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  • 2022-12-07 09:27:02 发布

中俄原油管道工程对沿线沼泽湿地生态环境的影响

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?,'、-、--、.气、’::巧苗爲::冷成巧始蘇谭聽鄉挥钱\学校代码;10225‘‘‘、、-:::-学号:S15572—;從誇續宗;学侄冷文中俄原油管道工程对沿线巧译湿地生态环境的景列向王天野指导教师姓名:蔡体久东北林业大学申请学位级别:生态学:硕女学科专业20巧年6论文提交曰期:20巧年4月论文答辩曰期;月:;2015年6月'授予学位单位东北林业大学授予学位日期答辩委员会主席:论女评阐人:《A或乂争\n学校代码:10225学号:S15572学侄冷丈中俄原油管道工程对沿线巧泽湿地生态环境的景列向王天野指导教师姓名:蔡体久东北林业大学申请学位级别:生态学:硕±学科专业论文提交日期:20巧年4月论文答辩日期:20巧年6月:2015授予学位单位:东北林业大学授予学位日期年6月答辩委员会主席:论文评飼人:著如、#案乂争\nUniversityCode:10225ReisterCode:SI5572gDissertationfor化eDegreeofMas1;er-RussImactoftheSinoiaCrudeQ。PielineppProectonEcoloicalenvironmentoftheSwamjgpWetlandAlon化ePielinegpCan舶date-:WANGTianye-Supervisor:Prof.CAITiiujAssociaf:eSuervisor:pAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:EcologyDateofOralExamina村on:Jime,2015University:NortheastForestryUniversity\n^摘要本文漠河一大庆输油管道工程沿线穿过的两种典型沼泽湿地为研究对象,通过对湿地±壌与水体的连续取样及多样性调查,分析管道敷设对沿线沼泽湿地±壤养分、水化学、物种组成化及多样性的影响,结果表明:(1)管道敷设后,距离管线10m范围内有机质含量显著降低(P<0.05),其中小---cn-叶章凸脉苔草沼泽〇l〇i±5.53%,1020cn止层降低54.06%层降低3,兴安落叶松笃-0--斯越枯泥炭薛沼泽l〇cm±层降低32.74%,1020cmdi层降低26.31%。-(2)管道敷设后,全氮、速效氮、全憐、全钟(1020cm止层)含量随着与管线距-,OlOcmi:层)、速效钟波动式上升离的接近而波动式下降有效麟、全钟(,尤其对小-O-cm上<叶章凸脉苔草沼泽管线上方lO层影响最大(P0.01),其中全氮、速效氮含量降低85.58%和86.17%,全磯降低82.94%;而全钟、速效钟含量却増加1.40倍和2.10倍,-2止层受到的影响最大有效磯在100cm,升高78.22%。2+2+3-()管道工程敷设对Ca和Mg的影响只在管线上方OlOcn止层达到显著水平(P-<0..05),在小叶章凸脉苔草沼泽中降幅最大,分别为5673%和45.80%落叶,在兴安--松笃斯越枯泥炭薄沼泽中降幅相对较小.20%.%。±壤微量营,分别下降24与2552养元素中Fe含量受到管道敷设影响最明显-F,小叶章凸脉苔草沼泽管线上方e含量己经达到-m-了距离管线25处的9.23倍(1020cm止层)。另外,小叶章凸脉苔草沼泽中铜离子含量最多上升达到0-20cm主-1.30倍(1层),巧离子最少仅占距离管线25m处的21.11%(1020cm王层--),兴安落叶松笃斯越梧泥炭薛沼泽中止壤微量营养元素受到的影响相对较弱。+(4)在两种典型沼泽湿地的水体中,管道敷设导致K含量随着与管线距离的接近2+--2+2+而连续增加,Mg、化、F、C1含量呈波动式増加,Ca、Zn、NO含量呈波动式降;"+低-,在小叶章凸脉苔草沼泽中,管线上方Mg和K含量升高最明蟲,上升幅度均达到2+-、1而Zii,达%.了1.00倍,FC含量变化不显著降低最多67%,NO无显著性差异。;;+-兴安落叶松-笃斯越枯-泥炭薛沼泽管线上方K含量升高最多,增幅为1.47倍,C1增幅最2++2+小;NO;降低最多,达57.14%,Ca无显著差异。总体上管道敷设对K和Mg影响较2+大,对Cu影响最小(P>0.05)。--1\n摘要(5)管道敷设改变了管道上方原有的优势种,其生物量与植被盖度显著降低。小-叶章田脉苔草沼泽曾经的优势种(小叶章与凸脉苔草)被筋骨草代替,丰富度指数与非作业带相近但拥有更高的Pielou指数,干扰带丰富度指数最低,但拥有更高的-w--Simson指数与Shannoniener指数笃斯越枯泥炭薛沼泽管线上方优势p。兴安落叶松种为柴枠与笃斯越枯,Simpson指,落叶松己经鲜见,丰富度指数高于非作业带灌木的-wnerS-数与Shannonie指数显著低于非作业带,草本的impson指数与化annonwiener指数与非作业带相近,Pielou指数差异较小。。关键词:中俄原油管道;沼泽湿地;止壤养分;水化学;物种组成;多样性--II\nAbstractAbstractThwetlandsaloh-isaerstudiestwoticalswamngteMeheDainoilielinet:oppyppqgpp,anaacaracers-nlyzetheimptchtiticsofielaio打soilnutrientandwaterchemistroftheppygyswampwetlandalo旺theielinebcontinuoussamlinoftheso。and、water、seciesgppypgpcomos化o打andeodvers巧heresuhsareasfollow:pithbiiy.Ts(1)Theconcentratio打ofso"organicmaterswhicharewithin10mawayfromthenehavedron<0wh-eedscan5amonichhe010cmsoaerpiplippigifitly(p.0),gtillyin-Ca-laraagrostisAngustifoliCarexlanceolataBoottswampdecreasedby35.53%and1020cm-erm--so。decreasedby54.G6%010cmso"lainLarixeliniiVacciniximuliinosum,yggsanum-phswamdeceasedby32.74%and1020cmso。decreasedb26,31%.gpy(2)Aft知theielinelaingtheconcentrationoftotalnitroenavailablenitroenppy,g,g^a-netotlhoshorus,化talotassium1020cmsoillayershowedanfluctuationdeclitrendppp()ho_withtheshortdistancet;oielineandefectiveshorustotalotassium0!0cmso。,pp,ppp(mn-laeravailableotassiuresentedafluctuationrisetrendeseciallforthe〇10cmsoily),pp,pyttAst-BlaeraboveheielineofCalamarosisnuifoliCarexlanceolataoottswamamonyppggp,gwhichtheconcentrationoftotalnitrogenandavailablenitrogendeclinedby85.58%and86.17%resectivelytotalhoshorasdeclinedb82.94%andtotalotassiumandavailablep,ppy,p-otassiumraisedb1.40timesand2.10timesresectiveleffectivehosorusin1020cmpypy,pphsoillayerraisedby78.22%whichhadbeenmostaffected.2+2+(3)TheimactofthelayingofielineproectonCaandMhadcachedanpppjg<Gn-obviouslevel(F.05)othe010cmso。layerabovetheielinewithCalamarostispp,gAnus-trexlanceolataBootswamdeclinedhemosbgifbliCatptty56.73%and45.80%me--respectivelyLarixliniiVacciniumuliinosumshanumswamd色dinedthesmallerbg,gpgpy24.20%and25.52%respectively.Theconcentratio打ofFeinsoiltracenutrientelementshadwh—bee打mostafectedbythelayingofielineamonichtheconcentratio打ofFein1020cmpp,gso。-layerabovethepipelineofCalamagro巧isAngustifoiiCarexlanceolataBootswampincreasedbu:imeshaninmsoillaeraboveheielineheconce打atio打ofyp109.23tt25ytp.Ttrp2+Cu-rexa打ceoain50。ofC泣lamagrostisAngu巧ifoliCallatBoottswamincreasedbutopyp2+〇130-20cm)Thti2111/25m.times(10econcentraonofZnonl.