干濕交替對(duì)河岸帶環(huán)境效應(yīng)的影響機(jī)制研究進(jìn)展

錢 進(jìn)，鄭 浩，朱月明，任文暢，沈蒙蒙（1.河海大學(xué)淺水湖泊綜合治理與資源開發(fā)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京 10098；.河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院，江蘇南京 10098）

?

干濕交替對(duì)河岸帶環(huán)境效應(yīng)的影響機(jī)制研究進(jìn)展

錢 進(jìn)1，2，鄭 浩2，朱月明2，任文暢2，沈蒙蒙2
（1.河海大學(xué)淺水湖泊綜合治理與資源開發(fā)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京 210098；2.河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院，江蘇南京 210098）

摘要：從干濕交替對(duì)河岸帶土壤物理特性、微生物活性及酶活性、植物生長(zhǎng)及分布、氮磷遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程的影響4個(gè)方面闡述了干濕交替對(duì)河岸帶環(huán)境效應(yīng)的影響，認(rèn)為有必要從微觀機(jī)理、各影響因素的耦合機(jī)制以及數(shù)學(xué)模擬等方面進(jìn)一步深入探討河岸帶環(huán)境效應(yīng)對(duì)干濕交替的響應(yīng)。

關(guān)鍵詞：河岸帶；干濕交替；環(huán)境效應(yīng)；影響因素

河岸帶是指河流高低水位之間的河床及高水位之上直至河水影響完全消失為止的地帶[1]。河岸帶是陸地生態(tài)系統(tǒng)與水生生態(tài)系統(tǒng)的交錯(cuò)地帶[2]，河岸帶處于水陸生態(tài)系統(tǒng)之間獨(dú)特的生境位置，生態(tài)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是物質(zhì)、能量、信息交換的重要過(guò)渡地帶，具有顯著的環(huán)境效應(yīng)[3]。河岸帶通過(guò)一定寬度的“土壤（沉積物）植物微生物”系統(tǒng)的過(guò)濾、滲透、滯留、吸收、沉積等物理、化學(xué)和生物功能效應(yīng)[4]，減少地表徑流及土壤中污染物向河流的排放，從而達(dá)到控制污染、凈化水質(zhì)、保護(hù)河流水體的目的。河岸帶環(huán)境效應(yīng)發(fā)揮得好壞受到河岸帶系統(tǒng)內(nèi)土壤、植被、微生物等因素共同作用的影響，同時(shí)，河岸帶環(huán)境效應(yīng)還與季節(jié)變化、不同降雨條件、河流（收納水體）水文水質(zhì)變化等河岸帶系統(tǒng)外的因素有著極為密切的關(guān)系。

隨著季節(jié)的變化，河流水位發(fā)生周期性漲落，相應(yīng)地河岸帶存在周期性的落干與淹水的交替過(guò)程，即干濕交替過(guò)程。河岸帶的干濕交替過(guò)程不僅會(huì)引起河岸帶土壤物理特性的變化，還會(huì)影響河岸植被的生長(zhǎng)和種群分布以及河岸帶土壤微生物的活性，并在此基礎(chǔ)上影響氮磷等非點(diǎn)源污染物的遷移轉(zhuǎn)化，進(jìn)而影響河岸帶攔截污染物、凈化和保護(hù)水體等環(huán)境效應(yīng)的發(fā)揮。因此干濕交替對(duì)河岸帶環(huán)境效應(yīng)具有較大的影響，研究干濕交替對(duì)河岸帶環(huán)境效應(yīng)的影響機(jī)制，可為揭示河岸帶凈污機(jī)理以及生態(tài)河岸帶構(gòu)建提供理論依據(jù)。

