《三峽庫區消落帶土壤磷素源-匯功能轉換機理與風險評價》是依託西南大學，由魏世強擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：三峽庫區消落帶土壤磷素源-匯功能轉換機理與風險評價
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：魏世強
- 依託單位：西南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
三峽水庫消落帶是庫區水域生態系統和陸地生態系統的重要交錯地帶。消落帶土壤以其獨特的地位和對外部環境的敏感性，在庫水周期性淹水-出露的調度過程中因土水性質的交替變化，既可能成為水體中磷素的吸納地（磷匯），也可能向水體釋放磷素（磷源）。針對大型水庫消落帶土壤磷素源匯功能轉換過程與機理研究匱乏的情況，項目以三峽水庫實際庫水調度方式下，不同類型消落帶土壤、水體的原位定點監測為依託，通過對庫水不同運行時段土壤、水體及土-水界面相關性質及磷溶出、吸持動態的同步監測，結合室內控制條件下的靜態與動態模擬試驗，系統比較三峽庫區消落帶土壤對水體磷的源/匯能力及其動態變化；揭示消落帶土壤磷/源匯功能轉換的關鍵過程、影響因素及作用機理；探明消落帶土壤磷庫容量及組分特徵，定性與定量相結合評價消落帶土壤在庫水運行不同時段的環境風險。豐富消落帶土壤磷素化學知識體系，為水庫水體富營養化的防治提供科學依據。
結題摘要
三峽水庫消落帶是庫區水域生態系統和陸地生態系統的重要交錯地帶，消落帶磷素的遷移循環對庫區水體富營養化潛勢具有重要影響。項目對三峽水庫消落帶土壤和沉積物進行了系統採樣監測，明確了消落帶磷素庫容與組分特徵；通過室內模擬與原位監測相結合，系統探討了土壤（pH、有機質、活性鐵、活性鋁、磷素含量形態等）、水體（pH、Eh、離子及有機物組成等）及土–水界面（pH、Eh、DO等）相關性質與磷素吸持與溶出釋放的影響，揭示了消落帶土壤磷/源匯功能轉換的關鍵過程、影響因素和機理；在此基礎上，對消落帶土壤的水環境風險進行了評價，探討了消落帶土壤磷素釋放風險控制方法。結果表明，消落帶土壤沉積物0-20cm 磷素總庫容為43058t，以無機磷為（IP）主要形態，無機磷中Ca-P占優勢；按照三峽水庫現行庫水調度方式，在周邊農業徑流輸入磷變化不大的情況下，消落帶土壤在淹水期間作為水體磷“源”或“匯”的能力主要取決於土壤類型及其磷素負荷：當土壤Olsen-P含量大於20mg•kg-1時，土壤向水體乾淨釋放磷；而當土壤磷素飽和度大於20%時，Olsen-P呈躍遷式增加，在紫色土和紫色潮土上Olsen-P最大閾值超過20mg•kg-1；消落帶三種類型主要土壤中，紫色土磷素釋放能力最高，礦子黃泥最低；土壤磷素釋放峰值出現在淹水後的2-3周內；水體酸度和有機物組成、溫度和光照均顯著影響磷的釋放，水體酸度偏酸或偏鹼均會增加土壤磷的釋放，有機酸對土壤磷素溶出具有促進作用，溫度升高有利於磷素釋放，而光照可抑制磷的釋放；消落帶季節性植物對土壤磷的吸收和淹水腐解釋放，促進了土壤向水體磷的釋放；土壤淹水後磷素形態轉化與磷素釋放能力關係密切，有機質的降解和鐵氧化物的還原是磷素形態轉化和有效性變化的重要驅動因素。消落帶土壤落乾過程中，對磷的吸持容量增大，DPS降低，再次淹水磷素釋放能力趨於下降，但出露期來自周邊小流域的農業徑流及消落帶季節性農用可再次增加土壤磷素負荷和吸持飽和度。對消落帶磷素水環境風險進行了系統評價，明確了高磷釋放風險消落帶的分布。項目成果較好地回答了所提出的關鍵科學問題，豐富消落帶土壤磷素化學的知識體系，為水庫消落帶管理和水體富營養化的防治提供了科學依據。
