典型岩溶槽谷区氨氧化微生物丰度对隧道建设的响应——以中梁山为例

氨氧化微生物介导土壤中铵态氮的氧化,是土壤硝化作用的第一步。【目的】在大型隧道工程影响的岩溶区,了解氨氧化微生物对土壤含水率和营养环境变化的响应对于研究隧道建设引起的生态环境改变和氮循环过程变化都有十分重要的意义。【方法】本研究以重庆市北碚区中梁山龙凤槽谷为例,对比受隧道影响的龙凤槽谷和不受隧道影响的龙车槽谷中4种土地利用方式(荒草地、竹林地、混交林以及菜园地)下的土壤中,3种氨氧化微生物(氨氧化细菌AOB、氨氧化古菌AOA、亚硝酸盐氧化细菌CMX)的丰度变化,结合土壤含水量、pH以及土壤营养元素等的变化,分析隧道建设引起的可培养氨氧化微生物数量变化及其过程机理。【结果】结果发现:(1)由于隧道开挖揭露了地下含水层,导致地下水位下降、土壤含水率降低、pH值升高、硝态氮含量增加、隧道影响区AOA、AOB和CMX丰度显著低于非隧道影响区,后者数量分别是前者的4.8、4.4和3.9倍;(2)受岩溶区碱性土壤环境和地下水以及可溶物极易漏失的影响,铵态氮等底物浓度并不是氨氧化细菌的主要影响因素,AOA丰度与土壤含水率和土壤酸碱缓冲性能呈正相关(P<0.01),CMX和AOB丰度都与土壤硝态...     

气象要素及土壤理化性质对不同土地利用方式下冬夏岩溶作用的影响

为揭示岩溶作用对不同人类活动强度土地利用方式、季节变化的响应,在重庆青木关岩溶槽谷区选取地质背景相同的6种典型土地利用方式(旱地,水田,退耕林,荒草地,杉竹混交林,竹林),利用标准溶蚀试片法得到各样点冬、夏两季单位面积溶蚀数据。并用自动气象站降水、气温,各样点土壤水、土壤CO2、土壤有机质、土壤pH、土壤容重、土壤孔隙度等数据对溶蚀结果进行分析。结果是:(1),夏季各样点壤中平均溶蚀量为冬季的3.87倍,且最大溶蚀量从夏季-80cm处上升为冬季-20—-50cm处;(2),受人类活动影响强度大的旱地、水田溶蚀量大于人类活动强度逐渐削弱的退耕林、旱地,而受人类活动影响最小的山竹混交林、竹林溶蚀量最小。且在人类活动强度较大的夏季三者之间差值较大。分析认为:水分、热量与溶蚀的季节变动存较好正相关关系,是影响溶蚀的最基础因素;土壤CO2在降水量大的夏季才能更好地促进溶蚀;土壤有机质与土壤pH反相关,二者协同影响溶蚀,在有机质含量高、pH偏低的表层对溶蚀影响大,其它层位影响较小;土壤容重、土壤孔隙度反映的土壤质地对溶蚀的影响是双向的,偏黏土持水性好而渗透性差,可促进降水少的冬季的溶蚀,如荒草地;砂土则渗透性好而持水性差,对降水多的夏季溶蚀有利,如旱地。另外,农业活动中用到的农家肥、化肥含NO-3、SO2-4,也会促进溶蚀。研究成果可为更科学准确地评估岩溶碳汇效应提供参考。     

典型岩溶槽谷区土壤CO2浓度变化对隧道建设的响应——以重庆市中梁山岩溶槽谷为例

为了解重庆市中梁山岩溶槽谷区隧道建设对土壤CO₂浓度变化特征的影响,于2017年12月1日至2018年11月25日对中梁山岩溶槽谷区的隧道影响区和非隧道影响区典型的白蜡树林（FC）和于2017年3月22日-2018年1月18日对耕地（CU）、灌丛（SH）、竹林（BA）下土壤CO₂浓度及其相关的环境因子进行研究,探讨了隧道影响和非隧道影响的岩溶区土壤CO₂浓度变化规律及其影响因子。研究表明：隧道影响区（A区）土壤CO₂浓度低于非隧道影响区（B区）,A区A-CU、A-SH、A-BA和A-FC土壤CO₂浓度的平均值分别为4479.26、6053.10、8152.70 mg/m³和17162.47 mg/m³,B区B-CU、B-SH、B-BA和B-FC分别为6244.67、6647.01、9422.94 mg/m³和18396.09 mg/m³。但隧道影响区和非隧道影响区的土壤CO₂浓度具有相同的垂直和季节变化趋势,在垂直方向上,土壤CO₂浓度随土壤深度的增加而增加,在季节变化上,雨季（夏季和秋季）土壤CO₂浓度大于旱季（冬季和春季）。经相关分析发现土壤温度是影响土壤CO₂浓度变化的主控因子,土壤CO₂浓度随土壤温度的升高而升高,降水较多时土壤含水率过高,会抑制土壤CO₂的生产,同时,土壤理化性质也对土壤CO₂浓度具有一定的影响。隧道影响区土壤CO₂浓度的变化受外界环境变化的影响大。