1 干濕交替對(duì)河岸帶土壤物理特性的影響

河岸帶周期性的干濕交替使得河岸帶土壤的含水率、容積、容重等物理性質(zhì)隨之發(fā)生相應(yīng)的周期性變化。黃傳琴等[5]進(jìn)行了干濕交替環(huán)境下土壤脹縮情況的研究，發(fā)現(xiàn)在落干過(guò)程中，土體收縮，土壤容積減小，容重增大；反之，在吸水過(guò)程中，土體膨脹，土壤容積增大，容重減小。同時(shí)，Sudhakar[6]發(fā)現(xiàn)持續(xù)多次的干濕交替增加了土壤的可膨脹性。在土壤因干濕交替發(fā)生膨脹與收縮的變化過(guò)程中，隨著土壤容積的改變，會(huì)出現(xiàn)土壤面上移和下降、土壤裂縫的開裂和閉合等變化，在高低水位相差較大的河岸帶表現(xiàn)尤其突出。這些變化會(huì)進(jìn)一步影響土壤中水分、溶質(zhì)及養(yǎng)分的運(yùn)輸和遷移。另外，耿玉輝等[7]通過(guò)土柱模擬養(yǎng)分淋溶的方法發(fā)現(xiàn)干濕交替作用可以加速黑土中水分及養(yǎng)分向下運(yùn)移的速度，從而增加黑土中養(yǎng)分的淋失。而Iwai等[8]在探討熱帶氣候地區(qū)干濕交替下土壤性質(zhì)變化時(shí)發(fā)現(xiàn)，Na＋等離子在落干時(shí)含量會(huì)上升并且在土壤表面積聚，淹水時(shí)則隨水分向下遷移。可見，干濕交替環(huán)境下土壤落干不能及時(shí)吸水時(shí)，會(huì)導(dǎo)致土壤裂縫的開裂，從而引起土壤水分、可溶性污染物以及養(yǎng)分進(jìn)入地下水體，引起地下水污染和養(yǎng)分流失。

團(tuán)聚體是土壤的重要組成部分，直接參與土壤中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化及代謝，其數(shù)量和質(zhì)量直接決定了土壤的質(zhì)量和肥力[9]。干濕交替在一定程度上影響團(tuán)聚體的穩(wěn)定性。Grzegorz等[10]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在土壤落干的過(guò)程中，同時(shí)增強(qiáng)了團(tuán)聚體的水穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性，但團(tuán)聚體的水穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性之間沒有必然的聯(lián)系。在干濕交替循環(huán)情況下團(tuán)聚體的變化情況則不同，Rajaram等[11]所做的干濕循環(huán)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)團(tuán)聚體的粒徑增大但破壞了團(tuán)聚體的穩(wěn)定性。在一般情況下，土壤總是經(jīng)歷著干濕循環(huán)，落干與吸水交替進(jìn)行，因此干濕交替會(huì)在一定程度上破壞團(tuán)聚體的穩(wěn)定性。與此同時(shí)，土壤微生物活性與干濕交替對(duì)團(tuán)聚體穩(wěn)定性影響之間也存在一定的關(guān)系。當(dāng)土壤中微生物的活性提高時(shí)，干濕交替對(duì)團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響顯著提高[12]。此外，團(tuán)聚體在土壤中將微生物與有機(jī)碳分隔開來(lái)，在一定程度上起到了保護(hù)有機(jī)碳分解礦化的作用。但當(dāng)干濕交替破壞團(tuán)聚體的結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)有機(jī)碳的保護(hù)作用也將不復(fù)存在。王君[13]在研究多重干濕交替對(duì)農(nóng)田土壤碳循環(huán)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)多重干濕交替循環(huán)會(huì)破壞土壤團(tuán)聚體的結(jié)構(gòu)，被暴露出來(lái)的有機(jī)質(zhì)被微生物分解礦化，從而增加了惰性有機(jī)碳的生物可利用性。

干濕交替同時(shí)會(huì)對(duì)土壤其他理化性質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。對(duì)于土壤微粒而言，Zheng等[14]認(rèn)為干濕交替環(huán)境增強(qiáng)了土壤微粒之間的黏性，并使土壤承受力得到強(qiáng)化。同時(shí)，持續(xù)的干濕交替會(huì)引起土壤pH和Eh的變化，淹水與落干對(duì)土壤pH和Eh具有相反的影響。姜軍等[15]研究表明在淹水過(guò)程中，MnO2、SO24-等還原均會(huì)消耗H＋，造成土壤pH升高，Eh下降；相反當(dāng)土壤落干時(shí)，發(fā)生相反變化，pH下降而Eh上升。

2 干濕交替對(duì)河岸帶土壤微生物及酶活性的影響

土壤微生物是土壤的重要組成部分，在土壤碳、氮等元素的轉(zhuǎn)化與循環(huán)過(guò)程中扮演著重要的角色，直接參與養(yǎng)分的遷移與轉(zhuǎn)化，同時(shí)促進(jìn)土壤有機(jī)物的礦化過(guò)程，是生物地化循環(huán)過(guò)程的關(guān)鍵推動(dòng)力[16]。土壤中微生物的數(shù)量與活性直接影響到土壤呼吸作用的強(qiáng)弱，同時(shí)硝化菌與反硝化菌主導(dǎo)的硝化與反硝化作用是氮素轉(zhuǎn)化的重要途徑。而土壤的含水量是影響微生物生長(zhǎng)及分布的重要因素，因此干濕交替對(duì)河岸帶土壤微生物的生長(zhǎng)具有較大影響。

