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长湖流域农田地表径流氮磷流失特征分析长湖流域是我国水资源丰富的地区之一，也是重要的农业生产基地。
农田地表径流中的氮磷流失对流域水环境质量和生态系统稳定性具有重要影响。
对长湖流域农田地表径流氮磷流失特征进行分析，对于合理利用水资源、保护水环境具有重要意义。
1. 氮磷源长湖流域农田地表径流中的氮磷主要来自于化肥施用、农作物残体和农业废弃物的分解、土壤中的氮磷素和农药残留等。
化肥施用是氮磷流失的主要来源，尤其是在种植密度大、化肥施用量较大的农田地区。
2. 氮磷流失特征（1）时空变化大：氮磷流失受降雨、土壤类型、地形、农业管理措施等多种因素影响，不同季节、不同降雨强度下氮磷流失量差异较大。
（2）径流产额高：长湖流域地处湖泊密布的地区，地表径流丰富，导致农田地表径流中氮磷含量较高。
（3）边坡冲刷严重：长湖流域地势多变，存在较多的坡耕地，容易发生水土流失和氮磷流失。
（4）氮磷比例差异大：在农田地表径流中，氮和磷的比例变化较大，不同土壤类型和不同农业管理措施下，氮磷比例差异显著。
二、氮磷流失影响因素长湖流域农田地表径流中的氮磷流失受多种因素影响，主要包括以下几个方面：1. 降雨条件：降雨对氮磷流失有明显影响，降雨强度大、频率高容易造成地表径流和氮磷流失。
2. 土壤类型：土壤类型对氮磷的吸附和释放具有重要影响，不同土壤类型的氮磷流失特征存在明显差异。
3. 农业管理措施：化肥施用量、施肥时间、灌溉条件等农业管理措施对农田地表径流氮磷流失有重要影响。
5. 地表覆盖：植被覆盖、耕作方式等对土壤侵蚀和氮磷流失起着重要影响。
三、氮磷流失对策建议1. 合理施肥：科学施用化肥，控制施肥量和施肥时间，合理施用有机肥和磷肥，减少氮磷流失。
2. 调整农业结构：合理调整农作物种植结构，减少氮磷流失潜在风险较高的作物种植。
3. 建立农田防护林带：适当增加农田周边的防护林带，加强水土保持，减少坡地水土流失和氮磷流失。
4. 加强管理措施：加强对农业生产的管理和监督，规范施肥施药操作，减少氮磷流失。
土壤磷素流失的途径、环境影响及对策
土壤磷素流失的途径、环境影响及对策
土壤磷素是一种重要的营养元素，它在土壤中的含量和植物的生长密
切相关。
然而，由于土壤磷的活动性和流动性，它容易从土壤中流失，给环境带来严重的污染和危害。
土壤磷素的主要流失途径有两个：一是磷的物理性流失，即土壤中的
磷物质被洪水冲走，或被风吹走；二是磷的生物性流失，即磷被植物
吸收，随着植物的收获而离开土壤。
土壤磷素的流失会给环境带来一系列问题，首先，磷的流失会导致土
壤肥力的下降，使植物生长受阻；其次，土壤磷素的过量排放会导致
河流、湖泊等水体中的磷沉积物的积累，从而引发水体富营养化现象；最后，土壤磷素的流失也会增加大气的污染，对人类的健康造成危害。
针对土壤磷素流失带来的环境问题，应采取有效的对策。
首先，要加
强土壤肥力的管理，增加磷的营养供给；其次，要加强对土壤磷素的
监测，及时发现磷的流失情况；最后，应采取有效的控制措施，减少
土壤磷素的流失，保护环境。
综上所述，土壤磷素的流失会给环境带来严重的危害，因此，我们应
采取有效的措施，加强土壤肥力的管理，减少土壤磷素的流失，保护
环境，确保人们的健康。
紫色土紫色土是发育在紫色页岩上的一种岩性土，主要分布在我国的亚热带地区，以四川盆地分布最广，故有“赤色盆地”之称。
此外，云南、贵州、湖南、湖北、江西、浙江、安徽、福建、广东、广西诸省（自治区）均有分布。
紫色土多已开垦为农耕地，属于耕作土壤。
（一）紫色土形成的特点紫色土是一种幼年土，受母岩的影响很大，其形成的特点有以下3个方面。
