最新刊期
      2024年第70卷第1期

        综述

      • 三峡库区消落带生态环境影响研究进展 AI导读

        “三峡库区消落带生态环境问题研究进展，为长江大保护战略提供参考。”
        席颖, 陈婧怡, 纪道斌, 邓华锋, 胥焘, 黄应平
        2024, 70(1): 1-6. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0259
        摘要：三峡库区消落带是衔接库岸和水体的过渡区域。本文基于三峡库区消落带最典型的三大环境问题——生物多样性保护及植被恢复、污染物迁移转化行为和地质劣化机制，进行文献综述，并对消落带生态环境问题研究的新方法、新型污染物、边坡的修复技术以及消落带综合利用进行展望，研究结果对于践行长江大保护战略，综合制定三峡库区生态环境保护策略具有参考意义。  
        关键词：三峡库区;消落带;生态环境   
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        更新时间：2024-01-23

        三峡工程与库区水环境

      • 香溪河库湾沉积物-水界面的氮磷赋存特征及磷释放风险 AI导读

        “在三峡库区香溪河库湾，研究人员发现沉积物中总氮和总磷含量具有明显季节和空间差异，上覆水与间隙水中营养盐浓度差异显著，沉积物磷释放风险较高。”
        陈雪, 李道奎, 邱霖萱, 黄应平, 甘龙, 胥焘, 席颖, 罗玉红
        2024, 70(1): 7-16. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0172
        摘要：为研究三峡库区支流营养盐动态分布特征，于2016年6月—2022年6月调查了香溪河库湾沉积物、间隙水、上覆水中总氮（TN）、总磷（TP）的时空分布规律，并分析了磷的释放风险。结果表明：在完整的淹水-落干周期（2016-06—2017-03），春夏季沉积物中TN、TP含量大于秋冬季，中上游沉积物中TP含量高于下游；沉积物中TN和TP含量随着深度的增加而降低；上覆水与间隙水中TN、TP浓度（指质量浓度）均值差异性显著，TN 2.32 mg/L（上覆水）和11.41 mg/L（间隙水），TP 0.19 mg/L（上覆水）和0.45 mg/L（间隙水）。年度变化（2016-06、2019-06和2022-06）结果显示：沉积物中TN和TP含量年度变化不显著；上覆水中TN浓度随时间下降趋势明显；上游采样点S1上覆水与沉积物TP含量的年度变化趋势一致，逐年下降。沉积物TP释放通量变化范围为0.024~0.140 mg·m-2·d-1，说明沉积物中的磷可能充当“源”的角色，有向水体释放的风险。  
        关键词：三峡库区;香溪河库湾;沉积物;氮;磷;释放通量   
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        更新时间：2024-01-23

