下载文档原格式
水土保持措施下坡面土壤养分变化特点分析余蔚青李廷锋张博（中国航空规划设计研究总院有限公司环境保护咨询中心100120）摘要：随着大量坡地被人类加以开垦利用，防止土壤污染的相关措施并没有及时执行实施，在粗放的种植过程之后，土壤中混入了大量的泥沙、农药及化肥残留污染物，再加上水土流失的情况日益严重，造成了很多的环境污染和生态系统失衡的问题。
在本文中，我们主要以未采取水土保持措施地区的一些坡地、水平梯田和采取了合理水土保持措施的土地作为研究对象，以对比的形式分析水土保持措施下坡面土壤养分变化特点。
在分析过程中，我们通过GPS确定点位进行抽样，并采用传统的统计方式和ArcGIS地统计方法结合起来进行统计分析工作。
关键词：水土保持措施；坡面；土壤养分；分析中图分类号：S157文献标识码：A文章编号：1005-7897（2019）06-0273-01引言山区和丘陵地带的耕作常常在梯田中进行，而梯田指的就是人们在坡面上开垦出来的水平的田地。
随着坡地的逐年开垦，耕地在数量上虽然有了一定的提升，但是由于没有及时采取相关措施导致留下许多隐患。
就目前实际生产中的情况而言，人们有多种方式阻止坡地土壤养分的流失。
本文通过研究采取了部分相关水土保持措施基础的土地，对于磷、氮和其他有机物质在土壤中的含量进行分析。
旨在通过此类分析，在一定程度上使得人们在治理土壤污染和水土流失问题上更加得心应手，从而进一步达到改善生态环境的目的。
由此可见，对于水土保持措施下坡面土壤养分变化的特点的分析对于治理环境、保持水土平衡和减少土地污染上都具有非凡的意义。
1所研究地区的大概情况此次试验地点位于陕西省的一个县级市，此处海拔高度维持在900m以上，坐标位置在东经107°28′~107°34′，北纬36°57′~ 36°63′，整体地势较为倾斜，西北在上东南在下。
全年降水主要集中在七月、八月及九月。
土壤以沙壤为主，偏碱性。
取样频次为30min。
同时采集雨水作为本底值。
图1实验小区布置系。
图2水相氮素浓度随时间的变化过程
如图2所示:TN初始浓度较高,随后出现波动,接着出现一次明显的峰值,与第一次流量的峰值相比滞后,径流开始12h后,随着流量逐渐趋于稳定,TN浓度也逐渐稳定。
氨氮和硝氮相比,前期浓度相当,氨氮浓度稍大于硝氮浓度,且均存在小幅度的波动。
径流开始12h后,硝氮浓度开始缓慢上升,而NH3-N浓度缓慢下降,随后趋于稳定。
两种氮素形态不同的迁移方式决定了其迁移特征存在差异,氨氮主要以淋溶的方式迁移,在壤中流和地下水中含量较高,而硝氮主要随地表径流迁移。
所以随着径流的逐渐进行,田面水中硝氮的浓度会越来越高,而由于氨氮随径流迁移的量较少,大部分淋溶进入地下含水层中,因而随着径流的进行而逐渐降低。
另一方面,NH3-N在随径流的迁移过程中,会逐渐转化为硝氮,这也是造成径流后期NH3-N逐渐降低,而硝氮浓度逐渐升高的原因。
通过实测发现亚硝氮的值含量很小,显
329
Science&Technology Vision科技视界
NH3-N。
得出在乳化现象不是很严重的地。
以乐观积极的心态看待这种转变。
新西兰国家图书馆目前正在开发将来存储和带宽要求的容。
以及其所链接的其他网络资源。
坡面氮、磷流失特征分析及预测
王建中;刘凌
【期刊名称】《河海大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2007(035)004
【摘要】利用室内人工降雨系统和大型可变坡土槽,模拟了裸土坡地在不同的初始土壤营养物质量分数、径流量、坡度及植被覆盖率下的产污过程,分析了典型降雨过程中氮、磷质量浓度随时间的变化过程以及径流中营养物质的流失规律.结果表明:径流中氮、磷质量浓度受表层土壤营养物的质量分数影响很大;氮、磷质量浓度在产流初期迅速下降,随后下降速度趋于平稳;在多数情况下,径流中硝酸盐氮的质量浓度高于氨氮质量浓度,亚硝酸盐氮的质量浓度很低.在物理机理研究的基础上提出了氮、磷的污染负荷模型.