雖然目前對(duì)于持續(xù)干濕交替對(duì)微生物的影響研究不多，但從一些學(xué)者的研究看來(lái)，無(wú)論是土壤水分增加或者減少，土壤微生物的數(shù)量與活性均受到一定的影響。富宏霖等[17]研究發(fā)現(xiàn)，隨土壤水分減少土壤真菌的數(shù)量增加，土壤細(xì)菌的數(shù)量減少，而水分增加時(shí)細(xì)菌與真菌數(shù)量的變化相反。Annelein[18]對(duì)土壤落干重新吸水細(xì)菌數(shù)量的變化做了詳細(xì)的研究，發(fā)現(xiàn)在土壤落干后重新濕潤(rùn)時(shí)土壤中細(xì)菌的增長(zhǎng)速度的初值比持續(xù)濕潤(rùn)的土壤細(xì)菌增長(zhǎng)速度初值低，但是隨后細(xì)菌的數(shù)量呈直線上升；但對(duì)于干燥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的土壤重新吸水濕潤(rùn)時(shí)細(xì)菌的增長(zhǎng)會(huì)有一定的延遲，隨后細(xì)菌數(shù)量快速增長(zhǎng)達(dá)到一個(gè)峰值。與此同時(shí)，干濕交替在影響微生物數(shù)量的同時(shí)，也會(huì)影響微生物的活性。王君等[19]發(fā)現(xiàn)土壤復(fù)水時(shí)促進(jìn)了土壤呼吸作用，增加了土壤微生物生物量，但此激增效應(yīng)并不能持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。顯而易見，作為細(xì)菌中的一部分，硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌的數(shù)量同樣會(huì)隨著干濕交替的進(jìn)行而變化。李英華等[20]通過(guò)室內(nèi)模擬發(fā)現(xiàn)硝化細(xì)菌的數(shù)量隨干濕比的增加而增加，反硝化細(xì)菌的數(shù)量則隨干濕比的增加而減少。硝化反應(yīng)與反硝化反應(yīng)直接與硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌的數(shù)量對(duì)應(yīng)，那么這些變化則會(huì)在一定程度上影響土壤氮的遷移轉(zhuǎn)化。

土壤酶在土壤很多反應(yīng)中起到了關(guān)鍵的促進(jìn)作用，土壤酶活性（EA）是微生物生物過(guò)程和生物化學(xué)過(guò)程的重要指標(biāo)[21]，土壤酶促進(jìn)并且直接參與養(yǎng)分循環(huán)、有機(jī)質(zhì)的形成，同時(shí)與土壤結(jié)構(gòu)以及微生物的活性緊密相關(guān)[22]。干濕交替在一定程度上影響土壤酶活性。劉岳燕等[23]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，淹育處理的蔗糖酶活性明顯高于非淹育和淹育晾干處理，而淹育土壤的脫氫酶活性顯著高于非淹育土壤，并且干濕交替使得脫氫酶的活性下降；但陳林等[24]通過(guò)研究得到不一樣的結(jié)論，他們發(fā)現(xiàn)不同施氮水平下土壤脲酶活性、脫氫酶活性隨干濕交替次數(shù)增加而增強(qiáng)?？梢娫诔醪降难芯恐械玫降慕Y(jié)論有所不同，但不排除是由于實(shí)驗(yàn)各方面條件的不同而產(chǎn)生的差異，因此對(duì)于干濕交替對(duì)土壤酶活性的影響還需進(jìn)一步研究。

3 干濕交替對(duì)河岸帶植物生長(zhǎng)的影響

河岸帶以植物為其存在的主要標(biāo)志。河岸帶植被的覆蓋面積、結(jié)構(gòu)和組成對(duì)河岸帶物質(zhì)和能量向水體的傳輸具有顯著的影響[25]。同時(shí)河岸帶植被在河流與河岸之間豎起了一道天然屏障，河岸帶植被可以通過(guò)根系吸收土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，將土壤中溶解態(tài)的氮和磷吸收轉(zhuǎn)化為植物體利用，促進(jìn)河岸帶土壤氮和磷的循環(huán)。