      • 三峡库区干湿交替过程中消落带土壤多环芳烃的扩散行为 AI导读

        “最新研究发现，三峡库区土壤多环芳烃在干湿交替过程中释放风险增加，土壤理化性质和酶活性显著变化，为土壤污染治理提供新思路。”
        张傲然, 邱霖萱, 陈婧怡, 聂汇雨, 胥焘, 罗玉红, 席颖
        2024, 70(1): 17-26. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0135
        摘要：以三峡库区香溪河库湾消落带土壤为研究对象，通过室内模拟干湿交替过程，利用逸度扩散模型，研究了三峡库区土壤典型多环芳烃（PAHs）单体菲（PHE）和芘（PYR）的扩散行为。结果显示，土壤PHE和PYR浓度随着干湿交替过程的进行逐渐降低，最终趋于平稳；PHE和PYR的逸度分数经过了两个干湿交替过程逐渐增大，且PHE的逸度分数大于PYR，具有更高的释放风险。土壤理化性质变化显著：pH经过两个淹没期分别升高了约11.48%和12.30%；总有机碳（TOC）分别降低了约40.90%和24.75%；粒径在>2~50 μm范围的土壤颗粒占比经过两个淹没期分别降低了约7.70%和4.90%，而粒径在≤2 μm范围的土壤颗粒占比经过两个淹没期分别增加了约7.20%和5.30%。受干湿交替过程中PAHs和TOC浓度变化的影响，土壤过氧化氢酶（CAT）和 β-葡萄糖苷酶（BGL）活性整体呈现降低的趋势，分别在0.14~0.07、67.42~43.01 μmol·h-1·g-1范围内变化。Pearson相关性分析显示，土壤PHE、PYR浓度与TOC浓度均呈极显著正相关性（P<0.01），与BGL浓度呈显著正相关性（P<0.05），与粒径在>2~50 μm范围的土壤颗粒占比呈显著正相关性（P<0.05），而与粒径在≤2 μm范围的土壤颗粒占比呈显著负相关性（P<0.05）。  
        关键词：三峡库区;消落带;干湿交替;多环芳烃;扩散行为   
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        更新时间：2024-01-23
      • “据最新研究，三峡水库重庆主城段水-气界面CO2、CH4通量均表现为“源”特征，影响因素主要为水体DIC和POC。”
        秦宇, 李银波, 张媛媛, 鲁伦慧
        2024, 70(1): 27-38. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0050
        摘要：三峡水库重庆主城段位于三峡水库的变动回水区，具有天然河道和水库的双重特性，温室气体排放特征相关研究不足。为探究三峡水库重庆主城段水-气界面二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）通量变化及其影响因素，本研究于2020年6月、9月在三峡水库重庆主城段李家沱、大溪沟、寸滩、唐家沱、郭家沱分别采集表层、底层水样，运用薄边界层模型法估算水-气界面CO2、CH4通量，采用δ13C、N/C及同位素多元混合源解析模型研究颗粒有机碳（POC）来源及其贡献率。结果表明，研究期间三峡水库重庆主城段水-气界面CO2、CH4通量均表现为“源”的特征，CO2通量6月（1 880.25±366.75 μmol·m-2·h-1）显著高于9月（992.74±225.27 μmol·m-2·h-1），CH4通量9月（3.55±0.36 μmol·m-2·h-1）显著高于6月（2.26±0.59 μmol·m-2·h-1）。另外，水体δ13C-POC的变化范围为-24.27‰~-26.67‰，月份间无明显差异；水体POC主要来自陆源（72±13）%，其次是自源（25±13）%。影响该区域水-气界面CO2、CH4通量的主要因素分别为水体溶解性无机碳（DIC）和颗粒有机碳（POC），2020年8月陆源输入的大量异源性有机碳（OC）成为该时期CH4通量较高的原因。  
        关键词：三峡水库;温室气体;水-气界面通量;稳定同位素;影响因素   
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        更新时间：2024-01-23

        三峡工程与生物生长

      • 三峡库区消落带土壤中携带phoD基因的细菌群落结构特征 AI导读

        “在三峡库区消落带土壤中，研究了携带phoD基因的解磷细菌群落特性，发现其丰富度随高程降低而下降，与土壤性能指标显著相关，为解决土壤磷循环问题提供新思路。”
        徐作鹏, 郭劲松, 唐晋, 黎彦均, 方芳, 蒋艳雪
        2024, 70(1): 39-48. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0018
        摘要：为研究三峡库区消落带土壤中解磷细菌群落特性，于2021年5月在干流消落带采集了不同高程的土壤样品，分析了土壤的总磷（TP）、无机磷（IP）和有机磷（OP）、酸性磷酸酶（ACP）和碱性磷酸酶（ALP）活性，测定了携带phoD基因的细菌群落结构，并探究其与土壤性能指标的关系。结果表明，消落带土壤中携带phoD基因细菌群落的丰富度随高程的降低而下降（P<0.05），不同高程土壤中的优势门和属排序存在差异；各高程间表现出显著差异的细菌有1门1纲1目4科6属，其中Verrucomicrobia门的一支类群在175 m高程土壤的丰度更高，而Streptosporangiaceae科和Aquisphaera属分别在155 m和165 m的低高程土壤中有更高丰度，可能来源于底层沉积物。Spearman相关性分析表明，携带phoD基因的细菌群落多样性与高程、IP含量显著相关。db-RDA分析表明，TP和IP是主导消落带土壤携带phoD基因的细菌群落结构的环境因子。  
        关键词：三峡库区;消落带;磷循环;群落结构;phoD基因   
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        更新时间：2024-01-23