〇ofsoillaerabovethe,yy--pieline(1020cm)heeffectofsoiltracenutrientelementsinLarixmeliniiVacciniump,Tg-sanumuliginosumhgswamisrelativelyweak.pp+2+(4)Inwaterofthetwotypicalswamwetlandstheconcentratio打ofK、M、Fe、p,gF、Crshowedanfluctuationdeclinetrendwithresentedanfluctuationrisetrendthep,2+2+conce打tratio打ofCa、Zn、NOjpresentedanfluctuatio打risetrend,intheCalamagrostisIII\nAbstract+Anu-stifoliCarexlanceolataBootswamTheimactofthelainofielineroectonKgp,pygpppj2+andMhadreachedanobviouslevel(P<0.05)andIncreasedbyuto1.00times¥\gp,化-'an〇’CrdonthadreachedobviouslevelZ打hadreductio打of33/iiNOdonthadreachedan;,gobviouslevel,theconcentrationofhadmoreafectedbythelainofielinewithrisinygppg"-nos-1.47timesinLarixmeliniiVacciniumuliixunshanumswamlincreasedtheggpgp.Ce'minimumandNOdecreasedmostwith57.14%thconcentrationofdonthdreached,a32+anobviousleveltheconcentrationofCuhadleastaffected(P>0.05).,(5)Pipelineconstructionchangedtheoriginaldominantspeciesofpipelineabove,thebiomassandthevegetationcoveragewassigni巧cantlyreducedIntheCalamagro巧is-xwAnustifoliCarelanceolataBoottsamAjuaLirniInsteadofCalamarostisanustifoliagp,gggKomandCarexlanceolataasdominantspeciestherichne巧indexofoerationalreionwas,pgs-imilarwith打o打oerationalreionbutwithhiherPielouindextheinterferencereio打haspgg,ghhn的sindexbuhahiherimsnon-telow巧trictsaSonindexandShanwienerindent.I打the^gpLar--ixmeliniiVacciniumuliinosumshagnumswamthedominantseciesofielineggpp,pppabovewereBetulafiruticosaandVacciniumuliginosum,Larixgmeliniiarerarelyseen,oera-tionalreio打hasthehiherrichne巧indexthan打onoerationalregionSimso打indexpggp^pandShannon-n-wienerindexofshrubweresigificantlylowerthanthoseofnonoperationalre--iontheSimsonindexandShannonwienerindexofhert)weresimilarwithnong^poperationalregio打andSmalldifferencesinthePielouindex.-swamwetsstrecesKewords:ChinaRu巧ia0。ielinela打do"nutrientswaterchemisip;yp;p;y;pcomositionbiodiversit.p;yIV\n目录掩要IAbstract阻1纖11-1引胃11.2国内外研究现状21.3研巧的目的及意义41.4研巧内容42研究区職及研巧方352.1研巧区概况52.2研紛法521.2.样点设置52.2.2止壤样品的采集与分析6223..湿地水样的采集与分析62.2.4湿地植被群落物种多样性的统计分析62.3数据处理73结果S分析831.中俄原油管道工程敷设对沿线沼泽湿地±壤养分的影响83.1.1管道敷设对对沿线沼泽湿地±壤有机质的影响831..2管道敷设对沿线沼泽湿地主壤氮磯钟的影响83.13.管道敷设对沿线沼泽湿地主壤巧镇含量的影响103.1.4营道敷设对沿线沼泽湿地±壤中微量元素的影响11315..诗论:133.1.6小结153.2中俄原油管道工程对沿线沼泽湿地水化学的影响153.2.1中俄原油管道工程对沿线沼泽湿地水体中金属离子的影响15.2.23中俄原油管道工程对沿线沼泽湿地水体中明离子的影响173.2.3讨论1732-4小结.183.3中俄原油管道工程对沿线沼泽湿地物种组成与多样性的影响183-.3.1中俄原油管道工程对小叶章凸脉苔草沼泽物种组成和多样性的影响183--.32笃斯越枯泥炭薛沼泽物种组成与多样性的影响20.中俄原油管道工程对兴安落叶松3.3.3213.3.4小结22-V-\n结论23多考文巧25-VL\n1绪论1绪论1.1引言一石油不仅是个国家生存和发展的重要能源,也是参与合成化工产品的原料,随着人口的增长和经济飞速发展,我国对石油的需求量越来越大,进口原油变的非常重要。管道运输是我国进口石油运输的主要方式,相比航空运输、公路运输、铁路运输和海运运输四种传统运输方式,管道运输不受气候因素影响,可靠性离,运输距离短,对环境污染小,运输量大但运输工程量小等。于2010年竣工的中俄原油管道工程为我国提供长期、稳定的原油资源,对实现我国资源进口多元化存在重要意义。中俄原油管道工程起于黒龙江省漠河县兴安镇,终点为黑龙江省大庆市,沿途穿越大兴安岭地区的森林和湿一地,,大兴安岭地区是我国湿地最集中分布的地区之占全区总面积的12.64%。输油管道工程属于地理敷设工程,因此管道敷设势必会对沿线湿地生态系统造成影响,最直观W1。的影响体现在对地表植被和±壌的破坏,也间接对湿地水化学产生影响在管道敷设过程中,机械作业对湿地±壌的挖掘较深和未分层回填导致主壤养分含量改变。止壤养分的改变影响了±壤质量,而主壤质量是±壤的许多生物学、物理、化学性质W及这些性质形成的部分重要过程的集合,是王壤保持净化环境能为、生物生产^1能力、1^1及促进人类与动植物健康能力的集中体现;质量优异的±壤可^达到净化W空气与水环境的效果,是有机物分解和植物养分循环的终端受体。湿地水体中各元素含量变化会对湿地水质产生影响,湿地水质的变化则决定了湿地水资源的生态价值。管道施工过程中对地表植被的破坏会改变管道敷设区域的植被组成与多样性指数等指标,W湿地植物多样性则对维持湿地生态功能和生态系统稳定有着重要意义。±壤、水、植被同是沼泽湿地的重要组成部分,因此研究中俄原油管道工程敷设对沼泽湿地±壤、水化学和植被多样性的影响十分重要。有研究表明:工程建设对±壤养分含量产生了明盈W、、、改变,有机质大量营养元素含量明显降低,铜铁锋等微量营养元素含量也存在1^不同程度的改变。施工过程中的钻孔泥浆外溢导致水质受到污染,增加悬浮物,水体W、中的泌浓度升高,水体中锋铅等金属元素的含量也会受工程建设的影响而发生改变W。管道敷设过程中对管沟的挖掘造成地表植被死亡,迭种人为干扰改变了植物群落的环境条件、物种组成W及多样性等进而改变了植物群落的结构与功能W,施工结束后,采取不同的生态恢复方式也会影响该区域植物群落的物种组成与多样性。本研究,^^管道{^中俄原油管道工程沿线穿过的典型沼泽湿地为研巧对象(敷设作业--1\n东北林业大学硕±学位论文、带中也为起点向未受干扰的原始状态的沼泽湿地进行连续取样和系列研究,探讨中俄原油管道工程敷设对大兴安岭地区沼泽±壤养分、湿地水化学、植物群落物种组成W及植物多样性的影响,旨在为今后本区湿地生态系统的保护与恢复提供理论依据。12国.内外研究现状国外较早的就进行了有关管线建设对所经区域±壤质量影响的研究,第二次世界大战结束后,各国家为了尽快的恢复和发展国家经济,开始加剧对石油等天然能源的开发与开采,这促使了全世界管道运输的迅猛发展,与此同时输油管道工程对沿线区域生态环境造成严重影响也引起了科学家们的广泛关注,特别在工程建设对±壤质量影响的方DB山[W面eJonton研究了加拿大萨斯克彻温省东南部黑±和碱止的王壤理化性质。g和和±壤生产力受管道敷设的影响,结果发现部分黑止和碱±不同±层的化学性质因管道15-4化m敷设而改变;但黑王的物理性质并未受到明显的损害和改善,影响的仅是碱王上方黑±区域种植的小麦产量并未受到管道敷设的影层的通气透水性和容重;同时管线响,増益效,相反管线上方碱止区域种植的小麦产量有所増加果与管线埋放时间成正ii比e[’W。Omy等对加拿大安略大省管道工程敷设后所经区域的农田±壤理化性质和农一作物产量变化进行了长达十年的观测,结果表明,在管道刚敷设完成后的第年,作业带上的农作物产量大幅降低,管道敷设五年后农作物产量虽然有所改善,但还是低于未受干扰的原始农田,即使在管道敷设十年后,减产效应依然存在,说明不利天气下进行管道工程的敷设施工会严重影响后期农作物的年产量;同时止壤理化性质受到管道敷设的负面影响,即使在十年后,管道敷设初期进行的多层次混合王壤的回填依旧对其±壤理化性质产生显著影响;Culley等人认为,在管道安装的±壤回填过程中,应尽量避免,应采取农作物与豆科植物的间种方法来改善±壤的理化性质表层与下层±壤的混合,提高地区农作物产量。Nae也等通过对阿尔伯塔地区管线敷设后混合碱止的草原±壤-20cm王的理化性质进行了监测,发现管道敷设初期有利于0层±壤理化性质的改善,其化学性质的变化与盐分的增加和有机物的减少有关;通过对比不同时期敷设的管道发现,,而想,随着时间的累积物理扰动与化学物质的改善相比受到的影响较弱要恢复管一tW道敷设所造成有机物损失的半需要大约50年的时间。Ndlsen等通关观测加拿大东部管道安装对作业带农作物的产量影响,发现管道敷设影响了玉米吐丝时间,减低了株高,减少了初始容重相对较高和初始有机质水平相对较低的±壤上的作物产量,管道的工对作物产量的影响更小冬季施工比其他季节施,施肥虽能増加农作物产量,但却不能弥补管道敷设所造成的作物产量损失。Soon等评估了管线所穿越的部分森林区域时工程对北方半湿润平原灰色±±壤理化性质的影响,同时在管道施工结束后,对在农业活动下的止壤恢复情况进行了3年的监测,结果表明管道敷设致使本应分层的±壤结构变得混合,,从而改变了±壤的理化性质而林地转化成农地的过程中的止壤清理也导致作业带上的±壤出现了类似的退化表现,;随着作业带植被的自然恢复过程作业带±壤也随之得到恢复。-2-\n1绪论我国自改革开放来,为了加速国家经济发展,诸如南水北调、西气东输、青藏铁路,但这些工程在对国家经济形成巨大、三峡大巧、原油管道建设等大型工程相继出现tw对拉动力的同时,工程的建设与运营也对生态环境造成了不可避免的影响。郭丽新等-上海段的沿线作业带和非作业带进行了±壤养分西气东输工程河南(有机质、全氮、全踞,、全钟等)和植被生长指标(株高、密度等)发现工程建设破坏了原有的止壤养W分,进而影响了作业带上植被的生长。许申来等对比分析了西气东输翼宁联络线所经区域作业带与非作业带±壤养分(有机质、全氮,、全磯、全钟等)的差异,研究发现tnl对±壤养分的影响程度取决于工程的施工方案和工程量大小。李晨、武洪涛等为了全面评估H峡大项对生态环境造成的影响,从水库游积、盐碱化、生物多祥性等方面对H峡大巧进行了系统的环境影响评价,结果表明,H峡水库显著影响了所在区域的生症环境,,并使其发生剧烈变化。在水库运营期间产生了泥沙微积、塌陷、±地盐碱化、一系列负面效应水质恶化的,随着水库运用形式的改善,负面效应虽然有所衰减但并未完全消除,有些负面效应可能还会随着时间的增加而加剧。有学者通过马尔科夫数学模(1987-(2003-型分析了H峡工程运行前1998年)及运行后2008年)洞庭湖湿地自然景观格局的时间动态变化特征。结果表明区域整体的景观破碎程度増大,斑块数量逐渐增多,苔草滩地和芦苹滩地等景观破碎化程度受到明显影响。