1、物理风化作用强烈紫色岩石松脆、色深，吸热性强，容易热胀冷缩，剥落成为细屑状物质，尤其是在高温多雨的季节里，物理风化作用特别强烈，加之地形起伏，植被稀少．岩石风化物经常被搬运和堆积，土层的侵蚀与堆积作用频繁，使紫色土处于幼年阶段。
2、化学风化微弱紫色土虽地处亚热带，但不具脱硅富铝化作用，粘粒的硅铝率一般在3以上，甚至到4。
其粉沙粒中除石英外，尚存有大量长石、云母等原生矿物颗粒，粘粒部分的矿物组成以水云母或蒙脱石为主，并在上下层次间无明显的差异，说明紫色土矿物质的化学风化作用很不彻底，主要是继承母质的特性。
3、碳酸钙不断淋溶由紫色岩石形成的母质均含有一定数量的碳酸钙。
虽然碳酸钙遭受雨水的淋溶，但由于成土母质不断更新和堆积，因而使土体仍保留相当数量的游离碳酸钙阻止着盐基的淋溶，延缓其成土过程，使紫色土不具脱硅富铝化作用。
（二）紫色土的基本性状1、剖面层次结构及形态紫色土的剖面层次结构常为A—AC—C型，没有明显的腐殖质层，表层以下为AC过渡层，再下为母质层，只有在坡度平缓的草地或林地下，在表土以下可见到核块状结构的心土层，有时还有胶膜，证明有淋溶淀积作用，土层厚度为1 m左右，丘陵顶部和坡地上部土层浅薄仅十余厘米。
受冲刷严重的出现岩石裸露，全剖面以紫色为主，上下土色均一，差异不大。
2、理化特性紫色上含有较多的粉沙粒，由于碳酸钙的胶结作用，易于形成粒状、小棱块状及块状结构，粘粒含量多的紫色土为大块状结构，板结难耕，紫色土一般均含有碳酸钙，其含量可达10%，呈中性偏碱(pH7.5～8.5）反应。
农田氮、磷的流失与水体富营养化①司友斌王慎强陈怀满②(中国科学院南京土壤研究所南京210008摘要农田氮、磷的流失,不仅造成化肥的利用率降低,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。
本文讨论了农田氮磷流失对水体富营养化的贡献、农田氮磷流失途径及影响因素,提出了减少农田氮磷流失、控制水体富营养化的措施。
关键词农田氮素;农田磷素;淋溶作用;水体富营养化肥料提供了植物生长必需的营养元素,对保持作物高产稳产起了重要的作用,但是由施肥不当或过量施肥带来的环境污染问题也越来越突出,其中农田氮磷流失引起的水体富营养化问题目前已受到人们的普遍关注。
1水体富营养化的表现及形成原因水体富营养化通常是指湖泊、水库和海湾等封闭性或半封闭性的水体,以及某些滞留(流速<1米/分钟河流水体内的氮、磷和碳等营养元素的富集,导致某些特征性藻类(主要是蓝藻、绿藻等的异常增殖,致使水体透明度下降,溶解氧降低,水生生物随之大批死亡,水味变得腥臭难闻。
引起水体富营养化起关键作用的元素是氮和磷。
研究表明,对于湖泊、水库等封闭性水域,当水体内无机态总氮含量大于0.2mg/L,PO3-4-P的浓度达到0.02mg/ L时,就有可能引起藻华(Algae Bloms现象的发生。
据对我国25个湖泊的调查,水体全氮无一例外超过了富营养化指标,全磷只有2个湖泊(大理洱海和新疆博斯腾湖低于0.02mg/L的临界指标,其余92%的湖泊皆超过了这个标准,比国际上一般标准高出10倍或10倍以上(表1。
表1我国25个湖泊中的全N全P浓度(mg/L及所占比例[1]全N全P<0.2>1.0>2.0>5.0<0.02>0.1>0.2>0.5 湖泊数%0218413525202816641248624另外,我国的22个湖泊调查表明,除1个属贫营养湖外,其余63.3%的湖泊是营养湖。
如滇池、巢湖、甘棠湖(九江、西湖、东湖、玄武湖、蘑菇湖(石河子、于桥水库(天津等早已是富营养湖泊[1]。
紫色土purplish soil发育于亚热带地区石灰性紫色砂页岩母质土壤。
全剖面呈均一的紫色或紫红色，层次不明显。
主要分布在中国的亚热带地区，以四川盆地为主。
紫色土是在频繁的风化作用和侵蚀作用下形成的，其过程特点是：物理风化强烈、化学风化微弱、石灰开始淋溶。
紫色土土层浅薄，通常不到50厘米，超过1米者甚少。
一般含碳酸钙，呈中性或微碱性反应。
