信叶高速公路沿线湿地土壤物理因子分析

摘要：为了揭示信叶高速公路沿线湿地土壤状况，选择6个研究地并对其土壤物理因子进行分析。结果表明，在水平分布上，各研究地土壤含水量、容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、粉粒及黏粒变化范围分别为16.83%～18.54%、1.15～1.40 g/cm3、28.47%～33.06%、5.40%～8.76%、47.13%～67.31%和18.43%～42.14%。在垂直分布上，多数研究地土壤含水量、容重上下层变化幅度小，随土壤纵向深度增加，各研究地土壤孔隙度和机械组成变化复杂，不同研究地的土壤含水量、非毛管孔隙度差异显著，容重、毛管孔隙度、粉粒、黏粒差异极显著；土壤层次对容重、粉粒、黏粒有显著影响，对含水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度无显著性影响。

关键词：土壤物理因子；湿地；信叶高速公路

中图分类号：S151.9+2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）16-3805-03

湿地是地球上广泛分布的陆地生态系统之一，它支撑着独具特色的物种和较高的自然生产力，其生产力仅次于森林和农田，它不仅为人类的生产、生活提供多种资源，而且具有巨大的环境功能和效益，被誉为自然之肾、生物基因库[1-3]。土壤理化性质是评价湿地土壤质量的重要内容，是生态系统中极其重要的生态因子，直接影响湿地生态系统的生产力[4]，伴随着对湿地生态系统研究的深入，对湿地土壤的研究也越来越受到关注。目前，对湿地生态系统的研究主要集中在农田、湖泊以及滨海等湿地的土壤养分、酶活性、土壤动物变化等[5-8]，而对高速公路沿线人工湿地土壤物理化学性质研究较少。因此，对信叶高速公路沿线湿地土壤理化因子进行深入分析，以期探讨在高速公路建设过程中加强沿线湿地保护、促进湿地生态系统良性循环的措施。

1 材料与方法

1.1 土壤样品的采集

1.1.1 采样时间及地点 根据信叶（信阳—叶集）高速公路沿线湿地实际情况，于2010年6月选择五里店镇、仙居水库、卜塔集镇、汪家集镇、上石桥镇及武庙乡距高速公路两侧20 m范围内的湿地区域作为研究样地。

1.1.2 土壤剖面的设置及样品采集方法 在选定的6个样地内，针对每个样地至少挖掘两个土壤剖面，规格视立地条件而确定，大约为长1.5 m，宽0.8 m，深1.2 m。由下而上分层（45～60 cm、30～45 cm、15～30cm和0～15cm土层）采集土样，在每层中均匀取样。采集的土样分别装入已经编号的保鲜袋中，重约1 kg。

1.2 土壤样品测定指标及方法

测定土壤含水量、机械组成、容重和孔隙度。土壤含水量采用烘干法测定；土壤容重采用环刀法测定；土壤孔隙度测定：将环刀内的原状土放入水中浸泡24 h后迅速取出称重，计算其总孔隙度，将称重后的土样放置2 h后称重，计算其毛管孔隙度，非毛管孔隙度=总孔隙度-毛管孔隙度；土壤机械组成采用比重计法测定。

1.3 数据统计处理

对同类型数据先做平均处理，原始数据的平均化处理、合成以及统计分析和图表制作采用Excel 2003和SPSS l7.0统计分析软件完成。

2 结果与分析

2.1 土壤物理因子水平变化

对信叶高速公路沿线湿地各研究地的土壤含水量、容重和孔隙度进行测定，结果（表1）表明，含水量较大的研究地为仙居（18.54%），最小的为武庙（16.83%），各研究地土壤含水量变化幅度较小，含水量均值为16.83%～18.54%；土壤容重是衡量土壤结构优劣的重要指标，土壤容重的大小受土壤机械组成、结构以及有机质含量和各种自然因素的影响，各研究地土壤容重均值在1.15～1.40 g/cm3之间；土壤孔隙度是反映土壤结构的基本指标，一般用土壤毛管孔隙度和非毛管孔隙度表示，两者反映了土壤通气性、透水性和持水能力。卜塔集研究地毛管孔隙度最大，五里店研究地最小；非毛管孔隙度五里店最大，汪家集最小。原生状态的湿地扰后土壤容重和孔隙度呈现较大变化[9，10]，此次研究各研究地土壤容重和孔隙度偏离原生状态较大，原因是在高速公路建设过程中对湿地的干扰。土壤机械组成是用3种粒径不同的土壤颗粒所占比例表示的，第一种是沙粒（0.050～1.000 mm），土壤粒间孔隙大，蓄水量较差；第二种是粉粒（0.005～0.050 mm），呈壤性，是比较理想的土壤，第三种是黏粒（

2.2 土壤物理因子垂直变化

在所研究的土壤深度范围内（表1），除了上石桥各层土壤含水量呈现从表层到深层先增大后减少外，其余研究地基本呈现逐渐减小趋势；多数研究地土壤剖面0～15 cm范围容重最小，上下层的变异系数变化不大；随土壤深度增加，毛管孔隙度变化规律是：五里店、仙居、卜塔集先减小再增加，最后又减小；武庙先增加后减小，上石桥呈现逐渐减小趋势，对非毛管孔隙度而言，武庙先减小后增加，汪家集呈现递增趋势，其他研究地规律性不强。随土壤纵向深度增加，各研究地土壤机械组成变化情况多样，五里店、仙居、卜塔集和武庙土壤粉粒含量先增再减，汪家集和上石桥呈现递减趋势；对黏粒而言，卜塔集呈现递增趋势，汪家集呈现先增后减趋势，五里店、仙居呈现先减后增趋势，上石桥及武庙呈现减-增-减趋势。不同层次土壤容重、粉粒和黏粒差异显著，土壤层次对含水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度无显著影响。

3 结论与讨论

信叶高速公路沿线各研究地湿地土壤含水量均值在16.83%～18.54%之间；土壤容重均值在1.15～1.40 g/cm3之间；毛管孔隙度为28.47%～33.06%，非毛管孔隙度为5.40%～8.76%；土壤粉粒及黏粒含量分别为47.13%～67.31%和18.43%～42.14%。在垂直分布上，多数研究地各层土壤含水量呈现从表层到深层呈减小趋势，土壤容重上下层变化幅度小，随土壤纵向深度增加，各研究地土壤孔隙度和机械组成变化情况多样，原因是各研究地湿地在建设时就地取土且扰动较大，还没有形成稳定的土壤组成。

不同研究地的土壤含水量、非毛管孔隙度差异显著，容重、毛管孔隙度、粉粒及黏粒差异极显著。不同层次土壤容重、粉粒和黏粒差异显著，土壤层次对含水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度无显著影响。水分也是植物生长的必要因素之一，但过高的水分对植物生长也有一定的抑制作用，多数研究地湿地土壤含水量相对较大，因此在选择高速公路沿线湿地景观植物时，要考虑植物的耐水湿性；大多数研究地土壤的孔隙度均较高，通透性较好，有利于土壤水分的贮存，能满足多数植物的生长要求；各研究地土壤粉粒及黏粒差异极显著，主要是由于在高速公路建设时取土扰动大，还未形成稳定的土壤机械组成，蓄水量较差，应加强保护。

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