水分是影響植被生長(zhǎng)發(fā)育的最重要的影響因素之一。一些學(xué)者通過(guò)對(duì)不同地區(qū)不同條件下植被生理與生長(zhǎng)狀態(tài)對(duì)干濕交替響應(yīng)的研究，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期持續(xù)的干濕交替對(duì)河岸帶植被的生長(zhǎng)發(fā)育影響顯著。韋小麗等[26]通過(guò)研究土壤干濕交替對(duì)青檀幼苗生理及生長(zhǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)速生期幼苗遭遇反復(fù)的干旱復(fù)水處理會(huì)嚴(yán)重制約其生長(zhǎng)潛力的發(fā)揮；同時(shí)，陳忠禮[27]通過(guò)室內(nèi)萌發(fā)試驗(yàn)和野外調(diào)查進(jìn)行土壤種子庫(kù)研究，發(fā)現(xiàn)水位變動(dòng)對(duì)土壤種子庫(kù)分布格局具有顯著影響，隨著水淹程度的增加，地上植被物種豐富度、種子庫(kù)物種豐富度和種子存量均呈減小趨勢(shì)；另外，李強(qiáng)[28]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)光、重復(fù)淹水的條件顯著抑制了菖蒲植被的生長(zhǎng)和發(fā)育，并且降低了植株的存活率。但是，并不是所有的河岸植被的生長(zhǎng)發(fā)育均受到干濕交替的制約，有些植被在經(jīng)歷了持續(xù)的干濕交替后，反而促進(jìn)了植被的生長(zhǎng)發(fā)育。洪明[29]研究了3種典型的河岸植被（香附子、狗牙根、香根草）生長(zhǎng)對(duì)干濕交替的響應(yīng)，發(fā)現(xiàn)干濕交替對(duì)香根草的生長(zhǎng)發(fā)育起到了抑制作用，但對(duì)香附子和狗牙根的根徑、根系長(zhǎng)度和地下生物量等均起到了良好的促進(jìn)作用。因此不同類型的植被對(duì)干濕交替的適應(yīng)能力不同，所表現(xiàn)出來(lái)的效應(yīng)也不同，植被類型的分布也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。

正因?yàn)椴煌闹脖坏纳L(zhǎng)對(duì)干濕交替有不同的響應(yīng)，因此在河岸帶干濕交替的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不同時(shí)期對(duì)應(yīng)的優(yōu)勢(shì)種群。彭一可[30]在研究國(guó)內(nèi)幾處國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)濕地時(shí)發(fā)現(xiàn)，在干濕交替過(guò)程中，濕化時(shí)，以蘆葦、扁稈荊三棱等植物為優(yōu)勢(shì)種群；而旱化時(shí)，表現(xiàn)出以羊草等植物為優(yōu)勢(shì)種群的旱生群落演替。這種優(yōu)勢(shì)種群的演替隨著干濕交替的持續(xù)進(jìn)行也不停地更替著。因此，將植被有目的性的移植到與該植被生長(zhǎng)環(huán)境相適應(yīng)且缺少植被的河岸帶，可以充分發(fā)揮不同植被對(duì)污染物的截留和吸收作用，在缺少河岸植被的地帶發(fā)揮良好的環(huán)境效應(yīng)。

4 干濕交替對(duì)河岸帶氮磷遷移轉(zhuǎn)化的影響

河岸帶對(duì)非點(diǎn)源污染物氮磷具有不同的截留機(jī)制。在河岸帶土壤中，氮素主要通過(guò)植物吸收、土壤吸附、反硝化作用及微生物固定等過(guò)程進(jìn)行遷移和轉(zhuǎn)化[31]，而磷的遷移轉(zhuǎn)化則主要依靠土壤的吸附解吸作用[32]。干濕交替通過(guò)影響河岸帶土壤理化性質(zhì)、植被及微生物的生長(zhǎng)，進(jìn)而影響河岸帶土壤中氮磷的遷移和轉(zhuǎn)化過(guò)程。