王国平等人关于水利工程对霍林河下游湿地的影响研究表明,水利工程的建设会对下游湿地带来负面效应,上游水因水资源的拦截而减少,使沿河湿地的地表水不能得到足够的补充,半干旱地区的水边植物受到了较大的影响,王再風先后评估了鄂。在公路建设对生态环境影响方面尔多斯地区公路沿线王壤重金属时空分布与污染特征。姜利等关于公路建设对区域内水质影响做了相关分析,研究发现公路建设会改变地表径流自然状态并对地表水体水文一条件产生影响,高速公路施工期间及运营期间不可避免的对湿地水源造成了定程度的1污染。我国关于管道建设对生态环境影响的研巧较晚,995年,穆从如等人关于石油长输管线工程对沿线生态环境影响的研巧结果表明,剔除地表植被、开挖地表和地埋式的psi-管道敷设对地表生态环境产生了显著影响。2000年,鲁春霞等陕甘天然气管道为例从农产物损失等四个方面评估了修建油气管道对生态环境的影响程度。2009年,郭俊PS1提出了当管道穿越湿地时施工方应采取的相应保护措施和生态恢复方法。2010PW年,提,许刚和许长兵结合相关实例具体分析了±壤环境受管道敷设影响的前后差异-出对应的恢复措施。Yang等综述了寒冷地区环境受漠河大庆输油管道工程建设的影响Yu,并提出可能潜在的突发事件及相应的应急措施。等探讨了原油管道工程对所穿越湿地生态系统的影响。我国对湿地植物多样性的研究较为重视,中科院长春地理所等单位对洪河湿地自然PWU保护区的植被类型^H江、植物区系文及群落的多样性进行了调查研充,张亮等对PSI平原沼泽湿地岛状林进行了植物多样性研究,同期肖德容等研巧了滨西北高原典型退化湿地纳帕海植物多样性、±壤养分、酶活性格局特征及其相互关系。孙贤斌等基于GIS技术对H江平原的烧力河流域的湿地植物多样性采取主成分分析,分析了斑块面积-3-\n"东北林业大学硕:f:学位论文和植物多样性的关系。宋辞等对镜泊湖浮游植物多祥性进行分析,并对水质进行了评价。由于人类活动对湿地的影响加剧,人类活动和湿地动态变化关系研究已经成为新热点PW。从20世纪70年代抖来大量研巧发现人为干扰会严重威胁到湿地生态系统完整性,738t4142口’1,:|、造成湿地面积减少与景观破碎化及影响湿地水文。湿地与人类的生存、繁衍、发展息息相关,是自然界最富生物多样性的生态景观和一人类最重要生存环境之,湿地巨大的环境功能与效益,在抵御洪水、调节径流、蓄洪防旱、控制污染、调节气候、控制止壤侵蚀、促齡造陆、美化环境等方面有其它系统不可替代的作用。过去关于大型工程对湿地生态系统影响的研究较少,而且多数研究对象是植被,主壤与水同是湿地重要的组成部分,在我国进口原油推动经济发展的同时,对原油管线所穿越湿地生态系统的保护同样具有重大意义。1.3研究的目的及意义一证我国的能中俄原油管道工程是我国北方条重要的原油运输管线,它的建设对保源安全、对实现我国原油供给的多元化^及其他1^;石油为原料的国家企业可持续性发展存在着重大且深远的战略意义。由于管道工捏线路长且跨越了多种自然生态类型(如森林、湿地、草地等),其势必对所经区域的生态环境造成显著影响。本研究中俄原油管道工程沿线穿过的两种典型沼泽湿地为研巧对象,探讨中俄原油管道工程敷设对大兴安岭地区沼泽止壤养分、湿地水化学、植物群落物种组成W及多样性的影响,分析中俄原汹管道工程对不同沼泽类型主壤养分、水化学W及植物多样性的影响差异,为今后穿越湿地的长途输油管线施工后生态恢复提供理论指导,为该区地区湿地的健康发展{^及湿地生态系统的保护提供理论依据。1.4研究内容利用大兴安岭地区各林业局、林场的林相图和输油管线的线路图等资料结合对大兴安吟地区中俄原油管线沿线所穿越沼泽的实地勘察,在大兴安岭选取了2种有代表性的--沼泽类型-(小叶章凸脉苔草沼泽、兴安落叶松笃斯越枯泥炭薛沼泽)为研究对象,具体内容主要包括W下凡个方面:(1)中俄原油管道工程敷设对沿线沼泽湿地±壤养分的影响;(2)中俄原油管道工程敷设对沿线巧泽湿地水化学的影响;(3)中俄原油管道工程敷设对沿线沼泽湿地植物群落物种組成和多样性的影响;-4-\n2研巧区概况及研巧方法2研究区巧况及研究方法2.1研究区概况-中俄原油管道漠河大庆段工程是我国首条通过森林、湿地、沼泽、多年冻主区的大日径原油管道,起点是中俄边境黑龙江省漠河甚兴安镇漠河首站,终点为黑龙江省大庆市庆铁线林源输油累站东侧的大庆末站,途经黑龙江省和内蒙古自治区等13个县、市、区,穿越森林、岳陵、永冻王等生态环境脆弱区W及11条大中型河流、15处铁路和26处二级W上公路,本工程线路全长973Km,其中穿越大兴安岭多年冻止区州OKm,沿线主要采用沟埋、辅管堤、顶管或定向站等的敷设方式。本文研巧区选在大兴安岭塔河县境内中俄原油管道工程敷设所经区域,塔河县位于黑龙江省北部,地理''°'°'°-2-25坐标为北韩巧%95221,东经1319149。塔河县地处北温带,属寒温带大陆性’’--C2季风气候,气候变化显著,年平均气温3.5,极端最高气温巧.C,极端最低温度’C ̄山年降水4 ̄mm52.3,无霜期8011038530。森林覆盖率为81%,地带性植被为兴安一落叶松林,,此外还有棒子松林、白權林、山杨林及蒙古栋林另外还有定面积的巧---。主要止泽湿地,主要类型是小叶章凸脉苔草沼泽和兴安落叶松笃斯越枯泥炭薛沼泽壤类型有栋色针叶林±、草甸±和沼泽±等。表2样地基本信息Tab.2Basicinformationofsamlinointpgp ̄湿地名称释地位置IM样方内优势种#1#WetlandNameSamleTotalDominantseciesComanionseciesppppLocationcoverage°'"-凸脉苔N51944100%Of()i小叶章小章D巧euxiamgusiifoUa、泌橋Sanguisorba羊°"S124iri2草沼泽dh脉笞尊(Carexhnceokaa)爾子嘗草(CarexcaHi化idios)、野號豆CVidas巧him)等0'"-95%兴安兴安落叶松笃N5117〇9雜叶松(Laiixmelinii)、榮化舊(Ledumalus(re)、Jk舊草gp°'"SI241342-〇ya)斯越枯泥炭薛俾(公e化/a弁M舶、驾斯越橘(CarexcaespUosa)、羊啸子舊草沼泽iVacciniumuliginosum)、龍炭韓iCarexcaHitrichos)等{Sphagnumalustre)p2.2研究方法么么1样点设置中俄原油管道于2010年敷设完成,2013年8月对其进行野外调查,沿中俄原油管道进行详细踏查后-,在管道沿线选择2种典型沼泽湿地,即小叶章凸脉苔草沼泽和兴-笃斯越枯-泥炭薛沼泽安落叶松。由于管道的敷设作业带为20m,即管道两侧各10m对±壌的干扰最严重,但在作业带边缘(干扰带)也会受到施工的影响。为了更准确地研-5-\n东北林业大学硕±学位论文0究施工对沼泽湿地的影响,采取连续取样法,即W管线正上方为起点,垂直管道在,5一,10,15,20,25m处分别设置止壤和水样取样点。每取样点3次重复,也就是沿营道10m间距再设置2条取样线。在每条样线的作业带、干扰带(作业带选缘)、非作业带(距离管线100mW外)区域各设置3个随机样方Imxlm,灌木样方(草本样方2m><2m)调查记录植被物种组成、盖度、株数、生物量、株高等数据用于植物群落多样性研巧。么么2±填样品的采集与分析--在每个样点用主钻对止壤进行分层取样,即OlOcm和I020cm,共采集72个止壤样品,带回实验室后将鲜止样放在室内阴凉通风处自行干燥,风干后研磨、过筛,存于干燥器中-全氮测定采用凯氏定氮法。有机质测定采用重络酸钟氧化外加热法全磯;;-测定采用酸溶钢铺抗比色法全钟采用酸溶-;火焰光度法;速效氮采用碱解扩散法;速2+-火焰光度法Cu效磯采用盐酸和硫酸溶液浸提法;速效钟采用艺酸倭浸提;、Fe、2+2+2+Mg、Ca、Zn含量用novAA400P原子吸收仪进斤测定。2.2.3湿地水样的采集与分析选择直径为160mm的PVC管埋入±壤中50cm深,地面上方露出50cm,埋入前在PVC管周围钻多个直径4mm的孔让湿地水自然渗入,并在管壁外包纱网防止泥沙(^^及枝叶等进入,并在管曰盖上塑料布,用尼龙绳固定防止雨水进入。用直立式采水器汲取水样,采集后的水样用化45Mm的滤膜过滤后滴加硝酸固定,放入冰箱内等待实验分2+2+2++2+nuP原化水中阳离子(Mg、Ca、Z、Fe、K、C)含量使用novAA400子吸收仪--进行测定,阴离子(F、Cl、NO)。;含量使用离子测谱仪进行测定2.2.4湿地植被群落物种多样性的统计分析=++(1)重要值:IVl/3(相对高度相对盖度相对密度)=ds-/(2)物种丰富度指数:(llnN)式中:S;物种数N:为所有物种个体数之和(3)物种多样性指数^撕=-Simpn指数(D):DlJ(Ni/N)^,'—=enerH—ShannonWi指数():H玄巧1打巧(4)均匀度指数=Pielou均匀度指数(J);J(―S巧虹巧)/InS式中:i是1、2、3、......NNi为第i个种的个体数N:种i所在群落的所有物种数之和-6-\n2研巧区概况及研巧方法=PiNi/N为样本中属于i种所占的比例数S为第i物种所在样方的物种总数2.3数据触所有数据使用Excel2007统计,Sigmaplotl2.5作图W及SPSS17.0软件进行方差分析。-7-\n东北林业大学硕±学位论文3结果与分析3.1中俄原油管道工程敷设对沿线巧译湿地±壞养分的影响3.1.1管道敷设对对沿线沼泽湿地±壤有机质的影响3-从表1可见,在管道敷设的影响下,两种沼泽类型±壤有机质含量均随着与管线的距离接近而波动式降低-O-Wcm±层管线上方有机质含量最。小叶章凸脉苔草沼泽??10,1525m低,距离管线5m范围有机质含量増加范围趋于稳定,即管道铺设使有机-5m.86/k至管线正上方的127.35质含量从2处的197%g/kg.531020cmgg降,降幅为%;±层5?25m-5m范围内有机质含量最低,随后逐渐増加,1达到稳定,管道铺设使102化m±层有机质含量从1的-.80/k78.01/k54.06%gg降低到gg,降低了。兴安落叶松笃-斯越枯泥炭薛巧泽在管道敷设影响下两±层10m范围内有机质含量受到影响的差异不5?25m-大,距离管线1受影响程度逐渐减弱。010<:111±层±壤有机质含量从214.72/kggk3210-20cm止降低到144.41/,降低了.74%55.06/kgg;层有机质含量从1gg降低到W114.26g/kg,降低%.31%。我们的研究结果与W往研究结果相符,由此可见管道工程一1<敷设对王壤有机质影响较大,尤其在管道0m范围内降低最为显著(P0.05),这范围正是管道敷设的作业区,±,管道敷设改变了±壤结构与理化性质壤有机质含量亦随之降低。3.1.2管道敷设对沿线沼泽湿地±壤氛碟钟的影响3-由表1所示,两种沼泽类型±壤全氮受到管道敷设的影响后含量均随着与管线的--距离接而降低凸脉苔草沼泽OWcm±层与10-2化m上层在距离管线5m范围。小叶章?内全氮含量的増加达到极显著水平作<化〇1),525m范围变化较小,说明管道敷设对-凸脉苔草沼泽±壤全氮的影响主耍集中在5m范围内小叶章,其中管线上方两层±壤中-全氮含量分别为2.24g/kg和5.34g/kg,仅占25m处的14.41%和34J6%。兴安落叶松笃--?斯越枯泥炭薛沼泽OlOcm±层在距离管线015m范围全氮含量从6.83g/kg逐渐增加至?12.35g/kg,2025m范围趋于稳定,平均值为15.73g/kg,管道铺设使全氮含量从25m处〇-16.42/k.83/k58.40/020cm止层在10m范围内的gg降至管线正上方的6gg,降幅为〇;1?