【总页数】5页(P359-363)
【作者】王建中;刘凌
【作者单位】河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏,南
京,210098;河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏,南
京,210098
【正文语种】中文
【中图分类】X131.3
【相关文献】
1.石匣小区氮磷坡面流失特征研究 [J], 窦培谦;王晓燕;房孝铎;王丽华
2.冻融条件下土壤可蚀性对坡面氮磷流失的影响 [J], 成玉婷;李鹏;徐国策;李占斌;王添
3.人工模拟降雨条件下黄土坡面水-沙-氮磷流失特征 [J], 乔闪闪;吴磊;彭梦玲
4.前期土壤含水量对黄土坡面氮磷流失的影响及最优含水量的确定 [J], 王辉;王全九;邵明安
5.雨强和坡度对黄土坡面土壤侵蚀及氮磷流失的影响 [J], 张梦;李冬杰;周玥
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
分类号 TV3 密级公开U D C硕士学位论文三峡库区香溪河流域非点源氮磷负荷输出特征学位申请人：崔玉洁学科专业：水工结构工程指导教师：刘德富教授宋林旭二〇一三年五月三峡大学硕士学位论文Dissertation Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Science in EngineeringOutput Characteristics of Non-point Sources Nitrogen and Phosphorus Load in Xiangxi River Basin of ThreeGorges ReservoirGraduate Student: Cui YujieMajor: Hydraulic Structural EngineeringSupervisor: Prof. Liu DefuSong LinxuChina Three Gorges UniversityYichang，443002，P.R.ChinaMay，2013三峡大学硕士学位论文三峡大学学位论文独立完成与诚信声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
学位论文作者签名：日期：三峡大学硕士学位论文内容摘要三峡水库蓄水后，部分支流形成相对静止的库湾，水体流速下降，自净能力降低，水华频发。
水华是水文气象、充足的氮磷营养盐、水动力条件共同作用的结果，控制污染物来源是缓解水华的根本途径。
污染物来源分为点源污染和非点源污染，随着国家对点源污染的有效控制，非点源氮磷成为影响水体富营养化的关键因素。
长湖流域农田地表径流氮磷流失特征分析
长湖流域是安徽省北部的一个典型的小流域，是黄淮海平原的独立地貌单元之一，具
有典型的平原沟壑地貌和丰富的地表水资源。
然而，随着经济的发展和城镇化进程的加快，长湖流域的水资源已经遭到了严重的污染和破坏，导致农田地表径流中的氮磷流失现象十
分严重。
在长湖流域农田地表径流中，氮磷流失主要是由于农业生产过程中施肥、农膜覆盖、
农药使用等因素导致。
其中，氮素的流失主要是因为土壤中氮元素利用率比较低，只有30%左右被作物吸收利用，剩余的氮元素被排放到土壤中，与雨水一起流入河流或地下水中。
而磷素的流失主要是因为磷素的吸附能力比较差，容易与雨水中的离子结合而形成容易溶
解的磷酸盐，流失到水管中。
为了解决农田地表径流中氮磷流失现象，提高农业生产的效益和质量，需要采取一系
列综合的治理措施，包括：
1.加强对土壤养分的管理。
采用科学的施肥技术，合理利用有机肥料和化肥，改善土
壤质量，提高土壤的肥力，减少农田地表径流中氮磷流失。
2.推广覆膜种植技术。
覆膜可以有效地减少土壤水分蒸发，提高土壤温度和湿度，改
善土壤质量，增加农作物的产量和品质，减少农田地表径流中氮磷流失。
3.合理使用农药和化肥。
在使用农药和化肥时，应注意选择优质的产品，合理控制用
量和频次，减少氮磷流失。
4.加强水土保持工程建设。
合理布置田地，通过防护林带等措施来减少水土流失，保
护土壤不受水淤积和侵蚀，减少农田地表径流中氮磷流失。
降雨和施肥对土壤养分流失的影响摘要：农田氮磷肥向水体迁移,不仅造成化肥的利用率低,农业生产成本上升,还对水环境造成污染,引起水体富营养化。
为了解施肥和不同植被覆盖度对农田氮肥流失的影响，设计盆栽模拟径流实验。
结果表明：不同施肥处理后降雨径流的累积量中总氮的最高浓度达到8.6 ...<p>摘 要：农田氮磷肥向水体迁移,不仅造成化肥的利用率低,农业生产成本上升,还对水环境造成污染,引起水体富营养化。
为了解施肥和不同植被覆盖度对农田氮肥流失的影响，设计盆栽模拟径流实验。
结果表明：不同施肥处理后降雨径流的累积量中总氮的最高浓度达到8.687 mg/L；总氮的累积流失量约10.504-27.416 mg, 不同覆盖度处理后总氮的浓度达6.429mg/L；总氮的累积流失量约在10.890-34.692 mg,两者都小于当季施肥量的1%。
农田地表径流水中氮磷流失主要受降雨量和植被覆盖度的影响，施肥量也是影响径流水中氮、磷养分流失的一个因素。