干濕交替影響土壤氮素的礦化作用。劉艷麗等[33]通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在干濕交替落干處理中，土壤氮的礦化率降低了34%～78%；同時(shí)，Dong等[34]利用同位素示蹤技術(shù)對(duì)比干濕交替與持續(xù)淹水下土壤中氮素的礦化情況發(fā)現(xiàn)，在其他條件相同時(shí)，干濕交替比持續(xù)淹水更有利于土壤氮素的礦化，且增強(qiáng)了硝化作用?？梢姡掷m(xù)的干濕交替與落干過(guò)程對(duì)土壤氮素礦化的影響結(jié)果不同。另外，不同形態(tài)的氮素含量會(huì)隨著干濕交替的進(jìn)行發(fā)生變化。Morillas 等[35]研究發(fā)現(xiàn)落干時(shí)NO-3-N含量上升，淹水時(shí)NO-3-N含量則下降，而NH＋4-N與則相反，并且土壤中不同形態(tài)的氮素是時(shí)刻變化的；王苑等[36]通過(guò)研究進(jìn)一步驗(yàn)證了土壤含水率與各形態(tài)氮含量之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)土壤含水率與土壤硝態(tài)氮含量具有顯著的負(fù)相關(guān)性（P＜0. 01），與土壤銨態(tài)氮含量有顯著的正相關(guān)性（P＜0. 01），而與TDN沒有顯著的相關(guān)性。但在持續(xù)干濕交替過(guò)程中，張沙莎等[37]發(fā)現(xiàn)干濕交替可以促進(jìn)硝態(tài)氮進(jìn)入地下水，尤其是干期越長(zhǎng)，硝化過(guò)程越強(qiáng)烈，進(jìn)入到地下水中的硝態(tài)氮越多，說(shuō)明干濕交替有利于硝態(tài)氮的累積。土壤中的氮素往往是隨著水分進(jìn)行遷移的，錢進(jìn)等[38]通過(guò)室內(nèi)自制土槽的方法研究發(fā)現(xiàn)，在河岸帶表層土壤非飽和入滲過(guò)程中，水分水平運(yùn)移速度小于垂直運(yùn)移速度，NH＋4-N的運(yùn)移滯后于水分的運(yùn)移；而在土壤“干濕干”過(guò)程中，試驗(yàn)各取樣點(diǎn)土壤水中TN、NH＋4-N濃度值隨時(shí)間先急劇增加再緩慢減少然后趨于穩(wěn)定。

對(duì)于土壤中的磷，由于磷的固定主要是依靠土壤的吸附解吸作用，那么只要土壤的結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)不存在太大的差異，土壤對(duì)磷的固定則差異不大。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)磷在干濕交替環(huán)境下的吸附解吸具有比較一致的說(shuō)法。夏建國(guó)等[39]發(fā)現(xiàn)淹水能夠明顯提高土壤的磷素緩沖容量、土壤的最大緩沖能力和吸附能力、土壤磷的保持率。淹水沉積物比風(fēng)干沉積物磷的解吸能力弱[40]。在進(jìn)一步的研究中，Sch?nbrunner等[41]不僅發(fā)現(xiàn)延長(zhǎng)土壤落干時(shí)間能夠提高總磷從沉積物土壤釋放到水中的能力，并且發(fā)現(xiàn)淹水期總磷的釋放量與Fe3＋和NH4＋濃度之間存在顯著的正相關(guān)性，說(shuō)明磷的吸附解吸能力與Fe3＋濃度具有一定的關(guān)系。但對(duì)于石灰性土壤，淹水土壤磷吸附量增加，沙土尤為顯著，另外被吸附的磷容易解吸[42]。由此說(shuō)明土壤本身的物理性質(zhì)、土壤中一些離子的濃度（例如Fe3＋）會(huì)在一定程度影響磷的吸附解吸能力。

5 研究展望

干濕交替影響了河岸帶土壤物理特性、微生物活性及酶活性、植物生長(zhǎng)及分布以及氮磷的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程，但河岸帶作為一個(gè)系統(tǒng)，其中的土壤、植物、微生物、水、溶質(zhì)等要素相互作用，緊密聯(lián)系，因此，基于目前干濕交替對(duì)河岸帶系統(tǒng)內(nèi)單一要素影響效果的研究成果，探討干濕交替對(duì)河岸帶系統(tǒng)內(nèi)各要素的耦合影響機(jī)制，將是今后研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

另外，目前有關(guān)干濕交替對(duì)河岸帶環(huán)境效應(yīng)影響的研究主要是針對(duì)某一特定地區(qū)的河岸帶，以及特定的干濕交替過(guò)程，不同河岸帶研究觀測(cè)得到的現(xiàn)象和規(guī)律不盡相同，研究成果較難在其他河岸帶得到推廣和應(yīng)用。因此，從微觀的角度開展干濕交替對(duì)河岸帶系統(tǒng)內(nèi)各要素的影響機(jī)制研究，結(jié)合野外觀測(cè)和室內(nèi)試驗(yàn)成果，研發(fā)有關(guān)河岸帶環(huán)境效應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，可為干濕交替對(duì)河岸帶環(huán)境效應(yīng)影響的預(yù)測(cè)以及生態(tài)河岸帶的工程建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] NILSSON C，BERGGREA K. Alterations of riparian ecosystems caused by river regulation [ J]. Bioscience，2000，50（9）：783-792.

[ 2 ] DAVID M，PATRICIA M，KAREN J，et al. Riparian vegetation：degradation，alien plant invasions，and restoration prospects [ J]. Diversity and Distributions，2007，13（1）：126-139.