      • 三峡库区冬季河岸带土壤微生物群落结构及功能 AI导读

        “在三峡库区河岸带土壤微生物特性研究中，专家发现微生物群落多样性随距离大坝增加而提高，细菌功能以代谢为主，为土壤生态系统研究提供新见解。”
        杨一宁, 陈垚, 张媛媛, 李哲, 鲁伦慧
        2024, 70(1): 49-62. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0062
        摘要：人为周期性调控水库运行条件下，河岸带生境复杂，其土壤微生物特性研究甚少。本研究选取三峡库区干流河岸带土壤为研究对象，于水库调度运行高水位时期，探索土壤微生物沿程变化特征及其影响因素，并预测它们在土壤生态系统中的关键功能。研究发现，微生物群落的α多样性指数随着河岸带与大坝的距离增大而逐渐增加，在上下游不同的处理间，细菌β多样性有着显著性差异（P<0.001），真菌无显著性差异（P>0.05）；群落组成相似性随Bray-Curtis距离的增加而逐渐降低（细菌，P<0.001；真菌，P>0.05）；PICRUSt2功能预测分析表明，土壤细菌主要功能以代谢（Metabolism，78.64%）相关通路为主，碳代谢相关的酶功能基因的表达远高于氮代谢酶功能基因的表达；硝酸还原酶基因在氮代谢中发挥了重要作用，Armatimonadota门和髌骨菌门（Patescibacteria）以及螺旋体门（Spirochaetota）可作为冬季河岸带土壤微生物代谢途径的标记性物种。  
        关键词：三峡库区;河岸带土壤;微生物群落;显著性差异物种;功能基因;代谢   
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        更新时间：2024-01-23
      • “据最新报道，研究人员在三峡水库支流回水区江段对仔稚鱼群落结构及其与生境因子的关系进行了深入研究，发现溶解氧含量、水温等是影响群落结构的关键环境因子。”
        唐会元, 朱其广, 金瑶, 杨志, 陶江平, 万成炎
        2024, 70(1): 63-74. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0169
        摘要：为探讨三峡水库支流回水区江段仔稚鱼群落结构的时空变动特征及其与生境因子的关系，于2019—2020年3—6月，在三峡水库6条支流（龙溪河、乌江、小江、磨刀溪、大宁河和香溪河）的回水区江段开展了仔稚鱼资源和生境条件调查，对这些仔稚鱼的种类组成、相对丰度和群落结构在不同月份、不同支流及不同采样网具间的变动特征，以及群落结构与环境因子的对应关系进行了研究。结果显示，共采集到仔稚鱼43种，包括长江上游特有鱼类1种和外来鱼类2种：在种类数上，以小江最多（29种），大宁河最少（11种）；在数量上，以子陵吻虾虎鱼、寡鳞飘鱼和太湖新银鱼等11种仔稚鱼占优势（98.85%）。主成分分析显示，仔稚鱼群落结构呈现明显的月际变动特征，仔稚鱼高峰期的出现时间以鲤、鲫等黏草产卵鱼类最早，随后为间下鱵、贝氏䱗、子陵吻虾虎鱼、高体鳑鲏和太湖新银鱼等浮游食性的小型鱼类，最后为鳜等肉食性的中大型鱼类；仔稚鱼群落结构在不同采样河流间也呈现明显的差异，磨刀溪和小江分布有更多的鲤和鲫仔稚鱼。整合层次分割的典范分析显示：采样点所处河流、溶解氧含量、水温、底质类型和pH值是影响仔稚鱼群落结构变动的最重要环境因子。随机森林模型的结果显示：采样点的溶解氧含量、水温、水位和采样点所处的河流是影响仔稚鱼密度变动的最关键因素。建议通过水位调控、控制外来物种等方式，加强对三峡水库支流回水区江段仔稚鱼资源的保护。  
        关键词：三峡水库;仔稚鱼;群落结构;生物-非生物关系;随机森林模型   
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        更新时间：2024-01-23