有机质含量低，磷、钾丰富。
由于紫色土母岩松疏，易于崩解，矿质养分含量丰富，肥力较高，是中国南方重要旱作土壤之一，除丘陵顶部或陡坡岩坎外，均已开垦种植。
因侵蚀和干旱缺水现象时有发生，利用时需修建梯田和蓄水池，开发灌溉水源。
开辟肥源以增加土壤有机质和氮的含量，也是提高其生产力的重要措施。
紫色土土类主要分布在白垩纪暗紫色泥岩、页岩和红紫色砂砾岩出露的丘陵山地。
面积占全市土壤总面积的4.6％，占全市山(旱)地土壤面积的5.4％。
紫色土因母岩的物理风化强烈，其上的植被稀疏，水土流失现象十分严重，成土环境很不稳定，致使土壤发育一直滞留在较年幼阶段，全剖面继承了母岩色泽，呈紫色或红紫色。
土层厚度受地形部位影响较大，一般山坡中、上部土层很薄，坡麓处土层稍厚。
根据母质特性，全市紫色土分为石灰性紫色土和酸性紫色土两个亚类。
(一)石灰性紫色土亚类。
母质以白垩纪紫色砂岩和紫色砂砾岩的风化坡、残积物为主，主要分布在西南部河谷两侧的低丘及盆地底部，穿插在红壤亚类向黄红壤亚类过渡的地段，面积占紫色土土类的60.2％。
根据母质类型，该亚类分为紫砂土和红紫砂土两个土属。
紫砂土盐基饱和，全剖面呈石灰性反应，土壤呈微碱性，ph值7.5～8.0；红紫砂土盐基饱和度比紫砂土低，粘粒含量比紫砂土高，除母质层仍有石灰性反应外，上部土层已呈微酸性反应，ph值5.6—6.5。
(二)酸性紫色土亚类。
母质为非石灰性的红紫色砂页岩的风化坡、残积物，主要分布在低丘上。
因母岩岩性疏松，易于物理风化，水土流失严重。
土层浅薄，成土作用弱，质地多为粘壤一壤粘土，多砾石，松散无结构。
长湖流域农田地表径流氮磷流失特征分析长湖流域农田地表径流中的氮磷流失是一种重要的农业非点源污染问题，对水质和生态环境造成了一定的影响。
为了更好地了解长湖流域农田地表径流中氮磷的流失特征，进行科学有效的防治措施。
长湖流域位于某省，是一个典型的农业流域。
农田地表径流中的氮磷主要来源于农业生产过程中的施肥、农药使用和畜禽养殖等活动。
这些活动导致农田土壤表层的氮磷含量增加，并随着降雨的冲刷而流失到河流和湖泊中。
研究表明，农田地表径流中的氮磷流失呈现出以下几个特征：流失量和流失通量较大。
长湖流域的降雨量较多，且降雨强度大，导致农田地表径流量增加。
农田土壤表层的氮磷含量较高，加上农业活动带来的外源性氮磷输入，使得流失量和流失通量较大。
流失过程季节性明显。
长湖流域的农业生产以夏季为主，施肥和农药使用较为集中，造成夏季流失量较高；冬季降雪融化和春季雨水较多，使得流失过程在冬春季节也较为明显。
氮磷的流失形式多样。
农田地表径流中的氮磷主要以溶解态和颗粒态的形式存在，其中溶解态氮磷占主导地位。
溶解态氮主要以硝态氮的形式存在，而溶解态磷主要以无机磷为主。
颗粒态氮磷主要是通过颗粒物的携带而流失，其中颗粒态磷主要以有机磷为主。
流失过程具有一定的空间异质性。
长湖流域农田地表径流中氮磷流失的分布不均匀，不同地区和不同土地利用类型的农田存在着不同的特点。
旱地农田的氮磷流失量较大，而水田农田流失量相对较小。
这与不同土壤类型、地形条件、降雨量等因素有关。
针对长湖流域农田地表径流中氮磷流失的特征，应采取相应的防治措施。
加强农田地面覆盖，选择适宜的土壤保护措施，如保墒覆盖层、水土保持梯田等，降低农田地表径流产生和流失的可能性。
合理调控施肥和农药使用，减少农田土壤的氮磷含量，并利用天然湿地和人工湿地等生态工程措施，提高氮磷的截留和去除效果。
加强农业生产管理，合理调控农作物种植结构和肥料农药的使用量，稳定氮磷的输入，从源头上减少氮磷的流失。