[ 3 ]夏繼紅，嚴(yán)忠民.生態(tài)河岸帶研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)[J].河海大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004，32（2）：252-255. （XIA Jihong，YAN Zhongmin. Advances in research of ecological riparian zones and its trend of development[J]. Journal of Hohai University（Natural Sciences），2004，32 （2）：252-255.（in Chinese））

[ 4 ]錢進(jìn)，王超，王沛芳，等.河湖濱岸緩沖帶凈污機(jī)理及適宜寬度研究進(jìn)展[J].水科學(xué)進(jìn)展，2009，20（1）：139-144.（QIAN Jin，WANG Chao，WANG Peifang，et al. Research progresses in purification mechanism and fitting width of riparian buffer strip [ J]. Advances in Water Science，2009，20（1）：139-144.（in Chinese））

[ 5 ]黃傳琴，邵明安.干濕交替過(guò)程中土壤脹縮特征的實(shí)驗(yàn)

研究[J].土壤通報(bào)，2008，39（6）：1243-1247.（HUANG Chuanqin，SHAO Mingan. Experimental study on soil shrinking and swelling characteristics during the alternative drying and wetting processes [ J]. Chinese Journal of Soil Science，2008，39（6）：1243-1247.（in Chinese））

[ 6 ] SUDHAKAR M. Influence of cyclic wetting drying on collapse behaviour of compacted residual soil [ J ]. Geotechnical and Geological Engineering，2006，24（10）：725-734.

[ 7 ]耿玉輝，吳景貴.干濕交替作用對(duì)黑土養(yǎng)分淋失的影響[J].水土保持學(xué)報(bào)，2012，26（3）：26-29.（GENG Yuhui，WU Jinggui. Effect of dry-wetting processes on black soil nutrient leaching[J]. Journal of Soil and Water Conservation，2012，26（3）：26-29.（in Chinese））

[ 8 ] IWAI C B，OO A N，TOPARK-NGARM B. Soil property and microbial activity in natural salt affected soils in an alternating wet-dry tropic climate[J]. Geoderma，2012，189/190（6）：144-152.

[ 9 ]張威，張旭東，何紅波，等.干濕交替條件下土壤氮素轉(zhuǎn)化及其影響研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)雜志，2010，29（4）：783-789.（ZHANG Wei，ZHANG Xudong，HE Hongbo，et al. Research advances in soil nitrogen transformation asrelated to drying/ wetting cycle[J]. Chinese Journal of Ecology，2010，29（4）：783-789.（in Chinese））

[10] GRZEGORZ J，HENRYK C. Impact of organic matter，iron oxides，alumina，silica and drying on mechanical and water stability of artificial soil aggregates：assessment of new method to study water stability[J]. Geoderma，2014，221：1-10.

[11] RAJARAM G，ERBACH D C. Effect of wetting and drying on soil physical properties[J]. Journal of Terramechanics，1999，36（1）：39-49.

[12] DIEGO C，CLAIRE C，YVES L B. Aggregate stability and microbial community dynamics under drying-wetting cycles in a silt loam soil[J]. Soil Biology＆Biochemistry，2006，38（8）：2053-2062.

[13]王君.多重干濕交替對(duì)農(nóng)田土壤碳循環(huán)的影響研究[D].上海：東華大學(xué)，2013.

[14] ZHENG Jun，YAN Changhong，XIA Wenjun，et al. Experimental study of influence of drying and wetting cycles on bearing capacity of improved soil by cmsc soil stabilized agent[J]. Engineering Village，2009，28（1）：3051-3056.

[15]姜軍，徐仁扣，潘經(jīng)健，等.宜興烏柵土干濕交替過(guò)程中土壤pH與Eh的動(dòng)態(tài)變化及原因初探[J].土壤學(xué)報(bào)，2012，49（5）：1056-1061.（JIANG Jun，XU Renkou，PAN Jingjian，et al. Dynamics of pH and Eh of gleyi-stagnic anthrosols subjected to wetting and drying alternation and their causes[J]. Acta Pedologica Sinica，2012，49（5）：1056-1061.（in Chinese））

[16] SARAH E E，MATTHEW D W. Soil microbial community response to drying and rewetting stress：does historical precipitation regime matter [ J]. Biogeochemistry，2012，109（1/2/3）：101-116.

[17]富宏霖，王生榮，韓士杰，等.土壤干濕交替對(duì)長(zhǎng)白山闊葉紅松林土壤微生物活性與區(qū)系的影響[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，37（7）：80-86.（FU Honglin，WANG Shengrong，HAN Shijie，et al. Influence of wet/ dry cycle on soil microbial activity and community florain broad leaved Korean Pine Forest in Changbai Moutains [ J]. Journal of Northeast Forestry University，2009，37（7）：80-86.（in Chinese））

[18] ANNELEIN M. Microbial growth responses upon rewetting soil dried for four days or one year[J]. Soil Biology＆Biochemistry，2013，66：188-192.