-全氮含量增加趋势明湿,1525m范围变化较小,管道铺设使102化m止层全氮含量降一"[]34。低了.23%,与往的研究结果致在管道敷设的影响下,两种巧泽类型±壤速效氮含量均随着与管线的距离接近而波--±层在5m范围内速效氮含量极显著升高动式降低l,。小叶章凸脉苔草沼泽OOcm???101155m范围略微下降,0m再次升高1525m达到稳定,最后在,即管道铺设使速25m1974.00m/k降至管线正上方的273.00m861效氮含量从处的ggg化g,降幅为.7%;-?25m范102化m王层在5m范围内速效氮含量显著增高,10围变化较小,管道敷设使速-8-\n3结果与分析--?-主层在0效氮含量降低的.75%。兴安落叶松笃斯越枯泥炭薛沼泽OlOcm15m范围速 ̄<1520m范围52.84%(P效氮含量缓慢升高但变化较小,含量显著増加了 ̄-0.05)2025m含量达到稳定道敷设使速效氮含量降低了341020cm主层.58%,,即管;一--20cm±层速%与小叶章凸脉苔草沼泽10效氮含量变化特征基本致,下降38.10。主壤全氮、速效氮含量与有机质含量显著正相关(相关系数分别为0.961和0.894),与W往的研究结果相符。表3-1中俄原油管道工程敷设对沿线沼泽湿地止壤有机质及氮磯巧的影响b-Ta.31Iactofcrudeoilieli打eroectonilranicmatt巧andnitnhohorutssiummjsoogroessoappppgpppofameandetheswpwtlalongthielinepp管线距离±层沼泽类型。Om、1云0m15m20m25m ̄ ̄^I127.56185.691753?204^^2m4197.86II144.41181.91153.412.27.2121472S19202.巧机顷I78.0182.52105.31158.28153.90169.8010)nUem4.2627.06106.96I%.5440.2506II1111155.I2.2413.6713.2915.6915.1715.54M(Ucm.092II6g37.959.3515.0316421.I5..34140715.0715.2115.5315.54Ucm19.8013.514.6814.5115.3814.90I2巧.001603.0011於.001778.0017巧.001974.00U-iUcm打1035.00945.001026.001058.001617.001582.00I609.001246.001428.001512.001330.00化80.00in打910.001376.001415.001552.001399.001470.00I0.巧1.巧1.121541.巧14..9U-WonK0881.21.981501411.巧合臟.0..I1.271.541.441591.61202^...07L巧1.671.911822II1..08I5.024064.22308291354....U—Wem4463.923.%36660284K..3..胃I6.355195..6.01357.23333.10onK4.46.064.04.353683.353.3I19.5211.2910.917.239518.15.(MUcm打16.5515.05137123811.2611.11.6.I8869.939*5011.4614.994.33W.1II7.317.巧58448418.69.6.1.I135.7371.7867.273470500143.78..U-…cmII87.447088613252.4743.5252.90、..吏/述效作細狎I63.9450.5843..8514.9127.222334in90390635.5228%279624.871乂85II...----、全、:沼泽类型導斯越梧。、.k注I为小叶章凸脉蒼草沼泽,类型II为兴安落叶松泥炭蘇沼泽有机质氮全碟全钟的单位是gg1,速效氮、有效稱、速效钟的单位是mg.kg人-me-rau-RearksiaroststifbUarexIanceoataoottswamteiarixniiccnliinnummteIsCaiamgiAngusClBp,yp打sLgliA^iiugosumsphag;yp-1swamranicmattertotalnitoento化1hoshorusttalota巧山moftheuoitis.kavaila村emtroenavaila村ehoshorusavailablep.Og,r^,o,,,gpppgggpp*potassiumoftheunitismg.kg.两种沼泽类型主壤全磯含量变化趋势与速效氮基本一致,管线上方±壤全憐受到管---道敷设的影响最明蟲lOcm±-,其中小叶章凸脉苔草沼泽O层和兴安落叶松笃斯越枯-9-\n东北林业大学硕±学位论文-C泥炭薛沼泽102化m王层全磯受管道敷设的影喃达到极显著水平(PO.Ol),含量分别4%8--.47120为03g/kg和1.07/k82.9和4%0cmgg,降低幅度达;小叶章凸脉苔草沼泽--O-止层和兴安落叶松笃斯越枯泥炭薛巧泽lOcm±层营线上方全憐含量与距离管线25mtW处无显著性差异(P>0.05),本研究结果与过去的研究相同。--管道敷设对两种沼泽类型王壤有效礎含量有增加趋势,小叶章凸脉苔草沼泽0-?m范围有效憐含量显著减少?1化m±层与1020cm±层在距离管线010,1525m达到?m处无显著性差异稳定,由于距管线5m与10m处有效憐含量与1525(P>0.05),所-l-W管道敷设对管线正上方±壤中的有效磯影响较大,其中〇〇cm±层小叶章凸脉苔草25m3上方的.上升幅度达沼泽止壤有效憐含量从处的.54m/k502m/kgg升高到管线gg,----41.97%,1020cm±层上升78.22%安落叶松OlOcm±层有;兴笃斯越枯泥炭薛沼泽25m24m化56-效磯含量从.80,处的.8gg升高到管线上方的4.46mg/kg,升高了%10〇20cm±层上升了35.25/〇。--小叶章凸脉苔草沼泽OlOcm±层管线上方±壤全钟含量为19.52g%,在5m范围42?.18%525m25m40内全钟含量降低了.,范围变化较小,最终管线上方比处高出1-??倍1020[111±层10m,1520m含量增加,2025m,;范围内含量分布均匀达到稳定即管线敷设使全钟含量从25m处的14.33g/kg降低到管线上方的8.86g/kg,降低幅度达---?38.17%。兴安落叶松笃斯越枯泥炭薛沼泽OlOcm止层全钟含量在015m范围内持续20 ̄25m,55,25m149降低,范围达到稳定其中管线上方含量为16.g/kg是处的.倍;10-20cm±层全钟含量随着与管线的接近而波动降低,管线上方含量为7.31g/kg,是25m45-l-20cm处的/。虽然OOcm与10±层全钟受管道敷设的影响表现出不同的变化趋,但都在管道上方达到极显著水平势。管线敷设对两种沼泽类型止壤速效钟含量有増高趋势--。小叶章凸脉苔草沼泽0-?1化m上层与1020cm±层止壤速效钟含量在距离管线10m范围内显著降低1525m变,-01化m王层管线上方速效钟含量为35.73m/k25m2.10化较小,其中1gg,高出处倍,----?1020cm王层高出1.74倍。兴安落叶松笃斯越枯泥炭薛沼泽01化m止层在010m范 ̄25m变化较小围速效钟含量持续降低,管道敷设使速效钟含量从25m处的,15-?.21025m52.90m/k上升到管线上方的87.44m/k上升幅度达659%20cm±层0gggg,;,最终管线上方速效钟含量高出25m处化97倍范围速效钟含量持续降低。3.1.3管道敷设对沿线巧泽湿地±壤巧镇含量的影响ws]由于湿地止壤中总氮含量是影响止壤吸附金属元素的主导因素,所W当管道工程±壤中的金属离子含量也随之降低。从图3-,敷设使±壤总氮含量降低后,1看出小叶"--1〇1章凸脉苔草沼泽〇[111±层从管线上方至5m范围内±壤〔3含量从9.09g/kg持续増加2+ ̄?到18J5/k,增加了.06倍,2025mCa含量变化很小,稳定在20.6521.03/k间;gg1gg之--1020cm止层仅在管线正上方含量为16.06g/kg,5mW外含量变化很小笃斯。兴安落叶松--越枯泥炭薛沼泽〇l〇cm±层从管线上方到10m范围内含量持续増加,增幅为23.15%,--10\n3结果与分析;- ̄1025m范围变化很小,平均值为30.78g/k1020cm±层仅在g;管线正上方含量为2+28a-.01g/kg,外含量达到稳定。管道工程敷设对主壤C含量的影响主要体现在0nd- ̄<化0lOc;层,其中对小叶章凸脉苔草沼泽05m范围影响达到显著水平(P5),兴安2+-笃斯越枯-泥炭薛沼泽仅管线上方受到显著影响受到管道落叶松。由此可见,±壤〇3工程敷设的影响相对较轻。两种2+沼泽类型±壤Mg受到管道敷设的影响后含量均随着与管线距离的接近而波动2+O-Ocm止层M25m处(P<0.05,式降低,但只有管线上方lg含量显著低于)其中小叶2+--含量降低幅度达4580%-章凸脉苔草沼泽主壌Mg.,兴安落叶松笃斯越枯泥炭薛沼浑降52%-低幅度为25.。1020cm±层受管道敷设的影响未达到显著水平(P>0.05),由此可2+的影响主要集中在管线上方的0-见,管道工程敷设对±壤的310cm±层。. ̄0'0扣30-°°T0.N?CM.巧T25一支'耳熱写’割-?了TX丰二^?--、20殺置0空、栽.24、;、下*到.1日0-^.16巧《I028.20-.—-空--一IS"吞二^左一^S;S:…::澄CMOcmi巧工一?一CMOcm——-20cm——-c010O20n10i007-5051015扣25051015劝巧与管线距萬)与营巧巧巧()(mm图3-1中俄原油管道工程对沿线沼淨湿地±壤中锦镜的影响2+2+巧-m径.31Impactofcrudeoilielineroecton0泣andMoftheswawetlandalontheielinepppjgpgpp3.1.4管道敷设对沿线巧淨湿地±壊中微量元素的影响母质是影响±壤中微量元素含量的主要因素,而人为因素也在某种程度上改变了±fw壤中微量元素含量及空间分布特征。替道工程的挖掘导致母质层遭到破坏,而未进行分层堆放和分层回填又使各层±壤混合导致±壌中微量元素含量发生变化,施工过程中3-2可W看出机械作业等因素也会影响±壤中微量元素含量。从图,管道敷设千扰对±壤铜和铁有増加庭势,而对巧则有降低影响。尤其是铁含量増加幅度最大,其中管线上 ̄ ̄-方受影响最严重,510m范围受影响程度逐渐降低,1525m范围泣到稳定。小叶章凸化苔草沼泽与兴安落叶松-笃斯越枯--cm主泥炭薛沼泽管线正上方OlO层中铁含量分别达-到0.136g/kg和0.138g/kg,是25m处的7.06倍和3.66倍,管线正上方1020cm主层中25m处的9.P铁含量分别是.23倍和899倍。在10m范围内±壤铁含量増加幅度很大(<一0.01),这范围正是管道敷设的作业区,因此,管道敷设打破了原有湿地的厌氧状态,铁含量大幅増加,这会对±壤起到污染的作用。--小叶章凸脉苔草沼泽OlOcm±层中铜离子在距离管线10m范围内受到管道敷设影响相对较强且含量分布均匀 ̄,HKl5m范围含量持续降低,2025m相对稳定,管道敷设--11\n东北林业大学硕±学位论文〇-cm±层使铜离子含量从.