三峡水库蓄水对消落带土壤Cu、Zn、Cr、Cd含量的影响

为揭示水位涨落形成系列淹水梯度对消落带土壤重金属含量的影响,论文采集三峡水库忠县消落带土壤,分析了不同淹水深度土壤Cu、Zn、Cr、Cd含量,并探讨了这些重金属元素物质来源及其与三峡水库水位涨落关系。结果表明：1）不同淹水深度下消落带土壤重金属含量差异较大,长期淹水土壤Cu、Zn、Cd含量远远高于短期淹水和未淹水土壤,Cr则在不同淹水深度略有变化;2）除Cr相对独立外,不同淹水深度下土壤SOM、pH与土壤Cu、Zn、Cd含量密切相关,但pH、SOM间仅有微弱的相关关系;3）因子分析中因子1和因子2对Cu、Zn、Cr、Cd的累计贡献率为93.47%,Cu、Zn、Cd在第一轴载荷值为0.962、0.967、0.925,Cr在第二轴载荷值为0.998。研究发现：1）重金属输入来源和流向异质性是决定不同淹水深度Cu、Zn、Cr、Cd含量差异的重要原因,长期淹水显著增加了土壤Cu、Zn、Cd含量,但对Cr效应并不明显;2）区域土壤内Cr主要来源为自然源的土壤侵蚀和母岩风化,Cu、Zn、Cd来源于人为输入的库岸输入和长江上游来水悬浮颗粒沉积,应引起足够重视。     

三峡水库蓄水对长江干流河岸植物组成的影响

三峡水库采取“冬蓄夏泄”的水位调度方式,导致淹没区的原河岸带和陆地植物及其群落的大量消失,并将逐渐形成适应消落带环境的植物群落。在忠县选择长江干流北岸典型区域建立固定样区,对蓄水前（2007年）后（2015年）158~173 m高程段植物组成变化进行研究。结果发现：（1）蓄水前,样区共有维管束植物106种（隶属47科96属）,优势植物生活型为多年生草本、一年生草本和灌木;蓄水后维管束植物种类下降了45.28%,只有58种（隶属26科51属）,其中多年生草本所占比例由蓄水前的40.57%上升为43.10%,一年生草本由蓄水前的28.30%上升为48.28%,灌木已不再是优势植物生活型。（2）蓄水后,狗牙根（Cynodon dactylon）的重要值由蓄水前的1.72%增大到45.06%,荩草（Arthraxon hispidus）和白茅（Imperata cylindrica）则由之前的6.81%和16.48%下降到0。样区下部的优势物种由蓄水前的荩草、白茅和喜旱莲子草（Alternanthera philoxeroides）变为狗牙根、稗（Echinochloa crusgalli）和水蓼（Polygonum hydropiper）;样区中部的优势物种由蓄水前的荩草和白茅变为狗牙根、苍耳（Xanthium sibiricum）、鬼针草（Bidens pilosa）和喜旱莲子草;样区上部的优势物种由蓄水前的白茅变为狗牙根、鬼针草和狗尾草（Setaria viridis）。（3）蓄水前,158~173 m物种数范围为42~66,各高程段物种数无明显变化趋势;蓄水后,158~173 m物种数范围为14~43,各高程段物种数差异明显,且呈现出随高程上升而增加的趋势,而物种多样性指数和物种均匀度指数均未随高程变化呈现出明显的变化趋势。研究表明,三峡水库运行导致消落带植物种类下降了近50%,许多不适应水淹的物种消失或优势度减小;一些克隆能力强的多年生草本竞争优势明显,部分种子扩散能力强的一年生草本依靠种子休眠的形式躲避冬季长期淹水,也能适应消落带这种特殊的生境;不同高程段消落带生态系统受淹水深度、淹水时间、淹水频率的影响不同,导致植物群落的物种组成和物种分布存在显著差异,特别是优势种变化明显。 关键词： 狗牙根;一年生草本;多年生草本;物种丰富度;水位变动