[19]王君，宋新山，嚴(yán)登華，等.多重干濕交替格局下土壤Birch效應(yīng)的響應(yīng)機(jī)制[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，29 （27）：120-125.（WANG Jun，SONG Xinshan，YAN Denghua，et al. The response of birch effect under multiple wet-dry cycles[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin，2013，29（27）：120-125.（in Chinese））

[20]李英華，李海波，孫鐵珩，等.干濕交替運(yùn)行對(duì)地下滲濾系統(tǒng)脫氮效果的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志，2010，29（10）：2081-2085.（LI Yinghua，LI Haibo，SUN Tiexing，et al. Effects of altermate drying wetting on nitrogen removal efficiency of subsurface infiltration system [ J]. Chinese journal of Ecology，2010，29（10）：2081-2085.（in Chinese））

[21] FAYEZ R，ALI B. Soil specific enzyme activity shows more clearly soil responses to paddy rice cultivation than absolute enzyme activity in primary forests of northwest Iran[J]. Applied Soil Ecology，2014，75：63-70.

[22] CATERINA G，LUCIANO C，GUIDO B，et al. Microplatescale fluorometric soil enzyme assays as tools to assess soil quality in a long-term agricultural field experiment[J]. Applied Soil Ecology，2014，75：80-85.

[23]劉岳燕，姚槐應(yīng)，黃昌勇.水分條件對(duì)水稻土微生物群落多樣性及活性的影響[J].土壤學(xué)報(bào)，2006，43（5）：828-834.（LIU Yueyan，YAO Huaiying，HUANG Changyong. Influence of soil moisture regime on microbial community diversity and activity in a paddy soil[J]. Acta Pedologica Sinica，2006，43（5）：828-834.（in Chinese））

[24]陳林，張佳寶，趙炳梓，等.不同施氮水平下土壤的生化性質(zhì)對(duì)干濕交替的響應(yīng)[J].土壤學(xué)報(bào)，2013，50（4）：675-683.（CHEN Lin，ZHANG Jiabao，ZHAO Bingzi，et al. Soil fertility and its response to drying-wetting alternation by nitrogen fertilization rate [ J ]. Acta Pedologica Sinica，2013，50（4）：675-683.（in Chinese））

[25] CARRASCO S，HAUENSTEIN E，PENA-CORTES F，et al. Riparian vegetation quality evaluation of two coastal watersheds in southern Chile by applying QBR index as base for its territorial management and planning [ J]. Gayana Botanica，2014，71（1）：1-9.

[26]韋小麗，喻理飛，朱守謙，等.土壤干濕交替對(duì)青檀幼苗生理及生長(zhǎng)的影響[J].林業(yè)科學(xué)，2007，48（3）：23-28. （WEI Xiaoli，YU Lifei，ZHU Shouqian，et al. Effect of soil drying-wetting alternation on physiology and growth of pteroceltis tatarinowii seedlings [ J ]. Cientia Silvae Sinicae，2007，48（3）：23-28.（in Chinese））

[27]陳忠禮.三峽庫(kù)區(qū)消落帶濕地植物群落生態(tài)學(xué)研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2011.

[28]李強(qiáng).重復(fù)淹水對(duì)三峽庫(kù)區(qū)消落帶菖蒲植被生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（18）：9827-9830. （LI Qiang. Influence of the repeated flooding on growth and development of acorus calamus vegetation in waterlevel-fluctuation zone of the Three Gorges Reservoir[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences，2012，40（18）：9827-9830.（in Chinese））

[29]洪明.三峽庫(kù)區(qū)消落帶3種草本植物對(duì)水陸生境變化的響應(yīng)[D].北京：中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院，2011.

[30]彭一可.濕地克隆植物扁稈荊三棱對(duì)異質(zhì)性環(huán)境的適應(yīng)對(duì)策[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2013.

[31]孟魯偉.河岸植被土壤系統(tǒng)對(duì)氮素削納的研究[D].廈門：廈門大學(xué)，2009.

[32]趙利.河岸緩沖帶水質(zhì)凈化與生態(tài)護(hù)岸研究綜述[D].天津：南開大學(xué)，2011.