<br />关键词：氮磷；流失；施肥；降雨<br /><br />THE EFFECT OF FERTILIZATION AND RAINFALL ON SOIL NUTRIENT lOSS<br /> Abstract: Phosphorus and nitrogen transfer from farmland to water, not only reduce the utilization of chemical fertilizer and rise the cost of agricultural production , but also lead to water contamination and water eutrophication . We design a simulated runoff pot experiment to understand the effect of fertilization and different vegetation coverage on nitrogen phosphorus loss. The results show that: After different fertilizer treatments , The highest concentration of total nitrogen among the amount of runoff is 8.687 mg/L，the loss amounts of total nitrogen is about 10.505~27.416 mg; after different coverage treatments, The highest concentration of total nitrogen among the amount of runoff is 6.429mg/L，the loss amounts of total nitrogen is about10.890~34.692 mg , Both loss amounts is less than 1% of fertilizer in this season.. The main influential factors of N and P loss from farmland runoff are rainfall and vegetation coverage, and the fertilizer also is a factor that affect the loss of nitrogen and phosphorus nutrient. <br />参考文献 12<br />致 谢 14 </p><P></P><p>摘要：本文通过对中国中小型旅行社在旅游市场竞争日益激烈的背景下的发展现状，发现的系统分析，提出了适应我国中小型旅行社发展的若干策略，如提高内部管理水平、实施产品升级战略、提高服务质量等等，为我国中小型旅行社步入良性发展轨道提供理论支持，从而更好的参与市场竞争，促进整个旅行社行业的发展。
模拟降雨条件下农田径流中氮的流失过程黄满湘;章申;唐以剑;陈喜保【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2001(010)001【摘要】在室内降雨模拟试验条件下，研究暴雨径流中农田氮素养分流失及施肥处理的影响。
结果表明，农田暴雨径流氮养分的流失量与累积径流量成正相关；施用NH4HCO3显著地增大了农田径流中溶解态氮浓度及流失量（P=0.01），而对颗粒态氮浓度及流失量没有显著影响（P=0.1）；在大暴雨和裸露地试验条件下，颗粒态氮是农田暴雨径流氮养分流失的主要形态；在44 min降雨径流中，以颗粒态流失的氮达476.3～488.7 mg/m2；侵蚀泥沙有富集氮养分的特点，其富集系数与侵蚀泥沙累积量存在对数线性关系：LOG(ER)=0.770-0.300LOG(SED)；减少地表径流和土壤侵蚀，降低表土中速效氮养分含量是减少农田地表径流氮流失的关键。
【总页数】5页(P6-10)【作者】黄满湘;章申;唐以剑;陈喜保【作者单位】中国科学院地理科学与资源研究所,;中国科学院地理科学与资源研究所,;中国科学院地理科学与资源研究所,;中国科学院地理科学与资源研究所,【正文语种】中文【中图分类】X14【相关文献】1.模拟降雨条件下农田氮素径流流失特征研究 [J], 薛鹏程;庞燕;项颂;胡小贞;王欣泽2.施肥条件下坡面菜地径流携氮流失模拟降雨试验 [J], 钱婧;张丽萍;王文艳;刘俏3.模拟降雨条件下农田裸地氮素随地表径流流失特征 [J], 王冉;童菊秀;李佳韵;杨瑞;李璧君;无4.稻-麦轮作条件下2种施肥模式作物产量和农田氮磷径流流失比较 [J], 王新霞;左婷;王肖君;黄山;王剑;冷明珠;倪吾钟5.模拟降雨条件下农田地表径流与壤中流氮素流失比较 [J], 李恒鹏;金洋;李燕因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
模拟降雨条件下农田裸地氮素随地表径流流失特征王冉;童菊秀;李佳韵;杨瑞;李璧君;无【期刊名称】《中国农村水利水电》【年(卷),期】2018(0)5【摘要】为了研究模拟降雨条件下农田裸地的氮素随地表径流流失的规律,在室外模拟降雨条件下,采用表面撒施和沟施两种施肥方式,设置不同的降雨强度,研究初始含水率及雨强对径流流量的影响,以及农田裸地的氮素随地表径流流失的规律。
结果表明,在产流过程及径流量上的差异,主要是土壤初始含水率和雨强这两个因素共同作用的结果。
对于初始含水率和雨强这两个影响因素而言,氨态氮(NH_4^+-N)更易受到初始含水率的影响,而硝态氮(NO_3^--N)更易受到雨强的影响。
农田氮素随地表径流累积流失量与农田累积径流量呈现正相关关系,两者之间的关系曲线拟合的结果较好,R2均在0.96以上,表明降雨径流是影响氮素流失量的重要因子。
在较大的雨强条件下,农田裸地径流流失氮素的主要形态为颗粒态氮,而水溶性氮素的流失形态以NH_4^+-N为主。
在两种不同的施肥方式下,在撒施情况下随径流流失的氮素流失量要显著高于沟施。
