不同退化湿地土壤含水量纵向变化分析

李 玫，曾永刚，高 珊

(成都大学城乡建设学院，四川 成都 610106)

不同退化湿地土壤含水量纵向变化分析

李 玫，曾永刚，高 珊

(成都大学城乡建设学院，四川 成都 610106)

以若尔盖湿地作为研究对象，测定了不同退化程度湿地的土壤水分含量，并分析其随土壤深度变化的纵向变化规律.结果表明，在典型苔草湿地中，土壤含水量主要受植被根系蓄水影响，在20 cm深度左右含水量达最大.在轻度和中度退化湿地中，土壤含水量受植被根系蓄水和地下水的共同影响，土壤深度在20 cm以内，随土壤深度增加而增加;土壤深度在20～65 cm之间，土壤含水量随深度增加而减少;土壤深度在65 cm以下，土壤含水量随深度增加而增加.在严重退化湿地中土壤含水量主要受地下水影响，随深度增加持续增加.

若尔盖;土壤含水量;植被蓄水;地下水

0 引言

若尔盖湿地是全球最大的高原高寒沼泽湿地分布区，其泥炭分布面积达5 000多km2，也是长江、黄河上游源头地区最重要的水源供给区，其蓄水总量近100亿m3，被中外专家誉为“中国西部高原之肾”.近年来，由于受气候变化、干旱等自然因素［1］，以及过度放牧、人工开挖排水沟等人为因素影响［2］，若尔盖湿地的生态、水文状况发生了一系列变化，很多沼泽地表仅呈过湿状态，甚至干枯.湿地水文状况的变化导致湿地生态系统的不断恶化，部分沼泽湿地已经呈现出沼泽→沼泽化草甸→草甸→沙漠化→荒漠化的演化趋势.针对此种情况，一些学者对其进行了研究，并取得了一些成果，例如，陈敏建［3］分析了湿地水文连接度下降引起的湿地消退效应，王根绪［4］、张宝雷［5］等从湿地格局和景观分布等方面研究了高寒湿地的退化，此外，还有学者利用水文模型、遥感分析等手段对湿地退化机理进行了探讨［6－7］.本研究选取若尔盖湿地的龙日坝区域作为研究对象，对区域内的土壤水分纵向变化情况进行监测分析，旨在为湿地生态水文及退化机理的深入研究提供基础分析数据.

1 湿地类型划分

根据若尔盖湿地龙日坝区域的形态和特征，在研究中，首先，确定以乌拉苔草和木里苔草为主的典型湿地区作为参照系，研究未退化湿地(相对而言)的土壤含水量变化趋势.乌拉苔草和木里苔草为主的典型湿地植被、水分等生态条件如图1所示.其次，根据退化程度的不同，将龙日坝湿地分为3种不同类型，作为对照系来研究不同退化程度湿地的土壤含水量变化.3种不同退化程度湿地的类型分别是:较多地表积水且苔草生长相对茂盛的轻度退化湿地区;少量地表积水且苔草稀疏生长的中度退化湿地区;干旱且无苔草生长的严重退化湿地区.3种类型湿地的植被、水分等生态条件如图2～4所示.

2 土壤含水量测定方法

本研究土壤含水量采用TDR土壤水分测定仪进行测定，具体步骤为:首先，将土壤水分测定仪组装好，检查测量棒是否位于管子的中心;其次，打孔，将测量棒插入，稳定一段时间;然后，按照120°旋转，稳定，直至旋转360°左右;最后，读数求平均，即得到此深度下的土壤含水量.

3 不同类型湿地土壤含水量分析

3.1 典型苔草湿地

在典型苔草湿地样地中选取土壤水分测定样点，对每个样点进行土壤含水量的测量.本样地中测定结果代表未退化的典型苔草湿地的土壤含水量，其测定结果如图5所示.

图5 典型苔草湿地中土壤含水量随土壤深度的变化趋势图

由图5可以看出，典型苔草湿地的土壤含水量随着土壤深度的增加按照一定规律变化:先升后降，刚开始缓慢上升，直至20 cm深度左右.出现这种趋势的原因为:在此种生态水文条件下，由于地表水分充足，在最初的一定深度内，土壤含水量不受地下水补给，主要受根系蓄水影响.根系蓄水作用在土壤水分补给中占主导地位，越靠近根系最大蓄水位置15～20 cm左右，土壤含水量越大，到根系最大蓄水位置处土壤含水量最大;当越过植被最大蓄水位置后，由于地表积水对土壤水分的含量仍然起主导作用，随着深度的增加，土壤含水量一直下降，越接近地下水位置，土壤含水量的降低趋势越平缓，直至达到平衡.