[33]劉艷麗，張斌，胡鋒，等.干濕交替對(duì)水稻土碳氮礦化的影響[J].土壤，2008，40（4）：554-560.（LIU Yanli，ZHANG Bin，HU Feng，et al. Carbon and nitrogen mineralization of paddy soils as affected by wetting and drying[J]. Soil，2008，40（4）：554-560.（in Chinese））

[34] DONG N M，BRANDT K K，SRENSEN J，et al. Effects of alternating wetting and drying versus continuous flooding on fertilizer nitrogen fate in rice fields in the Mekong Delta，Vietnam[J]. Soil Biology＆Biochemistry，2012，47：166-174.

[35] MORILLAS L，PORTILLO-ESTRADA M，GALLARDO A. Wetting and drying events determine soil N pools in two Mediterranean ecosystems [ J]. Applied Soil Ecology，2013，72：161-170.

[36]王苑，鄭瑩瑩，宋新山，等.干濕交替對(duì)土壤氮循環(huán)及相關(guān)酶活性的影響[C] / /中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)，2013：6476-6482.

[37]張沙莎，靳孟貴，孫強(qiáng)，等.干濕交替條件下包氣帶土柱中氮素遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律實(shí)驗(yàn)[J].地學(xué)前緣，2010，17 （6）：52-58.（ZHANG Shasha，JIN Menggui，SUN Qiang，et al. Experiment on the transformation of nitrogen in variably saturated soil column under alternative leaching and drying conditions[J]. Earth Science Frontiers，2010，17（6）：52-58.（in Chinese））

[38]錢進(jìn)，王超，王沛芳，等.河岸帶表土層氮素非飽和入滲運(yùn)移規(guī)律模擬[J].水科學(xué)進(jìn)展，2011，22（4）：568-573. （QIAN Jin，WANG Chao，WANG Peifang，et al. Simulation of nitrogen infiltation and movement through unsaturated soil in toposoil layer of riparian zone [ J]. Advances in Water Science，2011，22（4）：568-573.（in Chinese））

[39]夏建國(guó)，仲雨猛，曹曉霞，等.干濕交替條件下土壤磷釋放及其與土壤性質(zhì)的關(guān)系[J].水土保持學(xué)報(bào)，2011，25 （4）：237-248.（XIA Jiangguo，ZHONG Yuming，CAO Xiaoxia. Relation between phosphorous release and soil character with alternative dry-wet conditions[J]. Journal of Soil and Water Conservation，2011，25（4）：237-248. （in Chinese））

[40]鄧煥廣，張菊，張超.干濕交替對(duì)徒駭河沉積物磷的吸附解吸影響研究[J].土壤通報(bào)，2009，45（5）：1040-1043.（DENG Huanguang，ZHANG Ju，ZHANG Chao. Effect of drying-wetting alternation on phosphorus adsorption of sediment in Taihu River[J]. Chinese Journal of Soil Science，2009，45（5）：1040-1043.（in Chinese））

[41] SCH?NBRUNNER I M，PREINER S，HEIN T. Impact of drying and reflooding of sediment on phosphorus dynamics of river-floodplain systems [ J]. Science of the Total Environment，2012，432：329-337.

[42]程傳敏，曹翠玉.干濕交替過(guò)程中石灰性土壤磷吸附和解吸的變化[J].土城肥料，1996（1）：12-17.（CHENG Chuanmin，CAO Cuiyu. The change of phosphorus adsorption and desorption in the process of alternating wet and dry calcareous[J]. Soils and Fertilizers，1996（1）：12-17.（in Chinese））

Progress of research on influence of drying-wetting alternation on environmental effects of riparian zone/ /

QIAN Jin1，2，ZHENG Hao2，ZHU Yueming2，REN Wenchang2，SHEN Mengmeng2（1. Key Laboratory of Integrated Regulation and Resource Development of Shallow Lakes of Ministry of Education，Hohai University，Nanjing 210098，China；2. College of Environment，Hohai University，Nanjing 210098，China）

Abstract：The influence of the drying-wetting alternation on environmental effects of the riparian zone is discussed from four aspects：the physical properties of soil，microbial activity and enzyme activity，growth and distribution of plants，and migration and transformation of nitrogen and phosphorus. Further study on the response of environmental effects of the riparian zone to the drying-wetting alternation should be carried out from the aspects of microscopic mechanisms，the coupling of different mechanisms，and mathematical simulation.

Key words：riparian zone；drying-wetting alternation；environmental effect；influencing factor

收稿日期：（2014 09 30 編輯：熊水斌）

作者簡(jiǎn)介：錢進(jìn)（1974—），男，副教授，博士，主要從事水資源保護(hù)與水生態(tài)修復(fù)研究。E-mail：hhuqj@ hhu. edu. cn

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（51379062）；國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)（2012ZX07101-008）

中圖分類號(hào)：TV131. 2；X143

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1006 7647（2016）01 0011 05