【总页数】6页(P37-42)【关键词】农田裸地;模拟降雨;氮素流失;地表径流;函数拟合【作者】王冉;童菊秀;李佳韵;杨瑞;李璧君;无【作者单位】中国地质大学(北京)地下水循环与环境演化教育部重点实验室,北京100083;中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京100083;上海市青浦区水利技术推广站,上海201799【正文语种】中文【中图分类】TV93;S153【相关文献】1.模拟降雨下麻栎林地表径流和壤中流及氮素流失特征 [J], 王荣嘉;高鹏;李成;刘潘伟;孙鉴妮;刘晴2.模拟降雨条件下农田氮素径流流失特征研究 [J], 薛鹏程;庞燕;项颂;胡小贞;王欣泽3.自然降雨条件下农田地表径流氮素流失特征研究 [J], 李英俊;王克勤;宋维峰;郭圣浩;李太兴;李云蛟4.模拟降雨条件下农田地表径流与壤中流氮素流失比较 [J], 李恒鹏;金洋;李燕5.模拟降雨条件下丹江鹦鹉沟小流域坡面径流氮素流失特征 [J], 彭圆圆;李占斌;李鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
降水对农田排水沟渠中氮磷流失的影响于会彬1,2,席北斗23,郭旭晶1,2,翟丽华2,3,何连生2,许其功2,刘鸿亮21.北京师范大学环境学院,北京 1008752.中国环境科学研究院,北京 1000123.清华大学环境科学与工程系,北京 100084摘要:以浙江嘉兴双桥农场为研究对象,分析降水对农田沟渠中氮、磷流失的影响,揭示氮、磷在降水径流中流失的一般规律.在单晚稻生长期间,同步监测了施肥后的2次降水量和沟渠径流量,并对2次降水径流的全过程进行污染物含量的测定,对农田排水沟渠径流量与污染物含量随2次降水变化过程进行监测.结果表明:污染物含量变化呈现出大致相同的趋势,且污染物含量峰值比流量峰值提前2～3h ;在降水初期,污染物含量随径流量的增大而升高;随着流量的继续增大,含量呈下降趋势.施肥后4d 内降水的农田沟渠中氮、磷随径流的流失量比4d 后大.影响氮、磷流失的因素主要有降水量、降水时间间隔、径流量、施肥的种类和数量、土壤前期含水量以及沟渠中的沉积物等.氮流失的主要形态为氨氮和硝氮;磷流失的主要形态为磷酸盐.通过回归分析发现,径流量与氮、磷排放负荷间符合多项式关系.关键词:农田排水沟渠;降水径流;氮;磷;回归分析中图分类号:X 52 文献标志码:A 文章编号:1001-6929(2009)04-0409-06E ffect of Rainfall Runoff on Nitrogen and Pho sphorus Lo ss in Farming Drainage DitchY U Hui 2bin1,2,XI Bei 2dou 2,G UO Xu 2jing1,2,ZH AI Li 2hua2,3,HE Lian 2sheng 2,X U Qi 2g ong 2,LI U H ong 2liang21.School of Environment ,Beijing N ormal University ,Beijing 100875,China2.Chinese Research Academy of Environmental Sciences ,Beijing 100012,China3.Department of Environmental Science and Engineering ,Tsinghua University ,Beijing 100084,ChinaAbstract :The relationship of nitrogen and phosphorus loss and rain fall runoff based on natural rain fall events was m onitored in a field drainage ditch of Shuangqiao farm in Jiaxing ,Zhejiang Province.During growth of a single crop of late rice ,rain falls and ditch runoffs after fertilizing were measured twice simultaneously ,and contents of nitrogen and phosphorous were als o measured.The variations of nutrient concentration and runoff were measured and analyzed.The trends of concentration variation for nitrogen and phosphorous were alm ost the same ,and their peak values were tw o to three hours earlier than the peak runoff.Shortly after rain fall started ,the concentrations of nitrogen and phosphorus increased with increasing runoff ter ,they decreased with increased runoff flow.The loss of nitrogen and phosphorus within the first four days after fertilizing was greater than the loss after four days.The predominant factors affecting nitrogen and phosphorus