      • 三峡水库浮游植物群落结构特征及其水环境评价 AI导读

        “在三峡水库浮游植物群落结构及水环境质量研究中，共鉴定出78种浮游植物，2021—2022年水体呈中-轻富营养状态，为水环境治理提供科学依据。”
        田楚铭, 齐青松, 张弛, 刘妍, 何婷, 夏春香, 张羽珩, 米武娟, 毕永红
        2024, 70(1): 75-86. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0163
        摘要：为探究三峡水库浮游植物群落结构特征及水环境质量状况，于2021—2022年在三峡水库干支流设置56个采样点进行了季度调查。共鉴定出浮游植物78种，隶属于8门66属，群落类型为绿藻-硅藻-蓝藻型，2021年优势种12种，2022年优势种6种。浮游植物细胞密度具有时空异质性，2021年由大到小次序为：秋季、春季、夏季、冬季；2022年由大到小次序为：夏季、春季、秋季、冬季，空间变化上均表现为支流大于干流的变化趋势。Pearson相关性分析表明，浮游植物生物量与WT、TN、SPC呈极显著正相关性（P<0.001），与NH4+-N、NO3--N、DO呈极显著正相关性（P<0.01），与CODMn、pH呈显著正相关性（P<0.05）。变差分解分析（VPA）表明，2021年营养盐对浮游植物群落结构影响较大，而2022年则是水体理化性质影响较大。单项理化参数评价、综合营养状态指数评价以及浮游植物α多样性指数评价结果显示，2021—2022年三峡水库水体呈中-轻富营养状态，水体为中污染型水体。  
        关键词：三峡水库;浮游植物;群落结构;环境因子;水环境评价   
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        更新时间：2024-01-23

        三峡工程与消落带土壤

      • 香溪河消落带土壤重金属的生态及健康风险评价及预测 AI导读

        “在三峡库区香溪河消落带土壤重金属研究中，专家通过测定土壤中4种重金属元素含量，评估生态及健康风险，并使用支持向量机模型进行定量预测，为土壤污染治理提供科学依据。”
        张家璇, 鄢文苗, 毛祥虎, 靳专, 胥焘, 熊彪
        2024, 70(1): 87-95. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0115
        摘要：采集三峡库区香溪河消落带2020—2022年不同季节、不同高程的土壤样品，测定其中4种重金属元素（Cu、Pb、Cd、Cr）含量，进行生态及健康风险评价。地积累指数结果表明，Cd为研究区域主要污染元素，处于轻度污染等级，其他3种元素处于无污染等级。潜在生态风险指数结果表明，研究区域整体为轻度生态风险，但在27%的土壤样品中，Cd元素的潜在生态风险指数属于中强度风险。重金属健康风险结果表明，研究区域重金属的非致癌风险与致癌风险均处于可接受水平，儿童的致癌风险高于成人。使用支持向量机（SVM）模型对土壤重金属含量进行基于时间序列和季节变化的定量预测。结果表明：基于时间序列的模拟实验中，SVM对上层土中重金属元素含量的预测较为准确；基于季节变化的模拟实验中，SVM对上、下层土的重金属元素含量均能很好地拟合。  
        关键词：三峡库区;支持向量机;消落带;重金属;预测   
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        更新时间：2024-01-23