基于SWAT模型的紫色土丘陵区农业小流域非点源氮、磷输出模拟研究薛菲;唐家良;赵举;章熙锋;申东;王芮【摘要】[Objective] Agricultural non-point source pollution was the main cause of water eutrophication in hilly area of purple soils.The small watershed in purple soil area experienced intense farmingactivities,however,the agricultural watersheds in this area were the lack of observed data and prediction tools of nitrogen and phosphorus export fluxes from agricultural catchments.Therefore,it is difficult to develop good solutions aiming at the mitigation of nitrogen and phosphorus in small watershed scale.[Method] In the present study,SWAT was used in a watershed with area of 12.36 km2 in typical purple soil region of upper Yangtze River.According to the measured data,SWAT model was adjusted to simulate the river discharge and non-point source pollution processes.[Resuh] SWAT succeeded in of monthly and daily discharge simulation with satisfactory performance in the study area (R2 =0.6-0.9,Ens =0.55-0.9),and SWAT could simulate the transportation of nitrogen and phosphorus with good fitness based on monthly interval (R2 =0.75-0.91,Ens =0.72-0.80).It was proved the SWAT could be successively applied in a complex agricultural watershed (10 km2) at hilly area of purplesoil.[Conclusion] The critical source areas for non-point source nitrogen and phosphorus were identified,so as to formulate countermeasures preventing nonpoint source pollutions in the study region.%[目的]农业非点源污染是造成水体富营养化的重要形式,紫色土丘陵区小流域农耕活动频繁,缺乏对农事操作所导致的氮、磷迁移通量的模拟和预测工具,从而难以针对小流域尺度氮、磷流失制定优化的非点源污染减控措施.[方法]本研究将SWAT运用在面积为12.36 km2的典型紫色土丘陵区农业小流域.通过实测数据率定模型参数,模拟了小流域水文过程和氮、磷污染物迁移过程.[结果]SWAT2012能够很好地模拟每日径流、泥沙输出(决定系数R2＞ 0.60,纳什系数Ens ＞0.55),同时可模拟月步长氮、磷污染物输出过程(决定系数R2 ＞0.75,纳什系数Ens＞0.72),说明SWAT模型可有效地进行丘陵区较小尺度小流域(10 km2)面源污染输移模拟和预测.