loss were rain fall ,rain interval ,runoff ,type and quantity of fertilizer ,preliminary water content in s oil ,sediments in farming ditch and s o on.The loss of nitrogen was mainly in the form of amm onia nitrogen and nitric 2nitrogen ;and the loss of phosphorus was mainly in the form of diss olved phosphate.Regression analysis results showed that a polynomial relationship existed between runoff and nutrient loads.K ey w ords :farming drainage ditch ;rain fall 2runoff ;nitrogen ;phosphorus ;regression analysis收稿日期:2008-04-01 修订日期:2008-05-01基金项目:国家重点基础研究发展计划(973)项目(2005C B724203);博士点专项基金项目(20050027011)作者简介:于会彬(1972-),男,山东青岛人,yhbybx @.3责任作者,席北斗(1969-),男,安徽砀山人,研究员,博士,主要研究流域水过程,xibeidou @ 农业非点源中营养物的过度排放是引起水体富营养化的主要原因之一[1],农业用地中排放的氮、磷不仅会造成巨大的经济损失,也会威胁到地下水和饮用水的安全[2].受化肥施用量增加、施肥结构不合理、农田排水直接进入河流等因素影响,农田排放的营养物对水体的危害也在日益加剧[3].降水引起的地表土壤侵蚀及农田化肥、农药的流失是非点源污染的重要原因[4],因此在降水条件下,径流的观测是研究农业非点源污染的基础[5].农田排水沟渠是农田流失氮、磷进入受纳水体前的运输通道[6],因第22卷 第4期2009年4月环 境 科 学 研 究Research of Environmental Sciences V ol.22,N o.4Apr.,2009此,选择我国南方典型高产农业流域———浙江嘉兴小流域为研究对象,分析降水对农田沟渠中氮、磷流失的影响,揭示氮、磷的迁移变化规律,以期为该区域农业非点源污染治理提供参考.1 材料与方法1.1 研究区概况浙江省嘉兴市秀洲区的双桥农场位于杭嘉湖平原北端(120°42′E ,30°50′N ),见图1.该地区海拔较低,地势平坦,田地成块,沟渠呈网状分布,沟渠坡度(<012)较小;属于典型的亚热带季风气候区,年均气温15～16℃1年均降水量119317mm ,最大降水量1750mm (1999年),最小降水量76616mm (1978年).降水大部分集中在3—9月,占全年总降水量的76%.有3个明显的降水时段:①3—5月的春雨,特点是雨日多;②6—7月的梅雨,一般来说,梅雨雨量较大,但变化也大;③9月的秋雨,也被称为台风雨,降水强度较大,多出现在8—9月.雨季分配呈现梅雨型(6月峰值)和台风型(9月峰值)的双峰型降水特征.图1 研究区地理位置Fig.1 Location of the study area 农场现有土地总面积为42hm 2,其中水田22hm 2,果、蔬基地315hm 2,畜牧场4hm 2,其他土地114hm 2.农场土地平整,土壤肥沃,田块成方,排灌自如,基础设施条件较好.农业种植区主要以单晚稻和冬小麦为主.种植方式为每年2季.植物种植组成见图2.图2 种植面积及其所占比例Fig.2 Crops area and proportion in a year 农场具有较完整的沟渠系统,降水或灌溉产流后,依次进入毛渠、支渠,最后汇入干渠并排入邻近河流水系.沟渠排水性能良好,沟渠底面和侧面均为水泥抹面,水力条件较好,沟渠总长222219m ,占地205312m 2,沟渠中水量与作物的耕作和季节变化密切相关,每年3—11月初,沟渠中的水位保持在10～40cm ,其中6—9月较深,11月水位逐渐下降,到11月底干涸,次年3月逐渐开始蓄水.双桥农场是国营农场,创办于1949年11月,为浙江省现代农业示范园区,耕作制度50年不变,农场及周边地区水网密布.因此,不论从农事管理还是自然地理特征来讲,该农场在杭嘉湖平原水网区都具有一定的代表性.1.2 研究方法图3 排水沟渠分布Fig.3 Drainage ditch distribution试验区位于双桥农场南部,是农作物种植区沟渠系统的重要组成部分,耕作方式为小麦和水稻轮作,具体分布如图3所示.汇水面积为22hm 2,在沟014环 境 科 学 研 究第22卷渠总出口A处进行采样,并设置降水量自动观测仪,实时记录降水量的变化.为准确观测沟渠的径流过程和流量,在B处设置矩形堰,矩形堰的长、宽和深分别为5,015和015m.在矩形堰内监测断面设置水位自动监测仪,实时记录水位的变化,根据水位自动监测仪显示的水位-流量关系曲线可查得实时流量.农田排水沟渠径流中氮、磷流失量与降水和施肥间隔以及降水量有关[7].因此选取2种情境说明污染物含量随径流量的变化.情境1,单晚稻播种时施基肥(复合肥450kgΠhm2)2d后日降水量为21 mm的降水期;情境2,第2次追肥(尿素150kgΠhm2) 5d后累计降水量为44mm的降水期.不同情境下的降水特征见表1.