〇147/k〇290/k,上升幅度达97.28%1020gg升高到agg;在 ̄5 ̄5m515m25m中,铜离子在范围内含量分布均匀,范围含量降低,1含量变化较小道敷设影响后-笃斯越枯-泥炭,铜离子含量最多上升达到1.30倍。兴安落叶松,受管m范 ̄m范?蘇沼泽两主层中的铜离子均在5围内含量分布均匀,515围下降,1525m范-上升到0围变化较小lOcm±层中铜离子含量从到0.0188/k.0281/k上升,其中Ogggg,一£9-11±致幅度达4.47%,1020〇层上升达43.15%,与W往研巧结果相同气--O距离巧离子在小叶章凸脉苔草沼泽管线上方lOcm止层中含量最低(PCO.Ol), ̄-管线15m范围内持续升高,2025m稳定在2.02/kg到2.07/k间安落叶松ggg之,兴笃斯- ̄ ̄越枯泥炭薛沼泽5m范围内含量分布相对均匀,1015m持续増加,2025m变化较小。-66/k25m处的3其中小叶章凸脉苔草沼泽营线上方锋离子含量为化gg,是1.74%,兴安-笃斯越枯-泥炭薛沼泽含量为-±落叶松1.91g/kg,是25m处的68.57%;1020cm层小叶--凸脉苔草沼泽是25m处的2-1.11%0.63%。章,兴安落叶松笃斯越枯泥炭薛沼泽是60.-.200028空.^0.N-、N7-巧■\0.脚空、5、空-戟.殺I,0.10三0饥4.0.游0.007豁.05巧? ̄、、三、J[^一3q苦— ̄。泌.。巧-?'。 ̄I\?細S王记韶??--20〇10cm■"H0-r--^.15f0.021寒、工\i&爵、專\、爵驻口、?-0-栽、栽廣.10\\韵0.014、〇-庄05-0.0075。0510巧2日巧0510巧劝巧与管线距巧)(m)与皆线巧巧(m巧1-巧复.6±戰m-.8的N32.——0 ̄?10cm结-20cm1护V-2.叫.40510巧20巧与替钱巧离Cm)图3-2中俄原油管道工程敷设对沿线巧泽湿地±壤中微量元素的影响F-2i.3Impactofcrudeoilielineroect0打thetracedementsinSG。oftheswamwetlandalonthegpppjpgielinepp3.1.5讨论±壤有机质是权衡±壤肥力与±壤质量的重要标准之一±壤固相部分的重,是组成--12\n3结果与分析48f,W要成分。两种典型沼泽类型的湿地±壤受到管道敷设影响后,距离管线10m范围内±壤有机质含量因受到管道敷设干扰而明显低于原始状态,且管线上方受到管道敷设-的影响程度最严重(表31),这可能是因为在管沟挖掘和±壤堆放过程中,±壤与氧stw气充分接触,加速了有机质的分解,W及表层±壤和下层±壤混合产生了稀释效应。在管道敷设过程中,由于施工方并未实现±壤的分层堆放与分层回填,使有机质含量较--高的表层(020cm)止壤和相对當量较低的下层(2040cm)止壤絕合,引起工程作业W带上±壤结构与±壤质地发生变化,有机质含量降低,许申来也有着相同的研巧结果。一另方面,,,管道敷设可能改变湿地±壤原有的理化性质导致了有机质分解速度加快isti进而影响了±壤中有机质的含量。另外,自然植被残体等是湿地±壤有机质的重要来源,±壤回填后,原本覆盖在作业带湿地±壤上方的腐殖±和植被残体减少,也会导致湿地±壤有机质含量的下降。±壤中氮憐钟(全量养分)的含量不仅可W体现出±壤中养分的胆量水平,也会影.响到±壤中速效养分的供应10m。本研究中,距离管线范围内±壤中氮憐钟(全量养分-1)的含量因受到管道敷设的影响含量出现不同程度的降低(表3),说明管道敷设一对沼泽±壤中的全量养分指标造成了定程度的影响,而具体受影响程度与受到显著影响的范围因主层、养分元素和沼泽类型而异。管线上方±壤中全氮含量极虽著低于未受stw干扰区域,极可能与±壤有机质含量的减少有关。±壤有机质是±壤氮的重要来源,tw氮素绝大部分在±壤中W有机结合氮存在,所有机质的积累与分解决定了±壤中氮-的累积和消耗程度,由于管道敷设导致±壤有机质含量减少(表31),有机质矿化能力减弱,全氮释放能力也随之减弱,,最后导致全氮含量降低。此外管道回填过程中止壤氮也可能因为有机质的分解而产生消耗,致使全氮含量降低这会带来±壤肥力的下降,影响植物生长发育。±壤中的全憐40%?60%来自有机质的分解所^当±壤中有机质含量降低很可一一能弓-0-±壤中全磯含量的降低,本研究结果与其致(表31)。1起般±壤表层(20cm)有机质相对较高,所表层有机质含量的变化直接影响表层全憐含量,二者显著正相关因此本研究结果显示出受到管道敷设干扰距离管线10m范围内止壤中全憐含量降低,,管道正上方±壤含量减少幅度最大。此外止壤中全磯含量不仅受到有机质影响,,还受到母质类型和成±条件影响此外止壤中全稱的存在形式比较稳定、不易流53[1-〇-2^m±--0-失,所W小叶章凸化苔草沼泽l层和兴安落叶松笃斯越枯泥炭薛沼泽10cm±层管线上方全憐含量与距离管线25m处无盈著性差异,所管道敷设对±壤全--稱影响相对较小。虽然OlOcm与1020cm止层全钟受管道敷设的影响表现出不同的变,化趋势,但都在管道上方达到极盈著水平这可能与±壤回填过程中全钟含量较高的底tM’y层±与表层±的混合有关。速效氮、有效憐与速效钟是植物生长发育过程中容易被吸收利用的部分,其在上壤中含量的高低是衡量止壤质量的重要指标之一。管道敷设对速效氮、有效磯与速效钟的3-1)10m范围内影响程度因止层与沼泽类型而异(表。本研究中在距离管道,沼泽主--13\n东北林业大学硕±学位论文O-lOcm10-2化m±壤、层中的速效钟含量极显著或显著低于未受干扰的原始湿地,且管3-线正上方±壤受到的影响最严重(表1),这可能与管道敷设导致±壤中有机质和全氮含量下降有关,。肖洋等曾报道速效氮含量与有机质含量在针阔叶林止壤中呈显著正相,关,并揭示±壌有机质不仅可W影响植物营养元素还能影响±壤的理化性质。王淑平等在沿中国东北样带的止壤碳氮含量的测定中得到了±壤中全氮含量与速效氮含量呈极--显著正相关的结论。在管道敷设影响下,距离管线10m范围巧王壤OlOcm、1020cm(-1)层中的有效磯含量显著高于未受干扰的原始湿地表3,可能是有效磯含量较高的下层±与含量相对较低的表层王混合有关王壤中速效钟含量受到管道敷设干扰后含-量思著高于原始状态,管线正上方受到的影响最严重(表31),可能与壤全钟的矿化W速度因管道敷设而改变、施工过程中产生的废弃物W及母质类型等综合因素有关。±壤中的巧是衡量±壤肥力的重要指标,也是植物生长发育不可或缺的营养元素2+455口,]-湿地±,管道敷设导致王壤中Ca含量减少(图31)。在本研究中,这可能是因为fW壤中总氮含量是影响止壤吸附金属元素的主导因素,所W当管道工程敷设使王壤总氮2+含量降低后,王壤中的金属离子含量也随之降低a。但管道敷设对±壤中C的影响主要0--?体现在1化m±层,其中对小叶章凸脉苔草沼泽05m范围影响达到显著水平,兴安2+--笃斯越枯泥炭薛沼泽仅管线上方王壤中Ca含量受到显著影响,±落叶松。由此可见2+壤Ca受到管道工程敷设的影响相对较轻。镑是植物生长发育不可缺少的重要元素,在P6’57^湿地生态系统与森林生态系统中起着重要作用。在本研究中,受到管道敷设的影响"O-后,管线上方±壤中Mg含量只有在lOcm王层显著低于未受到干扰的原始湿地,说2+含量产生明管道敷设对Mg的影响有限。止壤中的微量元素是±壤重要的组成成分PS1,是评价±壤质量的重要指标。过去的研究表明,±壤中的微量元素含量、有效性及形态分布不但和成王过程与成±母质有关,还会受到人为因素的影响工程建设会改变±壤性质进而影响王壤中微量元素的含量。铁是植物结构的组成元素,是形成叶绿素的重要元素在本研究中,止壤中铁含量受到管道敷设的影响后在距离管线10m范围之内含量极显著增加,且随着远离-2管道受影响程度逐渐减弱,其中管线上方受到管道敷设的影响最明显(图3)。这可能与工程作业的过程中,大型机械操作及施工产生的金属废弃物进去止壤有关。±壤中的铜离子含量受到管道敷设的影响含量在距离管线10m范围内显著高于未受到干扰的5原始湿地,在距离管线m范围内±壤中的铜离子含量受到的影响相对较强。±壤中铜离子含量的降低可能是因为有机质含量与铜离子含量呈显著正相关,而管道敷设使±壤ews中有机质含量思著降低导致铜的流失加快tiRNA聚合物。巧是植物体内活动不可缺少的元素,作为某些化学剂或酶的组成直接参与呼吸作用,对于保护和稳定有氧代谢活tW。动中膜结构的完整有着重耍意义因管道敷设的影响,锋离子含量在5m范围内显著减少,其中管道正上方止壤中的锋离子受到的影响强。这可能与有机质与成±母质等因tw素有关。-4-1\n3结果与分析3.1.6小结在中俄原油管道敷设影响下,大兴安吟地区两种典型沼泽湿地主壌有机质、全氮、2+"2+-l20cm王Zn速效氮、全磯、全钟(〇层)、Ca、Mg、含量随着与管线距离的接近呈2+-Wcm王层波动式下降趋势,有效憐、、、全钟(O)、速效钟CuFe含量随着与管线距离的接近而波动式上升。管道正上方止壤受到管道工程敷设的影响最严重,己达到极显著或虽著水平(PCO.Ol或P<0.〇5),其中Fe含量増加幅度最大,含量最高达到距离管2+2+线25m处的9.23倍;Ca和Mg受管道敷设的影响较小(P>0.05)。--受管道敷设影响OlOcm,小叶章凸脉苔草沼泽管线上方(Om处)层±壤营养元2+"2+素含量下降幅度大小顺序为全氮>速效氮>全磯>Zn>Ca>Mg>有机质,其中全>氮含量下降87.99%35.53%e速效钟>全钟>,有机质下降上升幅度大小顺序为F;2+2+F->,.12化mZn〇1有效憐,e上升6.06倍有效憐上升4224%。0层中下降幅度最""大,达68.26%,Mg与Ca未达到显著差异。>化05)Fe上升幅度最大,有效磯最;-2%-小,其中Fe上升8.23倍,有效憐上升78.2。兴安落叶松笃斯越枯泥炭薛沼泽受管O-lOcm层王壤营养元素含量下降幅度大小顺序为全氮>全磯>速效氮道敷设影响后,"""">>Ca>M58.40%M2.23上升幅度大有机质>Zng,其中全氮下降,g下降2%;+22+>>F2->>Cu.66上升49小顺序为Fe全钟有效憐,e上升倍.47%。10速效钟,Cu""20cm层中Zn降幅最大,Ca最小,分别为60.63%和9.73%;Fe上升幅度最大,有效.磯最小,分别为799倍和35.25%。从上各元素受到管道敷设影响后含量变化幅度的レ-关系中可ッ看出,由于小叶章凸脉苔草沼泽中大多数元素受到管道敷设影响后含量变----化幅度大于兴安落叶松笃斯越枯泥炭薛沼泽,所W兴安落叶松笃斯越枯泥炭薛沼泽受到管线敷设影响小于小叶章-凸脉苔草沼泽。3.2中俄原油管道工程对沿线诏泽湿地水化学的影响3.2.1中俄原油管道工程对沿线巧译湿地水体中金属离子的影响+3-2-如表所示,距,在小叶章凸脉苔草沼泽中离管线5m范围内水体中K含量分+??1K51525m范围之间5?25m布均匀,0m处含量介于0m范围与,在距离管线1达到+.44稳定,其中管线正上方和距离管线5m处K含量别为18m/L和1.6mg/Lg,是距离管2+线25m处的2.00倍和1.97倍,管道敷设对其影响达到极思著水平(P<0.01)。Ca在25m ̄1525m距离管线10m范围内含量分布均匀且低于处,在距离管线范围含量达到+2稳定,并且在管线5m范围内,Ca含量因受管道工程敷设影响而显著降低(P<+20?.05)20.28,25m,降低幅度均为%。