      • 溶解性有机质及磷石膏对香溪河消落带土壤镉释放的影响 AI导读

        “在香溪河消落带土壤中，狗牙根和磷石膏共同作用下，镉释放受到抑制，为土壤重金属污染治理提供新思路。”
        胡爽, 江梦含, 张俊杰, 邱霖萱, 杜容山, 刘婷, 李鑫怡, 席颖, 胥焘
        2024, 70(1): 96-108. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0156
        摘要：为探究磷石膏和溶解性有机质（DOM）对香溪河消落带土壤中镉（Cd）释放的影响，选择狗牙根（Cynodon dactylon）作为外源DOM，进行室内模拟淹水浸出实验，研究了在落干和淹水两种环境下，狗牙根和磷石膏对土壤理化性质、DOM含量和性质以及重金属释放的影响。结果表明：在实验初期，狗牙根与磷石膏共同添加降低了土壤pH值，增加了土壤速效磷和可溶性硫酸盐（SO42-）的含量，促进Cd向间隙水释放，但抑制了Cd向上覆水的迁移；随着培养时间延长，DOM中的蛋白组分转变为微生物腐殖质组分，腐殖质化程度增强，落干和淹水状态下各组间隙水中Cd浓度均降低，DOM作为硫酸盐还原菌的碳源，起到了固定Cd的作用。Cd浓度与pH值、SUVA254（芳香性指数）、HIX（腐殖质化程度）负相关，与DOC、Mn、SO42-、速效磷含量正相关。磷石膏的添加降低了土壤pH值，H+增加，Cd2+活性增强，同时磷石膏中的SO42-对锰氧化物起到还原作用，锰氧化物所结合的Cd被解离，促进了Cd的释放。狗牙根腐解过程中释放的DOM在实验初期促进土壤中的Cd向间隙水溶出，而在实验末期，DOM参与SO42-的还原，促进Cd2+转为CdS沉淀而被固定在土壤中。  
        关键词：消落带;溶解性有机质;磷石膏;镉;迁移   
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        更新时间：2024-01-23
      • “最新研究发现，三峡库区香溪河消落带狗牙根附生生物膜能有效富集水体中的重金属，为消落带重金属污染治理提供新思路。”
        张俊杰, 肖梦婷, 胡爽, 李争艳, 刘婷, 李鑫怡, 黄应平, 席颖, 胥焘
        2024, 70(1): 109-119. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0171
        摘要：通过挂瓶实验模拟消落带淹水期不同水深（水面下0.2、5、10 m）狗牙根附生生物膜的形成过程，通过野外采集消落带淹水期不同水位（175、165、155 m）狗牙根附生生物膜，研究了三峡库区香溪河消落带狗牙根附生生物膜的组成、特征及其对4种重金属（Cr、Cu、Pb和Cd）的富集特征。结果显示，0.2~10 m淹水深度下，狗牙根表面在淹水后7 d内附着生物膜，在28 d内形成，不同淹水深度导致的光照差异是影响生物膜形成的关键因素；淹水期狗牙根生物膜相对生物量（RB）、叶绿素（Chl）和胞外聚合物（EPS）平均含量分别为1 112.05±651.02、0.81±0.45、22.47±9.35 mg/g，最终在狗牙根表面形成约1.1倍湿质量的生物膜。狗牙根生物膜中Cr、Cu、Pb和Cd平均含量分别为74.94±17.18、20.46±2.61、14.25±3.08、0.57±0.10 mg/kg，为香溪河水体同类重金属含量的18 000倍以上；单位面积狗牙根生物膜对Cr、Cu、Pb和Cd的富集量分别达到23.08、5.78、4.02、0.16 mg/m2，与全国同类重金属平均大气沉降通量相比，Cr含量相近，Cu、Pb和Cd含量约是1/4。香溪河消落带淹水期间，狗牙根表面形成了与其生物量相当的生物膜，并富集了水体中的重金属，而消落带落干后，生物膜脱落进入土壤，可能成为消落带重金属污染的一个重要来源。  
        关键词：消落带;狗牙根;生物膜;重金属   
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        更新时间：2024-01-23