表1 不同情境下的降水特征T able1 Rain fall chracteristics in different conditions情境监测日期降水量Πmm历时Πh最大雨强Π(mmΠh)平均雨强Π(mmΠh)检测次数Π次12005-05-29—302116 3.93 1.3133 22005-07-09—1044288.92 1.69471.3 样品采集与监测降水前采样1次,作为参照值.降水历时1h 内,采样时间间隔为15min;降水历时1～7h,采样间隔为30min;之后,采样间隔为1h,直至水位回复到降水前位置时止.沟渠水样采集后运回实验室,分析ρ(总氮),ρ(氨氮),ρ(硝氮),ρ(总磷)和ρ(磷酸盐).ρ(总氮)和ρ(总磷)均用原水样进行测定.ρ(总氮)采用过硫酸钾氧化,紫外分光光度比色法分析;ρ(总磷)采用过硫酸钾氧化消解法,用钼锑抗分光光度法测定.水样经0145μm微孔滤膜过滤后测定ρ(氨氮),ρ(硝氮)和ρ(磷酸盐).ρ(氨氮)采用钠氏试剂分光光度法测定;ρ(硝氮)采用紫外分光光度比色法分析;ρ(磷酸盐)用钼锑抗分光光度法测定.2 结果与讨论2.1 污染物含量随排水沟渠流量的变化规律2种情境下的流量过程线和污染物含量见图4.在情境1中,降水量和流量均出现了2个明显的峰值,流量峰值比降水量的峰值滞后约3h〔见图4 (a)〕;在情境2中,流量峰值比降水量的峰值滞后约2h〔见图4(b)〕,这主要是由土壤的前期含水量决定的.在相同的土地利用和下垫面条件下,土壤的前期含水量是决定产流时间的关键因素.3月排水沟渠开始蓄水,水位为15～25cm,5月15—28日区域内降水量仅为18mm;而6月15—30日降水量多达55mm,排水沟渠水位为25～35cm,此时土壤含水量要大于情境1.因此,导致了流量峰值出现的时间相差约1h.图4中污染物含量与流量变化趋势大致相同.在监测时段内,污染物含量也出现了2个峰值,而且这2个峰值的出现时间比流量峰值提前2～3h,比降水峰值略有滞后;第1个峰值明显高于第2个峰值.随着流量的增加,污染物含量呈逐渐递减趋势;在降水过程的后期,随着流量的减小,污染物含量有小幅度的锯齿状变化,但变幅很小,总体上呈递减趋势.污染物含量峰值出现在降水峰值与径流峰值之间且更接近前者,主要是由排水沟渠的特征引起的:①在降水初期,侵蚀作用处于主导地位,污染物随降水径流大量进入排水沟渠,导致含量增大;②化学肥料的大量流失;③沟渠中沉积物释放出部分氮、磷.沟渠底部有10～20cm的沉积物,在沟渠沉积物间隙水中ρ(硝氮),ρ(氨氮)和ρ(磷酸盐)都比较高,尤其是ρ(氨氮),比沟渠水体高8倍.沉积物对氮、磷的吸附能力与界面性质、水体的温度[8]以及pH[9]有关.降水初期,由于沟渠径流量的突增,导致水体的温度降低,pH升高,沉积物的吸附能力下降;加之雨点的撞击,致使界面扰动增强,沉积物间隙水释放出氮、磷(见表2).由图4可见,情境1ρ(总氮)低于情境2,但ρ(总磷)高于后者,这主要是由于化肥种类和施肥量等因素所致.情境1为复合肥450kgΠhm2(氮素为37kgΠhm2,磷素为19kgΠhm2),而情境2为尿素150 kgΠhm2(氮素为69kgΠhm2);虽然施肥时二者氮素相差近1倍,但前者ρ(总氮)最大值为5100mgΠL,后者为5120mgΠL,相差不大.张志剑等[10212]对水稻田面水氮素的动态特征及流失规律进行的研究指出,氮的流失一般是施肥后,其大多还存于土壤及作物表面,较易随田间水排入沟渠;而3～4d后,养分大多已进入土壤,并发生了一定的转化.情境1是施肥2 d后降水,而情境2为施肥5d后降水,所以前者氮114第4期于会彬等:降水对农田排水沟渠中氮磷流失的影响图4 降水径流过程及污染物含量变化Fig.4 Change of rain fall2runoff and nutrients concentration表2 情境2中沟渠水体与沉积物间隙水的污染物含量比较T able2 P ollutions com paris on in water of drainage ditch and water of sediment mgΠL类别ρ(总氮)ρ(硝氮)ρ(氨氮)ρ(总磷)ρ(磷酸盐)降水前最大值1)降水前最大值降水前最大值降水前最大值降水前最大值沟渠水体 2.00 5.200.40 1.10 1.20 3.700.350.760.300.72沉积物间隙水 1.23 1.099.12 5.700.820.76 1)指降水期间测得的最大值.流失的比例大于后者.在2种情境中,同一水样ρ(总磷)和ρ(磷酸盐)的差值为0104～0112mgΠL,说明流失的磷主要是磷酸盐.情境1ρ(磷酸盐)最大值为0197mgΠL,而情境2ρ(磷酸盐)最大值为0171 mgΠL,并且2种情境的ρ(磷酸盐)虽有一定程度的增加,但变幅比氮小,说明降水对于农田土壤中磷酸盐的流失影响不大.到了降水后期,由于土壤中污染物含量的下降和流量的持续增大,水的稀释作用开始占主导地位,从而导致污染物含量进一步降低.因此,径流中污染物含量的变化不仅与径流量有关,同时还取决于降水量、降水时间间隔、施肥的214环 境 科 学 研 究第22卷图5 径流量与污染物排放负荷的多项式回归分析Fig.5 P olynomial regression of runoff and pollutants load种类和数量、土壤前期含水量及沟渠中的沉积物等多种因素.2.2 污染物排放负荷与径流量的回归分析研究表明[13],径流量与污染物排放负荷之间存在着非线性关系.为研究二者的关系,对径流量与污染物排放负荷进行了回归分析.