Mg在管线上方含量最高距离管线5范围受影响程度逐渐降低,其中管线上方和5m处极显著或显著高于25m1.3tnL处,含量分别为9g/.1化25m1..F和09m,比处增加00倍和030倍e5mg。在距离管线范围内含量分布均 ̄115?25mF匀,0m范围持续降低20,其e,最后在达到稳定中管线上方含量虽著高于25m处Fe含量从25m处的0m/L.52mL,,管道敷设使.90g升高到管线上方的1g/升高2+幅度达68.89%。Zn在距离管线10m范围内含量相对均匀且受到显著影响,平均为--15\n东北林业大学硕±学位论文2+o化5m4% ̄.onom比237.0,1525m含量达到相对稳定。Cug,处平均降低受管道敷设的影响较小(P>〇.〇5)。+--笃斯越枯-在兴安落叶松泥炭截沼泽中,水体中K与小叶章凸脉普草沼泽含量变+m范围内K ̄m?/化将征相同,距离管线10含量波动在0名31.26gL,2025m范围平均为化51mg/L,距离管线10m范围内含量平均高出25m处1.24倍,管道敷设对其影响达到2+<0 ̄m范极显著水平。.01)。Ca當量在距离管线510围受到的影响强于管线上方,2+2+?0n1525m达到稳定.05),但Ca受管道工程敷设的影响不显著(P>,Z在管线上方含2+ ̄?量最低,距离管线510m范围受管道敷设影响后含量增加,1525m达到稳定。Mg在2+?m范围含量?10管线上方含量最高,05降低,25m波动相对较小,其中管线上方Mg含量为0.84mg/L,随与管道距离的増加逐渐降至25m处的0.43mg/L,即管道敷设使2+%?Mg.35%。Fe10m范围内含量分布均匀525m范含量升高了离子在距离管线,1围2+达到稳定5m.46倍。Zn在管线上方含量最低距离,在10m处含量最高,是2处的1,2+5 ̄?管线10m范围受管道敷设影响后含量增加,1525m达到稳定,其中Zn在距离管线Om和5m处受影响达到了极显著或显著水平(P<0.01,P<0.05),含量分别是2+0。.0161mg/L和0.0226mg/L,降低幅度达52.37%和33.14%Cu受管道敷设的影响较小(P>0.05)〇1表3-2两种沼浑水体中金属离子的含量mg.I/b-Ta.32TheCO打tentoftwoki打dsofealionitmts打waerswamp与管福离离子名称巧泽类型ACon0,Om5m10m15m20m25m ̄IL48±0.041.46±0.161.16±0.290.7虹0.150?71±〇130.74±0.03KII1±003123±〇.〇l0.93±0.020.56±〇.1〇0.51±0070.51±0.10.26...I38.69±1.3038.80±1.0637.99±1.6347.86±2.0249.02±2.7948.53±2.03LaII39.12±4.7134.74±0.6233.96±0.7842.55±1.3742.48±〇.0443.46±1.44±£±±I1±.:.H..±0.39〇.〇40.910.02094〇100.84化0790I00.69.17II0.84±0....050.55±0050.44±0020.6化0200.55±0.060.43±0.07.±0.±0.31±..狂0.0t〇..1I152151.551.4301l1013.8〇.13090±00fe00.0081±0.010.8紅004052±0.040.49±00205把0.06II.8紅1.....I000750..00840.0074000630.00740.0073.2+CuII000990.0079000840.009200084.00850...I0...01840.0化90.01巧002250.0191002702+Zn.02260...II0.01610.0248003110036400338+22+---凸脉昔草沼泽,。un注:沼泽类型I为小叶章类型II为兴安落叶松笃斯巧枯泥炭薛沼泽由于C与Z含量校低,巧W保留小数点后4位且由于宽度限制未添化标准误。Remrk-twamm-acum-asteIisCalamaro巧isAnu油fbHCarexIanceoIataBootspteIIisLarixeliniiVdniuliinhagnumswam.,go洗ms;ypggypgpp++22Because化e如andZncontentislow,巧keep4d说ima【placesandthewidthlimitwithoutaddingstandarderror.--16\n3结果与分析3.2.2中俄原油管道工程对沿线沼淨湿地水体中阴离子的巧响---在距离管线如表33所示,在小叶章凸脉苔草沼泽水体中,FlOm范围内含量高于- ̄??在距离管道1525m范围,025m呈波动变化,C110m范围内分布均匀,1015m范围20 ̄。含量减少,25m达到稳定,但这两种离子受到管道敷设影响并不显著(P>0.05)->0N0在管道敷设影响下含量变化无显著性差异(P.05)。,--笃斯越梧-泥炭薛沼泽水体中兴安落叶松,F在10m范围内含量分布均匀且高于25m处??m,在2025m范围达到稳定,其中015受管道敷设的影响达到极显著或显著水<<0-平(P0.01,P.05),含量分别升商50.67%,48.45%和54.01%,C1在管线上方含量? ̄最高,515m持续降低,2025m达到稳定,管线10m范围内受影响达到显著水平,平均升高27.16%。NO;在距离管线10m范围内含量分布均匀且受到管道敷设的影响达到m处 ̄%与。极显著水平,含量分别为25的57.14%,巧.5750.00%,2025m达到稳定j表3-3L两种沼泽水体中阴离子含量mg.Tab3-3Thecontentoftwokindsofanioninwaterswam.p与管线距离离子名称沼泽类型〇m5m10m15m20m25m ̄i0.60±0.020.47±〇.±0±.02052.030.34主0‘030.3妊0.010.400.03f±II010.33002023±002025±001022±001.33±0.010.32±0.0.......±0±0I1.4507l41±0.12151091.13±005l.lUOllU狂0.08......aIII.46±0±.±..±.±...02【.310041.350081250.08lU0031.08±002I0.82±0...±....051.0扯0040.9壯0031300.031.44±〇〇7132±008W03II0.24±0.010.26±0.04化28±0.030.43±0.020.5虹0.080.5姑0.01--注-:沼泽类型I为小叶章凸脉苔草沼泽,类型n为兴安落叶松笃斯越梧泥炭薛巧浑-站m-m-mRemarkseaanutarexlantaoo扣amexinccniumushaswam.1isClmaro巧isAsifoliCceolaBswtIIisLieliiVailiinosutgp,ypgpgnup;ypgg3.2.3讨论tw水文条件与水环境质量是影响湿地植物物种多样性和植被演替的关键因子。由于一体湿地止壤与水共成,所1^管道敷设对止壌的影响很可能也同样作用于湿地水体。本+2+--研巧中、M、Fe、F、C1,两种沼泽湿地水体中Kg含量受到管道敷设的影响后显著2+2+或极显著高于未受干扰的湿地水体,Ca、Zn、NO量盘著或极显著低于未受干扰;含2+>0的湿地水体.05)。,Cu受管道敷设的影响很小(P其中水体中所测6种阳离子与主W壤中所测元素相同,除Mg外,其他5种元素受到管道敷设影响后含量变化特征在水体和±壤中表现一致,说明管道敷设对湿地±壤与水体中同种元素产生的影响特征基本一致。3.2.4小结2++-小叶章凸脉苔草沼泽中,管线上方Mg和K含量升高最明显,上升幅度均达到了-"1e.、幻1.00倍889%,FC1含量变化不显著,达%.67%,,F离子上升6;而降低最多--17\n东北林业大学硕±学位论文2++20--KCa降低.28%NO显著性差异。兴安落叶松,;无笃斯越枯泥炭薛沼泽管线上方含2+M9535.a增幅最小.47倍.%Fe离子升高4407%量升高最多,增幅为1,g升高,,:""NO降低5714.3.%,Zn降低526%,Ca含量降低没有达到显著水平(P>0.05)。因;+2+-此Zn--,管道敷设对K、、F、CKNO;含量的影响程度表现为兴安落叶松笃斯越枯++22--泥炭薛沼泽>小叶章凸脉苔草沼泽,对Ca、Mg、Fe含量的影响表现出小叶章巧脉苔草沼泽>-笃斯越枯-泥炭薛沼泽兴安落叶松。3.3中俄原油管道工程对沿线沼泽湿地物种组成与多样性的影响3-.3.1中俄原油管道工程对小叶章凸脉苔草沼泽物种组成与多样性的影响--4可看出上从表3,小叶凸脉苔草沼泽受到管道敷设影响后章,管道敷设的管线-方(作业带),凸脉苔草,干扰带及非作业带物种组成存在着明显差异所调查小叶章沼泽样方中共出现物种数为33,其中在管线上方植被物种数为15,干扰带上植被物种数为9,非作业带(原始状态)上植被物种数为21,其中管线上方、干扰带与非作业带的共同物种为水问荆-、长翅当归和穿叶寥,受到管道敷设影响后小叶章凸脉苔草沼泽管线上方和干扰带物种数减少15.67%,,。管线上方的植被总盖度为优势种为筋骨草1.00。干扰带的植被总盖度为97.33%,优势种为凸麦苔草与大果苔草重要值为4,重要值分别为21.62与34.91。非作业带(原始状态)的植被总盖度为84%,优势种为小叶章与凸脉苔草.82。,重要值之和为%3-5工程敷设的影响下上方与非作业带的物种丰富度相如表所示,在管道,管线-w似,干扰带则思著低于前两者,Simpson指数与Shannoniener指数干扰带均高于作业带与非作业带,均匀度指数表现为管线上方高于干扰带与非作业带。管线上方生物量极显著低于干扰带与非作业带,干扰带生物量最高(己达到作业带的47.76倍与非作业带.06倍)的2。-表34小叶章-凸脉苔草沼泽植被分布Ta--b.34Thedistr化ionofionoCrosisAnusiftliCarexanceolaBswam山vege化tfalamagtgt)ltaoottp物种名拉r文科属作业带干扰带非作业带水问州tEquiseumfluviatile木贼科,木贼属/讓占嵩A"emisiamongolic幻菊科属XX,嵩肋?革肖AainnXXjugL.唇形科,筋骨草属翅当归Angelicahngipes伞形科,当归属驴蹄Calthaalustris毛農科,鹿蹄草属Xp穿叶薬PolyonumperfoliatumL.寥科,黎厲g小叶卓D巧euxiaangustifolia禾本科,野青茅属山非AJiiumscmsccnsL百合科,葱属X乂酸辛员Rumexcrispus變科,酸模属XX石竹Dianthuschinensis石竹科,石竹属乂Xat.