3.2 不同退化程度湿地

按照生态水文条件，将退化湿地分为3种类型，即轻度退化湿地、中度退化湿地、重度退化湿地.在不同退化程度湿地样地中布置监测点，测定不同深度处的土壤含水量，测定结果如图6～8所示.

图6 轻度退化湿地样地中土壤含水量随土壤深度的变化趋势图

图7 中等退化程度湿地样地中土壤含水量随土壤深度的变化趋势图

图8 严重退化湿地样地中土壤含水量随土壤深度的变化趋势图

一般而言，对于轻度退化和中等退化的湿地样地，仍然属于地面积水的半湿地状态.从图6、7可以看出，该部分样地中土壤含水量，随深度增加先升后降再升.其原因为:在这种生态水文条件下，土壤水分受植被根系蓄水和地下水共同补给、共同影响.从土壤表层往下，植被根系蓄水占主导，越靠近根系最大蓄水位置土壤含水量越大，至最大蓄水位置处土壤含水量达最大;越来越远离根系，土壤含水量开始下降，直至一定深度后地下水作用开始占主导，含水量又开始逐渐增加.此外，还可以初步判断出:在轻度和中等退化的湿地样地中，土壤含水量在20 cm深度左右达到最大，故其根系最大蓄水位置为20 cm深度左右，这与典型的苔草湿地的根系最大蓄水位置基本一致.

对于严重退化的湿地样地，基本属于干旱的草地形态.由图8可以看出，该样地中土壤含水量随深度的增加而增加.其原因为，在这种生态水文条件下，土壤水分主要是由地下水进行补给的，所以土壤含水量随深度的增加而增加.

4 结论

根据植被和水分条件，将若尔盖湿地龙日坝区域分为典型苔草湿地、轻度退化湿地、中度退化湿地和重度退化湿地4种类型，并将典型苔草湿地作为未退化湿地用以建立参照系.在典型的苔草湿地样地中，土壤含水量主要受植被根系蓄水影响，最大含水量出现在根系最大蓄水位置20 cm左右.在轻度和中等退化湿地样地中，土壤含水量受植被根系蓄水和地下水的共同影响，在土壤20 cm深度以上，随土壤深度增加而增加;土壤含水量在土壤深度20～65 cm之间随深度增加而减少;土壤深度在65 cm以下，土壤含水量随深度增加而增加.在严重退化湿地样地中，土壤含水量主要受地下水影响，随深度增加而增加.

［1］郭洁，李国平.若尔盖气候变化及其对湿地退化的影响［J］.高原气象，2007，26(2):422 －428.

［2］杨永兴.若尔盖高原生态环境恶化与沼泽退化及其形成机制［J］.山地学报，1999，17(4):318 －323.

［3］陈敏建，王立群，丰华丽，等.湿地生态水文结构理论与分析［J］.生态学报，2008，6(28):2887 －2893.

［4］王根绪，李元寿，王一博，等.近40年来青藏高原典型高寒湿地系统的动态变化［J］.地理学报，2007，62(5):481－491.

［5］张宝雷，张淑敏，周万村.基于多源数据的若尔盖湿地土地利用遥感自动调查［J］.土壤，2008，40(2):283 －287.

［6］Li M，Xu R，Huang W D，et al.A study on the effects of the surrounding faults on water loss in the Zoige Wetland，China［J］.Journal of Mountain Science，2011，8(4):518 －524.

［7］LI Mei，Li Lianxia，Liao Huasheng，et al.The influence of drainage on wetland degradation in zoige plateau［J］.Disaster Advances，2012，5(4):659 －666.

Analysis of Longitudinal Change of Soil Water Content in Different Degraded Wetlands

LI Mei，ZENG Yonggang，GAO Shan
(School of Urban and Rural Construction，Chengdu University，Chengdu 610106，China)

Taking the Zoige Wetland for example，the soil water content in different wetlands with different degradation was measured and its longitudinal change with soil depth was also studied in this paper.It is found that soil water content in the typical carex meyeriana wetland is affected mainly by plant storage and is amount to the maximum at 20 cm depth.In wetlands with mild and moderate degradation degree，soil water content is affected by plant storage as well as ground water.Soil water content rises with soil depth within 20 cm depth，falls from 20 cm to 65 cm and then rises again when the depth exceeds 65 cm.In wetlands with heavy degradation agree，soil water content is affected mainly by ground water and keeps rising with soil depth.

Zoige wetland;soil water content;plant storage;ground water

X143

A

1004－5422(2014)01－0076－03

2013－12－03.

成都大学校科技基金(2013XJZ05)资助项目.

李 玫(1977—)，女，博士，讲师，从事水资源及湿地生态保护研究.