在排水沟渠总出口处的污染物排放负荷根据流量和污染物质量浓度同步监测值进行计算,计算公式如下:y j =∫tc t(t )q t(t )d t ≈6n -1i =1Δt ic i +c i +12×q i +q i +12(1)x =∫tq t (t )d t ≈6n -1i =1q i +q i +12(2)式中,y j 为第j 种污染物的排放负荷,g ;c t 为t 时刻径流中第j 种污染物的质量浓度,mg ΠL ;q t 为t 时刻的流量,m 3Πs ;c i 为第j 种污染物在样本i 监测时的质量浓度,mg ΠL ;q i 为样本i 的监测流量,m 3Πs ;x 为径流量,m 3;Δt 为样本i 和i +1的时间间隔,s.对5种污染物的排放负荷和径流量进行多项式回归分析,结果见图5.由图5可以看出,污染物排放负荷与径流量之间存在着多项式关系,且R 2>0195,表明污染物的排放负荷累积流量与积累通量有很强的相关性.但是,由于2个变量中都有流量,并且试验结果只有2个实测径流量过程及对应的输出通量,建立预报关系数据太少,采用该曲线进行预报及外推误差可能很大.因此,通过计算2005年总氮和总磷的年通量,然后外推降水产流后的氮、磷的年通量,进而估算肥料的流失率,以估计该方法的误差大小.314第4期于会彬等:降水对农田排水沟渠中氮磷流失的影响由于把农田及其排水沟渠视为人工小流域,所以采用下式计算总氮和总磷的年通量:W=K6n i=1C i Q P(3)式中,W为年通量;K为估算时间段的转换系数;C i为污染物的瞬时质量浓度,mgΠL; Q P为代表时段平均流量,LΠs;n为估算时间段的样品数量.因为式(3)强调径流量的作用,较适合非点源占优的情况[14].根据实测数据和有关文献[15],算出2005年研究区总氮和总磷的年通量分别为8964和1752tΠa.根据嘉兴水文站实测资料得到实测年的累积年径流量约为82103m3,代入图5的总氮和总磷回归方程,计算可得总氮、总磷的年通量预测值为12437和2481 tΠa.总氮、总磷年通量的相对误差为01387和01416,尽管相对误差较大,但在预测时扣除误差后,仍具有一定的参考价值.通过这些回归方程,并根据流域内某次降水径流量,可计算出该流域的污染物排放负荷.在我国的其他地区也得出过类似的经验方程,同样说明了污染物排放负荷与径流量有明显的指数或对数关系[16217].但是,由于非点源污染与研究区域的土地利用类型、土壤的理化性质、流域管理措施等多种因素有关,各研究区域得出的经验方程相差很大,因此,该方程只能用于杭嘉湖平原农田排水沟渠.3 结论a.农田排水沟渠系统本身不太稳定,在降水的作用下可以引起一系列变化.在2种情境中,降水量和流量均出现了2个明显的峰值,且流量峰值比降水量的峰值滞后约2～3h;污染物含量也出现了2个峰值,而且这2个峰值的出现时间比流量峰值的出现时间提前2～3h,比降水峰值略有滞后.随着流量的增大,稀释开始占据主导作用,污染物含量表现出随流量增大而递减的趋势.b.试验期间,2种情境ρ(总氮),ρ(氨氮)和ρ(硝氮)的最大值分别为5100和5120mgΠL,3190和3170mgΠL,0187和1110mgΠL,沟渠系统输出氮的主要形态为氨氮和硝氮;沟渠系统输出磷的主要形态为磷酸盐,ρ(总磷)和ρ(磷酸盐)的最大值分别为1106和0175mgΠL,0197和0172mgΠL.c.通过回归分析发现,氨氮、硝氮、总氮、总磷和磷酸盐的排放负荷与径流量之间存在着多项式关系,R2分别为019788,019885,019679,019676和019580.其中,总氮、总磷的相对误差为01387和01416.在杭嘉湖平原,该经验方程可直接应用于降水情境下农田排水沟渠中氮、磷流失量的计算,计算值要相应的扣除误差影响.参考文献(R eferences):[1] HO LLINGER E,CORNISH P S,BAGINSK A B,et al.Farm2scalestorm water losses of sediment and nutrients from a market gardennear Sydney,Australia[J].Agricultural W ater M anagement,2001,47(3):2272241.[2] CAMEIRA M R,FERNANDO R M,PEREIRA L S.M onitoringwater and NO32N in irrigated maize fields in the S orraia W atershed,P ortugal[J].Agricultural W ater M anagement,2003,60(3):1992216.[3] OWE NS L B,VAN KE URE N R W,E DW ARD W M.Budgets ofnon2nitrogen nutrients in a high fertility pasture system[J].Agriculture,Ecosystems and Environment,1998,70(1):7218. [4] 万超,张思聪.基于GIS的潘家口水库面源污染负荷计算[J].水力发电学报,2003,81(2):62268.[5] 徐红灯,席北斗,王京刚,等.水生植物对农田排水沟渠中氮、磷的截留效应[J].环境科学研究,2007,20(2):84288.[6] OWE NS L B,VAN KE URE N R W,E DW ARDS W M.N on2nitrogennutrient inputs and outputs for fertilized pastures in silt loam s oils infour small Ohio watersheds[J].Agriculture,Ecosystems andEnvironment,2003,97(1Π2Π3):1172130.[7] 梁新强,陈英旭,和苗苗,等.近沟渠稻田氮素多维通量模型开发及验证[J].浙江大学学报:农业与生命科学版,2007,33(6):6712676.