巧柳Slc,osrarinifoMXX^橘柳科,柳属^--18\n3结果与分析祁州漏芦RhaporUicumU打iflonm菊科,祁州漏芦属XX野苏子Pediculangrflora户^列当科,马先嵩属^X^risen并头黄孩Scutelleriascordifolia唇形科,黄岑属XX球屢轮Lysimachiat哈於iflora报春花科,珍珠菜属X/大果嘗草Carexmagnoutriculata莎草科,苔草属XX羊朗子草CarexcaUitrichos莎草科,羊胡子草属X^白花驴蹄菜CalthapcdustHs毛嘗科,鹿蹄草属XX*"凸脉嘗草X*Carexlanceoiat莎草科,嘗草属V狐尾藻"XVXMriolumverticiilatum小二仙草科,狐尾藻属yp柳甜茅GlycericUtiflora禾本科,甜茅属X乂X白花地输Sangidsorbastipidata醬薇科,地谕属XX^半枝莲Scutellariabarbata唇形科,黄岑属XX戎江风毛菊Saussureawnurensis菊科,风毛菊鼠XX野魏盘Viciasepiim豆科,野婉豆属XX鸾尾Irisfee化mm尊尾科,聋尾属XX^千里光Semcioscandens菊科,千里光属XX/野苏子马先Pedicularisrandiflora玄参科,马先嵩属XXg鑛草Valerianaoficinalis败酱科,鑛草属XX黄苗Leguminosae豆科,黄巧属XX唐松草Thalictrumaquilegifolium毛農科,唐松草属XX拉拉藤Humulusjaponicus茜草科,拉拉藤属XX柳叶菜EelobiwnhrsutumL.XX/pi柳叶菜科,柳叶莱属注:/表示此物种存在*衷示此物种不存在。,民emarks/meansseciesexi巧S,?meansseciesnotexist义;pp表3-5小叶章-凸脉苔草沼浑多样性指数与生物量T3--ab.5Diversityi打dexandbiomassofCalamarostisA打ustifoliCarexlanceolataBootswamggp ̄小叶2韋凸脉苔草^畜度漫蠢多样性指数多样性指数均好度指数生物量(/mg)-imsonShannonienerPeou沼泽DmSpwil作业带175760.45710.96而0.2588T\干扰带31680.706638970.21巧0032.70630非作业带?巧881.08910.16354873--.2.3中俄原油管道工程对兴安落叶松笃斯越枯泥巧离沼泽物种组成与多样性的影响--从表3-6可W看出,兴安落叶松笃斯越梧泥炭薛沼泽在受到管道敷设影响后,管道敷设的干扰带上物种组成与管线上方-、非作业带存在明显差异查兴安落叶松,所调19\n东北林业大学硕±学位论文-泥炭溝沼绎样方中共出现物种数为0笃斯越枯15,管线上方的植被物种数为1,干扰带的植被物种数为6,非作业带(原始状态)的植被物种数为10,其中管线上方、干扰带与非作业带的共同物种为丛苔草、羊胡子草和羊耳慕,受到管道敷设影响后兴安落叶--优势松.67%笃斯越枯泥炭薛沼泽干扰带中物种数减少。管线上方的植被总盖度为66,种为柴枠与笃斯越掉,重要值分别为20.63与31.45。干扰带的植被总盖度为100%,优势种为丛苔草与羊胡子草,重要值之和为85.65。非作业带(原始状态)的植被总盖度83-为.5%,优势种为落叶松、笃斯越枯、柴枠,后两者重要值之和为49.83。如表37所示,在管道工程敷设的影响下,管道敷设干扰带的物种丰富度高于管线上方与非作业onon-we带,干犹带的Simps指数与Shanniner指数均高于管线上方与非作业带,均匀度指数则低于管线上方与非作业带。管线上方草本生物量极显著低于干扰带与非作业带,。仅为后两者的27.33%与28.35%干扰带上无灌木,管线上方灌木生物量极显著低于非作业带,仅占非作业带生物量的5.52%。表3-6兴安落叶松-笃斯越枯-泥炭薛沼泽植被分布"-me-nonumTab.36The出stributionofvegetationofLatheliniiVacciniuinuliisumshaswamggpgpSfxiflWm非作雨丛苔草CarexcaespHosa莎草科,苔草属^^黎VeratrummrumL.百合科,黎芦属XXg.&^Cacihos羊胡子草!calitde莎草科,羊胡子草属EUobm幻nl兰属XX柳兰piugustifoium柳叶莱科,柳羊耳蒜Uparisj巧>onica兰科,羊儿蒜属^^柴禅公e化/幻方枠木科,權木属X笃斯越賴Vacciniumuiiginosum杜醋花科,越枯属X白枠公6化/口如邱巧旬/化2禅木科,枠木属^才乂杜香杜龍花科,杜香属X越橘柳Salix巧yti^oides杨柳科,柳属XH蕊柳Salix化imdraL杨柳科XX,柳属大果苔草Car獻magnoutriculaia莎草科,苔草属XX地渝Sanguisorbaofleimlis截薇科,地愉属XX/XX兴安杜醋民hododendrondauricum杜酷花科,杜酶花属Larixmen)cX/兴安落叶松呂liii松科,落叶格属注;/表示此物种存在,X表示此物种不存在。Remarks/meanseciesexi巧SXmeanssecienoexist.s,sts;pp表3-7兴安落叶松-笃斯越梧-泥炭薛沼绎多样性指数与生物量-D--Tabivitibiiiilii.37ersndexandomassofLarxmelinVacciniumunosumshanumswamyggpgp--兴安落叶松柴梅笃南丰富度指数多样性指数多样性指数疯度漏生物量(g/m^-wDmSimpsonShannonienerPielou-20-\n3结果与分析越枯-泥炭薛巧泽0.526..作业带(草本)102414038810.0668^0.(1.00755803.05750.3530160灌木1作业带)0.巧巧0.27040.42720.0576干扰带1043(草本)干扰带带无灌木0.4...非作业带(草本)1070220403787007971005非作业带(灌木)0.79540.70341.34050.25S?229003.3.3讨论植物群落的物种组成变动是群落环境变化与物种适应性相互作用的结果。干扰会使植物群落内部环境条件改变,植物群落环境的改变又导致群落物种组成的变化,进而使tw得不同生活特征与生态特性的物种在不同的群落中成为优势种。干扰则是自然界普遍存在的现象其通过改变植物群落内的环境条件、物种组成和多样性等,进而改变着植物群落的结构和功能,影响其演替进程甚至演替方向。就其结果而言,干扰对植物群落1?的影响有正反两方面。植物群落是生态系统的重要组成部分,也同时受到干扰的影响、外来物种入侵、放牧、烧荒种地W及森林。植物群落中常见的干扰类型有自然灾害一-砍伐等,工程建设也是干扰类型么。在本研巧中,小叶章凸脉苔草沼泽在管道敷设施工结束后并未进行人工恢复,管线上方布满砂石,原有的植被物种组成被严重破坏,植被总盖度仅为15.67%,曾经的优势种(小叶章与凸脉苔草)被代替,其中凸麦苔草在管线上方鲜见,。筋骨草作为先锋物种在没有中间竞争的情况下成为了管线上方的优势种,重要值为41.00,株数占总株数的77%。随着远离管线,植物群落受到管道敷设干扰的程度逐渐降低,作业带边缘(干扰带)植被总盖度増长到97.33%,筋骨草数量急剧减少(所有样方内仅有1株),优势种变为凸麦苔草与大果苔草,重要值分别为21.62与34.91。未受到管道敷设干扰的原始湿地(非作业带)优势种为小叶章与凸脉苔草.。,重要值之和为5682管线上方与非作业带虽然物种组成存在较大差异,但是丰富度指数相似,,干扰带由于物种较少所[^丰富度指数最低,但群落内各物种株数差异比-管线上方和非作业带更小,而拥有更高的Simpson指数与Shannonwiener指数。在管线上方,,由于筋骨草占有绝对优势,其他物种均少量分布导致了管线上方拥有了较高的Pielou指数。管线上方由于未采取任何恢复方式并且表面覆盖砂石,所W生物量极小,非作业带未受到管道敷设的干扰,拥有最高的生物量(是管线上方的47.76倍)。另夕h受到管道敷设的干扰后,管线上方、干扰带、非作业带均存在水问荆、长翅当归与穿叶寥,,说明这H种植物拥有较好的抗逆性受到管道敷设的影响较小。--兴安落叶松笃斯越枯泥炭溝沼泽在管道敷设结束后,管线上方并没有发现落叶203,总盖度低于干扰带与非作业带,.6松,优势种为柴梓与笃斯越枯重要值分别为与31.45。,干扰带可能由于施工期间大型作业机器与车辆的破压(^及为采取恢复方式柴枠与笃斯越枯在干扰带中鲜见,,曾经的优势种被丛苔草与羊胡子草取代并且由于中间竞-2-1\n东北林业大学硕±学位论文争的减小,丛苔草与羊胡子草大量生长,二者重要值之和为85.65。未受到管道敷设干(、扰的原始湿地非作业带)优势种为落叶松、笃斯越枯柴禅,后两者重要值之和为49.83(落叶松为乔木,未加入其中)。由于管线上方灌木物种仅比非作业带少1,但非作业带灌木株数却远高于管线上方,所W导致管线上方物种丰富度高于非作业带,干扰带上草本物种数最多,所W草本物种丰富度最高。由于管道挖掘期间对地表植被的严重破坏,灌木在短期内难W恢复到原有水平,所W营道上方灌木的Simpson指数与-wShannoniener指比灌木拥有较强的恢复能为并且恢复也数湿著低于非作业带,草本相msonannon-wener较好,所W管线上方草本的Sip指数与Shi指数与非作业带相近,管线上方草本与灌木的Pielou指数与非作业带相差不大。管线上方无论是草本还是灌木生物量都远低于非作业带,生物量想要恢复到原有的水平应需要较长的时间或进行适当的人工恢复,义苔草、羊胡子草和羊耳蒜共存于管线上方、干扰带与非作业带中,说明运兰种植物对管道敷设拥有更好的抵抗能力。3.3.4小结两种典型沼泽湿地在管道敷设后,管线上方植物群落物种组成出现明显变化且植被盖度与生物量较低。随着与管线距离的増加,植物群落巧优势种逐渐恢复到未受管道敷设影响之前的状态,草本植物相对于灌木受到管道敷设的影响更小。-22-\n^结论中俄原油管道工程虽对实现我国资源进口多元化与经济发展存在着重要意义,但管道敷设必然会沿线生态环境产生影响。本研究中俄原油管道工程穿过的两种典型沼泽湿地为研巧对象,采取野外调查与室内实验分析相结合的方法测定了与管线相隔不同距离(0、5、10、15、20、25m)止壤养分(有机质、全氮、全磯、全钟、速效氮、有2+"2+2++"2+2+效磯、速效钟、Ca、Mg、Z〇、Cu、Fe)、水化学化、Ca、Mg、枕、Fe、Zn2+-、F、ChNO;)、群落植被物种组成W及多样性数据,对比分析了管道敷设对沿线两种典型沼泽湿地生态环境的影响,主要结论如下:---(1)管道敷设改变了沼泽小叶章凸脉苔草沼泽和兴安落叶松笃斯越枯泥炭薛沼泽止壤的化学性质,对±壤养分产生了显著影响。管道敷设导致±壤有机质、全氮、速2+2+2+-、、Zn效氮、全磯、全巧(1020cm止层)CaMg、含量湿著减少,有效磯、全钟2+(-1化1±、e0,11层)、速效钟、CuF含量显著增加管道上方±壤养分受到的影响程度2+2+普遍强于其他位置a-凸脉苔草沼泽0-,C巧Mg受管道敷设的影响相对较小。小叶章10cm层±壤营养元素含量受管道敷设影响程度:下降幅度大小顺序为全氮>速效氮>2+22+"全憐>Zn>Ca>Mg>有机质;上升幅度大小顺序为Fe>速效钟>全钟>〇1>有2+"2+10-20cmZn下降幅度最大.26,效憐,达68%M与Ca。层中g下降幅度最小且未达e上.到显著差异,,e上823,;F升幅度最大有效磯最小其中F升倍有效磯上升---78.22%。兴安落叶松笃斯越枯泥炭蘇沼泽OWcm层±壤营养元素含量受管道敷设影++22+2响程度:下降幅度大小顺序为全氮>全磯>速效氮>有机质>Zn>Ca>Mg;上升"""e>>>Cu1-幅度大小顺序为F全钟>速效巧有效憐。020cm层中Zn降幅最大,Ca.3.7.最小,分别为606%和93%Fe上升幅度最大,有效磯最小,分别为799倍;和35-.25%。