        三峡工程与库区地质环境

      • 植物篱系统对三峡库区水土与养分流失的协同控制作用 AI导读

        “在水土保持领域，中国科学院三峡工程生态环境秭归实验站专家验证了植物篱对坡耕地水土固持、养分拦截和土壤质量保护的综合影响，为三峡库区推广应用植物篱种植模式提供解决方案。”
        陶静, 周晴晴, 吴永红
        2024, 70(1): 120-128. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0185
        摘要：植物篱具有减少径流和土壤流失的潜力。为探究植物篱对坡耕地的水土固持、养分拦截和土壤质量保护的综合影响，以中国科学院三峡工程生态环境秭归实验站为研究对象，在脐橙园径流场和坡耕地径流场共设置10个实验处理。对比分析了在不同种植模式下的产流产沙量和泥沙中养分流失量，并运用土壤质量综合指数法评价了不同实验处理之间土壤质量的差异。结果表明：1） 植物篱能有效减少脐橙园和坡耕地的地表径流量和产沙量，其中黄花菜植物篱能降低脐橙园径流场44.4%年均径流量和74.6%年均产沙量，紫花苜蓿植物篱能降低坡耕地径流场50.8%总径流量，香椿植物篱能降低坡耕地径流场32.7%总产沙量；2） 植物篱对土壤养分具有明显的拦截作用，脐橙园秸秆覆盖与套种黄花菜植物篱均能起到较强的拦截作用，坡耕地只有小麦-花生套种紫花苜蓿植物篱能起到拦截作用；3） 脐橙园各处理组土壤质量综合指数普遍高于对照组，坡耕地各处理组土壤质量出现一定退化。综合以上结论，建议三峡库区推广应用脐橙间作黄花菜植物篱和坡耕地间作紫花苜蓿植物篱的种植模式。  
        关键词：三峡库区;植物篱;水土流失;土壤质量   
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        更新时间：2024-01-23

      • 香根草植物篱对三峡库区紫色土坡地泥沙沉积的影响 AI导读

        “在三峡库区紫色土坡地研究中，香根草植物篱显著改变了泥沙沉积分布，为坡地泥沙治理提供新思路。”
        肖海, 刘子睿, 夏振尧, 郭萍, 闫茹冰, 向瑞, 高峰, 张伦
        2024, 70(1): 129-138. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0051
        摘要：以三峡库区紫色土坡地为研究对象，设置2个降雨强度（60和120 mm/h）和3种坡面条件（裸坡对照CK、植物篱P和仅有植物篱根系R），采用稀土元素示踪技术结合人工模拟降雨实验，研究了香根草植物篱对坡地泥沙沉积的影响。结果显示，坡地泥沙沉积主要发生在坡面中下部（0~40和>40~140 cm示踪段），与CK相比，R和P坡面的沉积速率平均分别增加了42.88%和79.06%。CK条件下，60 mm/h降雨强度时各坡段对总沉积的贡献随坡段位置的升高而增加，在>340~440 cm示踪段达到60.13%，120 mm/h降雨强度则呈现波动变化；P和R条件下，>140~240和>340~440 cm示踪段贡献率相对较大，>240~340 cm示踪段贡献率相对较小。结果表明，香根草植物篱明显改变了坡地泥沙沉积分布和各示踪段沉积泥沙来源，造成坡地上部泥沙对总沉积的贡献减小而坡地中下部对总沉积的贡献增加。  
        关键词：三峡库区;沉积分布;植物篱;稀土元素示踪;紫色土   
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        更新时间：2024-01-23

      • 聚丙烯酰胺对三峡库区紫色土分离能力的影响 AI导读

        “据最新研究，三峡库区紫色土中聚丙烯酰胺施加量和养护时长显著影响土壤分离能力，表观黏聚力是最佳描述指标。”
        高峰, 夏振尧, 张伦, 王地, 向瑞, 刘德玉, 肖海
        2024, 70(1): 139-146. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0168
        摘要：以三峡库区紫色土为研究对象，设置6个聚丙烯酰胺（PAM）施加量（0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 g/m2）和6个养护时长（1、3、7、15、30、60 d），采用冲刷实验，研究PAM施加量及养护时长对土壤分离能力的影响，并从表观黏聚力和水稳性团聚体稳定性角度揭示土壤分离能力变化的原因。结果表明：同一PAM施加量条件下，土壤分离能力随着养护时长的增加而降低，同一养护时长条件下，随着PAM施加量增加，土壤分离能力先减小后增加，PAM施加量为0.8 g/m2时，土壤分离能力最小；土壤分离能力与表观黏聚力、平均质量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）之间均呈对数函数关系，表观黏聚力是描述土壤分离能力的最佳指标。  
        关键词：三峡库区;紫色土;聚丙烯酰胺;土壤分离能力;养护时长   
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        更新时间：2024-01-23
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