[8] 翟丽华,刘鸿亮,徐红灯,等.浙江某农场土壤和沟渠沉积物对氨氮的吸附研究[J].环境科学,2007,28(8):177021773.[9] 席北斗,徐红灯,翟丽华,等.pH对沟渠沉积物截留农田排水沟渠中氮、磷的影响研究[J].环境污染与防治,2007,29(7):4902494.[10] 张志剑,董亮,朱萌湄.水稻田面水氮素的动态特征、模式表征及排水流失研究[J].环境科学学报,2001,21(4):4752480. [11] 翟丽华,刘鸿亮,席北斗,等.沟渠系统氮、磷输出特征研究[J].环境科学研究,2008,21(2):35239.[12] 陈月,何连生,席北斗,等.流速对河道系统截留氮、磷的影响[J].环境科学研究,2008,21(4):992103.[13] YE W,BATES B C,VINEY N R,et al.Performance of conceptualrain fall2runoff m odels in low2yielding ephemeral catchments[J].W ater Res our Res,1997,33(1):1532166.[14] 富国.河流污染物通量估算方法分析:Ⅰ.时段通量估算方法比较分析[J].环境科学研究,2003,16(1):124.[15] 张继宗.太湖水网地区不同类型农田氮、磷流失特征[D].北京:中国农业科学院,2006:32269.[16] 于兴修,杨桂山,梁涛.西苕溪流域土地利用对氮素径流流失过程的影响[J].农业环境保护,2002,21(5):4242427.[17] 张荣保,姚琪,计勇,等.太湖地区典型小流域非点源污染物流失规律[J].长江流域资源与环境,2005,14(1):94298.(责任编辑:孔 欣)414环 境 科 学 研 究第22卷。
人工模拟降雨条件下石灰土养分流失规律
秦华;李晔;李波;赵建博
【期刊名称】《水土保持学报》
【年(卷),期】2016(30)1
【摘要】通过对三峡库区香溪河流域选取具有代表性石灰土坡耕地进行原位人工
模拟降雨试验,研究了在不同降雨强度下石灰土中氮磷养分随地表径流的流失规律。
结果表明:雨强越大,地表径流量、径流总量、泥沙流失量越大,初始产流时间越短,但是雨强对泥沙流失浓度的影响不显著;不同雨强下TP、TN浓度都随着产流时间的
延长逐渐变小,最后趋于平衡,而且雨强越大,TP、TN浓度流失越严重,其中TP主要
以PP形式流失,达到80%以上,TN的流失在大雨时PN占优,中雨时以DN占优;地表径流磷素的流失主要以泥沙携带为主,泥沙养分流失浓度与雨强无关,但是泥沙养分流失量却与雨强和泥沙流失量成正比。
【总页数】5页(P1-4)
【关键词】香溪河;石灰土;雨强;养分流失
【作者】秦华;李晔;李波;赵建博
【作者单位】武汉理工大学资源与环境工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】S157.2
【相关文献】
1.不同降雨条件下红壤坡地养分垂向流失规律 [J], 陈志;王伟峰;孙丽
2.人工降雨条件下黄土区公路边坡土壤养分流失方式、规律研究 [J], 王健;;
3.人工模拟降雨条件下紫色土坡面养分流失特征分析 [J], 赵宇;陈晓燕;康静雯
4.人工模拟降雨条件下PAM对紫色土养分流失的影响 [J], 陈晓燕;周继;魏朝富;何丙辉;魏世强
5.人工模拟降雨条件下不同施肥对白菜地氮磷流失的影响 [J], 何敏秦;田春梅
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
人工降雨条件下不同坡长和覆盖度对氮素流失的影响钱婧;张丽萍;王小云;付兴涛;张芳芳;王文艳;刘俏【期刊名称】《水土保持学报》【年(卷),期】2012(26)5【摘要】用植被覆盖度(20%,45%,60%,90%)和坡长(1,2,3,4,5m)作为可变因素,设定固定雨强2.0mm/min进行室内模拟降雨,研究氮素的流失特征,探索坡长、覆盖度和径流对氮素流失的影响。
通过对试验数据的分析,结论为:(1)相同覆盖度,不同坡长全氮(TN)流失量随时间延长而逐渐增加,并且随着坡长的增加,流失量逐渐增大,但径流中总氮的浓度变化差异不明显。
硝态氮(NO3--N)和铵态氮(NH4+-N)流失量的变化与TN较为相似,流失浓度随着时间变化主要表现为径流前期浓度较高,随着降雨时间的延长,浓度逐步降低并最终趋于稳定。
(2)降雨过程中,径流中的氮流失主要以溶解态的氮为主,并以NO3--N比NH4+-N含量高,但是随着降雨时间的延长,不溶性氮的比例也会有所增加。
(3)径流量对各形态氮的流失影响十分明显,植被覆盖度和坡长分别与TN、NO3--N的流失量呈显著负相关和显著正相关。
【总页数】5页(P6-10)【关键词】模拟降雨;径流;氮流失;面源污染【作者】钱婧;张丽萍;王小云;付兴涛;张芳芳;王文艳;刘俏【作者单位】浙江大学浙江省亚热带土壤与植物营养重点实验室,污染环境修复与生态健康教育部重点实验室,环境与资源学院,杭州310058【正文语种】中文【中图分类】S157.1【相关文献】1.植被覆盖度对流域有机质和氮素径流流失的影响 [J], 张兴昌;邵明安2.植被覆盖度和综合治理对纸坊沟流域土壤氮素流失的影响 [J], 张兴昌;邵明安3.人工降雨条件下不同坡度和降雨强度对聚丙烯酰胺控制紫色土磷素流失的影响[J], 闫金龙;江韬;滕玲玲;魏世强;李璐璐;郭念;罗在波;周宏光4.坡长和雨强对氮素流失影响的模拟降雨试验研究 [J], 邬燕虹;张丽萍;陈儒章;邓龙洲;范晓娟5.不同植被覆盖度对流域氮素径流流失的影响 [J], 张兴昌;刘国彬;付会芳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