小叶章凸脉苔草沼泽中大多数营养元素受到管道敷设影响后含量变化幅度大----于兴安落叶松笃斯越枯泥炭薛沼泽,所W兴安落叶松笃斯越枯泥炭薛沼泽±壤养分受到管线敷设影响小于小叶章-凸脉苔草沼泽。++2-(2)管道工程敷设导致小叶章凸脉苔草沼泽水体中K、Mg、Fe、含量虽著増"2+-NO-力□,Ca、Zn显著减少,F、CK;受到管道敷设的影响不蟲著;兴安落叶松笃斯+2+--2+-、MFe、F、NO越枯泥炭薛沼泽水体中Kg、C1含量盘著增加,Zn、;含量显著减2++少,Ca受到管道敷设的影响不思著。通过对各元素含量变化幅度发现管道敷设对K、2+--ZnFC---、、1、NO响程度表现为兴安落叶松>;含量的影笃斯越枯泥炭薛沼泽小叶章2+2+-凸脉苔草沼泽,对Ca、Mg、Fe含量的影响表现出小叶章凸脉苔草沼泽>兴安落叶松-笃斯越枯-泥炭薛沼泽。(3)管道敷设改变了管道上方原有的优势种,生物量与植被盖度显著降低,小叶-章凸脉苔草沼泽在管道敷设的影响下管线上原有的植被物种沮成被严重破坏,植被总盖度仅15.67%,曾经的优势种(小叶章与凸脉苔草)被筋骨草代替,作业带边缘优势-23-\n东北林业大学硕±学位论文种变为凸麦苔草与大果苔草,未受到管道敷设干犹的原始湿地(非作业带)优势种为小,管线上方与非作业带丰富度指数相似,干扰带丰富度指数最低叶章与凸脉苔草,但拥m-wsonShannonienerielou有更高的Sip指数与指数,管线上方P指数最高。水问荆、长三种植被受到管道敷设的影响较小--翅当归与穿叶寥。兴安落叶松笃斯越枯泥炭薛沼泽管线上方优势种为柴枠与笃斯越枯,干扰带优势种变为丛苔草与羊胡子草,未受到管道敷设干扰的原始湿地(非作业带)优势种为落叶松、笃斯越枯、柴拌,管线上方丰富度-w指数高于非作业带但低于干扰带,管道上方灌木的Simpson指数与Shannoniener指数-w显著低于非作业带,草本的Simpson指数与Shannoniener指数与非作业带相近,Pielou指数与非作业带差异较小。苔草、羊胡子草和羊耳蒜这H种植物对管道敷设拥有更好的抵抗能力。-24-\n参考文献参考文献-macf1KoJYDaJW.Areviewofecoloicalitsooilandasdeveloment0打coastal[],ygpgpecosystemsintheMississippiDe比a.OceanandCoastalManagementJ.200447[],。レ127-3:巧62.)[2]李仁华,杜左华.西气东输工程郑州至上海段水±流失及防治措施m.中国水生保持2002-29135;28.,()3何吉成李耀増等.黎.[],孙成龙钦铁路飞龙郁江特大桥建设对西津湿地的影响分析机,,-201061:5558湿地科学与管理.,,()[4]李永华,姬艳芳,杨林生,等.采选矿活动对铅锋矿区水体中重金属污染研究机.农业环200726-1:103107.境科学学化,()5等-猜蔡体久杨业.漠河大庆输油管道工程对沿线地区±壤养分的影响的.水±保[]崔,,,-3273:143149持学报.,201,()6许申来等.管道工程建设对沿线地区农业±壤养分的影响:J?[],陈利顶陈忱1^西气东输,,2008-冀宁联络线为例[J]:635.农业环境科学学报272627.,,().7刘洪来.[],杨丰,黄顶,等农牧交错带草地开皇对止壤有效态微量元素的影响及评价m28-农业工程学报20127:155160.,,()8..湿地科学与管理06[]程志郭王东清我国湿地植物多样性研究进展阴,201,,亮华,,等25-56();3.[9]毛志宏,朱教君.干扰对植物群落物种组成及多样性的影响[J].生态学报,2006,26(8):-2710.10DeJoneEButon民GEfectsofielineinstallationonsoilropertiesandroductivit.[],ppppyad-CanianJournalofSoilScience.19巧53(l):3747.,[U]CulleyJLB,DowBK,PresantEW,MacleanAJ.RecoveryofproductivityofOntariosoilsdis化rbedbyanoilelineinstallation.CanadianJournalofSo。Science.p*-1982622這67279.,()12Cu-flleJLBDowBK-Lontermeectsofanoilielineinstallatio凸ons〇a[]y,gpproduc-tivit.CanadianJournalofSoilScience.巧8868:177181.py,y)1aethMABaileAWMe扭11WB.Persistenceofchanesinselectedsoilchemicaland[引Njy,gphysicalpropertiesafterpipelineinstallationinSolonetzicnativerangeland.CanadianJou-763rnalofSoilScience.1987674:747.,()14Neilse凸D’MacKenzieAF,StewartA.Theefectsofburiedielineinstallationand[]ppfertilizer化eatmentso凸comproductivityonthreeeasternCanadiansoils.CanadianJourna-lofSoilScience.1900702:169179.,()15SoonYKArshadMARiceWAMillsP.Recoverofchemicalandhsicalroerties[],,,ypypp25\n东北林业大学硕±学位论文ofboreallainsodsimpactedbyp*elineburial.CanadianJournalofSo。Science.p2000803-:489497.,()[1巧郭丽新,郭书海,冷延慧,等.两气东输河南至上海工程段沿线±壤扰动及其对农田生23-态系统的影响[J]20043:53653义.农业环境科学学报(),,[17]李晨,兰艳华,杨庆安等.H口峡水库环境影响回顾与评述扣.黄河H口峡水利枢纽运用-133:746751研化.1994,()18武洪涛常宗广郝利民等.兰峡水库环境影响综合评价[J].地域研发与开发200322[],,,,(5)-:555t19王国平余国营.水利工程对霍林河下游湿地的影响阴.00120(6):[],农业环境保护,2,459-461.20王再讶.鄂尔多斯地区公路两侧止壌重金属污染特征[J.200630[]]南京林业大学学报,,2-:1519,()-.植物系统中的重金属分布特征[2U王再規公路旁侧±壤.南京林业大学学报2006302-:1519.的,,()-:.低温建筑技术20131121126.料]姜利,郑新搔公路建设对湿地水质影响分析岡,,-23995162:83..环境学[从如,杨林生石油长输管道工程对生态环境的影响[J],1,()]穆87.24-贾慧兰.输气管道工程对资源与环境损害的经济评估陕[]鲁春霞,于云江,甘天然6-:气输气管道为例[J].资源科学.200化22()6770.2-.2009192:45[引郭歡油气管道穿越西北干旱区湿地的环境保护[J]油气田环境保护,()47.2输油管线工程对止壌环境的影响研究[J].安徽农业科学,2010(14),[巧许哪,刘长兵-:M973487.7YanSZJinHJYuSP巧a.ersannsaonthelEnvironmntalhazaddcontinenclal口],g,,gypg-nornceroosedChinaRussiaoilielineroutetheasternChinaJ.ColdReionsSciepppp,[]gandTechnology2010,64(3:27^278.,)W?2uXFanG!ZouYCWanhaoHMLuX杠Efectsofieline[糾Y,,,g,gQ,Zppconndeco-e-instructiononwetlasystems:Ru拍iaChinao"ilineroect(MoheDagpppjq说c--tion).AMBIQ:AJournaloftheHumanEnvironment20103956:447450.,),([2刮易富科,李崇措,等.兰江平原植被类型的研巧U]地理科学,1982,2(4):380.[30]类彦景,赵魁义.H江平原典型植物群落物种多样性研究[J].生态学杂志,2006,204-(:364368.)即.洪河自然保护区生物多样性保护m地理学与国±研巧2017]王长科,吕宪国,等,化,-3:6367().[32]张亮,刑福,于丽丽,等.H江平原沼泽湿地岛状林植物多样性[J].植物生态学报,2008,-:巧32(3)5820.-26-\n参考文献龄]肖德聚田昆,张利化滨西北高原纳帕海湿地植物多样性与±壤肥力的关系[J].生态2008287-学报:31163124,.,()[34]孙贤斌,刘红玉,张晓红,等.斑块尺度湿地植物群落多样性的维持能力.应用生态学-报2009203:579585.,,()35宋辞于洪贤.镜泊湖浮游植物多样性分析及水质评价[J].东北林业大学学报200937[],,,4-:4042.()口6]YangYX.Maincharacteristics,progressandprospectofinternationalwetlandscience-iresearch.Prore巧inGeorah200221:111120gg.py,,口)37HillAR.Theenvironmentalimactsofariculturallanddrainae.Journalof[]pggEnvironmeiitalManaement19764:25^274.g,,38MilsomTPSherwoodAJ民oseSCeta1.Dnamicsandmanaementoflant[],,,ygpcommuniesincUtchesborderinarable技nlandineasernlitgtEngand.AgricltureEcoss-temsandEnvironment2004103:8599.y,,[39]SpalingH.Analyzingcumulativeenvironmentaleffectsofagriculturallanddrainageinou-292sthernOntarioCanada.Aricu化ureEcosstemsandEnvironment1995,53:279.,g,y,40LiuHY,ZhanSKLuXG.ProcessesofwetlandlandscaechanesinNaoliRiverBasin[]g^pgs-ince1980s.JournalofNaturalResources2002176:698705.,,()41GavinH.Impactofditchmanagement0打thewaterlevelsof过w巧rasslandinSoutheast[]gEn-land.AricultureEcosstemsandEnvironment2G0399:51_6G.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