[结论]模拟结果可得出,氮、磷污染物的关键源区主要位于小流域沟谷区,通过建设河岸缓冲带可有效防止地表和地下径流途径的氮、磷损失.【期刊名称】《西南农业学报》【年(卷),期】2017(030)005【总页数】8页(P1145-1152)【关键词】SWAT;非点源污染;紫色土;农业小流域;关键源区【作者】薛菲;唐家良;赵举;章熙锋;申东;王芮【作者单位】中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041;中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041;乐山市产品质量监督检验所,四川乐山614001;中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041;中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041;中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041【正文语种】中文【中图分类】S143.93【研究意义】如何能够有效地进行农业非点源污染控制，进而在农村地区广泛开展水环境管理以及小流域综合治理，首先需要进行科学的水质评价和预测。
紫色土壤中流氮磷淋溶流失特征综述
作者：吴昊阳
来源：《农业开发与装备》 2019年第1期
摘要：紫色土是我国的一种特殊土壤类型，是亚热带地区由富含碳酸钙的紫红色砂岩和页
岩上的初育土，它主要分布于四川盆地。
土壤中磷、钾等营养元素含量高具有成土速率快、生
产性能高的优点，但其土层浅薄、结构性差和有机质含量低的特点使紫色土易受降雨和地表径
流的侵蚀，致使坡面土壤氮磷元素迁移，加重三峡库区水体富营养化的风险。
由于紫色土特殊
的土壤孔隙结构特征，在径流淋失过程中壤中流的侵蚀作用不可忽视，从壤中流方面综述紫色
土淋溶侵蚀的特征规律，为我国西南地区水土流失区治理提供科学依据。
关键词：紫色土；氮磷淋溶；壤中流
0 引言
紫色土在三峡库区重要的耕地资源，但此处水土流失严重，淋溶过程中以氮磷元素引起农
业面源污染，使得四川紫色土已成为我国水土流失比较严重的地区之一。
由于紫色土自身的土
壤结构性质，土壤发育程度浅，壤中流比较发育，极易被降雨径流侵蚀，已有研究[1]证明壤中流是紫色土坡耕地径流的主要形式，壤中流对紫色土水分和养分的流失的影响不可忽视。
此外，坡地耕作作为重要的人为因素也影响着壤中流的发育，加速了紫色坡耕地区的侵蚀速度。
本文
对紫色土坡耕地壤中流侵蚀研究现状以及氮磷淋溶流失特征做出综述，为研究紫色坡耕地土壤
侵蚀过程和机理提供科学依据。
1 紫色坡耕地裂隙潜流的产流机理与胶体颗粒迁移规律
壤中流泥沙含量张维等[2]在四川省山乡截留小流域研究紫色坡耕地裂隙潜流的产流机理，得出结论，降雨初期，土壤大孔及介孔均处于排空状态，易形成侧向流动，对降雨反应迅速，
当降雨至最大雨强出现至降雨接近结束时，浅层土壤中介孔成为产流的主要通道，且坡地入渗
以横向的水平迁移为主。
降雨结束后，裂隙潜流的补给主要为垂向的入渗水流，并且土壤介孔
是主要的入渗通道。
并且进一步分析实验数据发现，潜流中胶体颗粒迁移速率比产流速率快
（＞30 min），强降雨下，胶体颗粒浓度与潜流流量呈极显著负相关。
2 壤中流氮磷流失以泥沙颗粒为主要载体
有研究[3-5]证明，降雨冲刷和径流侵蚀是土壤溶质迁移的主要动力，当径流量大于下渗量时，土壤中的部分氮素和大部分磷素以颗粒形式上移，以泥沙为主要载体随径流发生迁移流失。
在三峡库区，紫色泥岩孔隙度＞10%，细微裂隙普遍发育，孔隙松散，壤中流产流量相对较高，大孔隙流作为壤中流的重要形式，土壤过滤泥沙作用降低，壤中流携带较多氮磷流失，被认为
是坡耕地径流淋失的主要形式。
