性不同。源头土壤呈酸性,中下游土壤呈中性到碱性。土壤重金属污染在垂直和水平方向均表现一定的异质性。土壤重金属质量分数近水区一般要高于远水区,而表层高于下层。5种重金属元素污染指数排序为镉>锌>铜>铬>铅。⑶与同纬度高地土壤相比,河岸带土壤微生物的总体数量略少。土壤微生物数量随取样点和季节不同呈现显著变化。总体趋势是微生物数量随温度的升高而增加,而上层多于下层。但部分样地土壤微生物数量出现反常变化,即下层>表层,这可能与部分河岸土壤自身的物理特征及人为活动有关。⑷河岸带土壤呼吸作用强度随季节的变化较为明显。土壤呼吸速率与气温存在指数相关:y = 0.9986e0.0475x r2 = 0.4395。土壤呼吸速的日变化表现出不明显的双峰型曲线。土壤微生物量碳多变化在200～600 mg·kg-1之间,不同季节起伏较大,在数量上小于森林土壤。由于环境的不同,不同样地土壤微生物量碳在数量上存在显著差异。⑸相关分析表明,河岸带土壤微生物量碳与全氮、有机质呈极显著正相关（p<0.01）,与速效钾呈显著正相关（p<0.05）;与速效磷呈弱负相关（p>0.05）;与全磷相关性不明显。⑹土壤酶活性的大小在水平方向上存在一定变异。中上游土壤酶活性较高,下游土壤酶活性较低。软质河岸明显高于硬质河岸。相关分析表明,土壤酶活性与土壤养分含量呈正相关。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 第一章 河岸带研究概述
• 1.1 河岸带的定义
• 1.2 河岸生态系统的生境特征
• 1.2.1 充足的水分
• 1.2.2 特殊的基质
• 1.2.3 物种多样性丰富
• 1.2.4 特殊的物质循环规律
• 1.2.5 动态变化特征
• 1.3 河岸生态系统的结构特点
• 1.4 河岸带功能
• 1.4.1 生态系统水平
• 1.4.2 景观水平
• 1.5 国内外河岸生态系统研究进展
• 1.5.1 河岸带的功能
• 1.5.2 河岸带土壤特性的研究
• 1.5.3 护岸技术研究
• 1.5.4 退化河岸（水岸）生态系统恢复与重建
• 1.5.5 河岸生态系统未来的研究方向
• 1.6 本研究的目的及意义
• 第二章 研究地区自然概况和样地的选取
• 2.1 地理位置
• 2.2 气候
• 2.3 地形地貌
• 2.4 水质及环境
• 2.5 样地的选取
• 第三章 秦淮河河岸带土壤理化性质分析
• 3.1 引言
• 3.2 研究方法
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 土壤物理性质分析
• 3.3.2 土壤主要化学性质分析
• 3.4 讨论
• 第四章 秦淮河河岸带土壤重金属污染分析
• 4.1 引言
• 4.2 研究方法
• 4.2.1 实验设计与样品采集
• 4.2.2 土壤污染评价
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 土壤重金属分布
• 4.3.2 土壤重金属质量分数的相关性分析
• 4.3.3 土壤重金属污染评价
• 4.4 讨论
• 第五章 秦淮河河岸带土壤微生物数量和组成
• 5.1 引言
• 5.2 研究方法
• 5.2.1 样品采集
• 5.2.2 实验方法
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 近水区土壤三大微生物的数量统计
• 5.3.2 近水区不同样地的土壤微生物的数量差异
• 5.3.3 近水区土壤微生物数量随季节的变化
• 5.3.4 近水区土壤微生物数量的空间梯度变化
• 5.4 讨论
• 第六章 秦淮河河岸带土壤微生物活性分析
• 6.1 引言
• 6.2 研究方法
• 6.2.1 样地设置与土样采集
• 6.2.2 土壤含水率的测定
• 6.2.3 土壤温度的测定
• 6.2.4 土壤呼吸速率的测定
• 6.2.5 土壤微生物生物量测定
• 6.3 结果与分析
• 6.3.1 土壤呼吸作用强度分析
• 6.3.2 土壤微生物量分析
• 6.4 讨论
• 第七章 秦淮河河岸带土壤酶活性分析
• 7.1 引言
• 7.2 研究方法
• 7.2.1 样地设置与土样采集
• 7.2.2 测定方法
• 7.3 结果与分析
• 7.3.1 土壤酶活性分析
• 7.3.2 土壤酶活性与土壤理化性质的相关性
• 7.3.3 土壤酶活性与土壤微生物量碳的相关性
• 7.4 讨论
• 第八章 主要结论、创新性与研究展望
• 8.1 主要结论
• 8.2 创新
• 8.3 研究展望
• 参考文献
• 详细摘要