3 壤中流氮磷流失元素来源
有研究[6]认为酸化紫色土自身磷是磷淋溶的重要来源，农业施肥是提供氮磷淋溶的另一个来源，张思兰等[7-8]研究指出，土壤湿润速率是影响磷素淋溶的重要因素，所有施肥处理的磷素淋溶都发生在快速湿润条件下，各形态磷浓度在 2 h湿润时达到最高。
随着湿润速率的降低，土壤微生物生物量碳与淋洗液TP和TDP呈极显著负相关，与DOP呈显著负相关（P＜0.05），
推测土壤湿润后淋洗出的磷主要来源于土壤微生物。
周志强等[9]的研究也证实了这一点，生物质炭的添加能够降低氮磷元素的浸出速率。
4 影响坡耕地壤中流的因素及特征规律
从自然因素说起，紫色土的土壤结构特征为首要因素，大量研究已证实沙质土壤易形成大
孔隙流，通过壤中流径流产生过程分析，紫色坡耕地上，壤中流产流具有大孔隙产流特征。
贾
海燕等[10]推测紫色土坡耕地壤中流主要由大孔隙流构成，并研究证明，土壤孔隙结构越松散，越易形成大量壤中流，其中，壤中流中磷元素流失量占磷素流失总量的80%以上，砂质壤土中
壤中流磷元素传输能力强，沙质黏土中，壤中流对磷素流失影响不明显。
地形因素中，冯勇等[11]认为壤中流中的氮元素流失量与坡度变化关系不大，磷元素流失
量随坡度的增大而增大，氮磷元素的流失量均与雨强显著相关。
李太魁等则指出壤中流径流量
与雨量显著相关，与雨强显著性不相关，也就是说，随雨强增大的是氮磷流失浓度，氮磷流失
总量与雨强的关系还需进一步的研究。
王玉霞等进一步研究发现在二次降雨条件下，壤中流N、P的流失与雨强、坡度以及PAM用量三者有显著关系，流失量均与雨强成正比。
二次降雨的产
流速度快于第一次，产流量也大于第一次，壤中流TN、TP流失量均远远大于第一次的降雨，说明自然界中的连续降雨次数越频繁，对紫色土肥性的保持越不利，引起非点源污染的几率就越大。
坡地耕作作为重要的人为因素加速土壤中氮磷元素流失，在日常灌溉条件下，紫色土表皮
易形成结皮层，农民在耕作过程中也会覆盖稻草为作物保温保水，这些都会改变表层土壤性质。
刘祥章等通过对紫色土坡耕地水分和氮素流失量做出研究，发现紫色土表层结皮会减少壤中流
流量和氮素流失总量，但壤中流中流失氮浓度升高。
稻草覆盖下，壤中流流量、氮素流失总量、壤中流氮素浓度均有所升高。
此外还研究发现紫色土坡耕地中壤中流主要发生在耕作层，在不
同施肥条件下，土壤中的水分移动速率和硝态氮流失速率均表现为坡脚速度大于坡中大于坡顶
的规律，此基础上研究进一步证实，全层施肥更有利于土壤硝态氮的保持，而顺坡条施则加重
了氮素流失。
而刘月娇等用纱网覆盖地表做实验时发现不同的结论，纱网覆盖有效减少地表养
分流失的同时，影响了铵态氮的流失，使其更容易产生氮流失，表现为壤中流各形态氮流失大
于地表径流，磷元素为相反结论，地表径流中各形态磷素流失量大于壤中流。
崔元文等在四川紫色丘陵区比较三种不同的耕作方式发现，耕作方式对磷素和钾素壤中流
浓度影响不大，横垄、横分能减少径流氮素流失总量，平作会增加径流氮素流失总量。
唐炳哲
等研究也证实了这一点并进一步指出，横坡垄作和施化肥有机肥均能降低径流中氮磷流失含量。
大雨强作用下横坡耕作对径流泥沙拦截作用减弱，横坡垄作减沙效果随降雨强度的增大而呈现
出先正达后减小最后稳定的趋势，在不同施肥方式下，化肥配有机肥比单施化肥减少氮磷流失
浓度的作用明显，且雨强越大，作用越明显。
同时又证实了紫色坡耕地中氮磷流失形式以颗粒
形式为载体，且雨强越大，径流中所含的颗粒比例越高。
壤中流与地表径流氮磷流失规律略有不同，也增加了三峡库区紫色土坡耕地的治理难度，
一直以来研究壤中流氮磷流失的文章相对较少，今后可以尽量多开展这方面的研究，使治理土
壤中氮磷流失更加科学合理化，较快三峡库区生态环境建设进程。
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