长湖流域农田地表径流氮磷流失特征分析

降雨径流时农田沟渠水体中氮、磷迁移转化规律研究研究背景随着人口的增加和经济的快速发展，农业生产对水资源的需求量日益增大，农业排放也日益增多。

针对农田沟渠水体中氮、磷的迁移和转化规律，相关研究大多仅仅是在单一的自然条件下进行，没有完全考虑到降雨径流对水体中氮、磷的影响。

因此，本文旨在研究降雨径流时农田沟渠水体中氮、磷的迁移和转化规律。

研究内容实验设计在农田沟渠中布置样地，利用雨水模拟器进行模拟降雨，探究降雨时的径流对水体中氮、磷的迁移和转化规律的影响。

本实验设置三个处理组别：1）控制组，不加以任何处理；2）施氮组，每立方米加入50g尿素；3）施磷组，每立方米加入20g三钙磷。

实验步骤1.选取有土壤层的农田沟渠示范区。

2.将每个样地分为三个收集器进行取样。

3.施氮组和施磷组每立方米加入相应的氮、磷肥料。

4.使用雨水模拟器进行一定强度的降雨模拟，收集样地中产生的径流，并同时记录样地内氮、磷的浓度变化。

5.在每次降雨后10分种内取样，用离心机离心后，取上层水体样品进行分析。

实验结果实验结果表明，农田沟渠水体中氮、磷的迁移和转化过程受降雨和径流的影响较大。

不同组别水体中氮、磷的平均浓度组别氮平均浓度（mg/L）磷平均浓度（mg/L）控制组0.57 0.11施氮组 1.28 0.45施磷组 1.02 0.84由此可见，施氮组和施磷组水体中氮、磷的平均浓度均高于控制组，其中施氮组中氮的平均浓度较高，施磷组中磷的平均浓度较高。

氮、磷在水体中的贡献率为了进一步了解氮、磷在水体中的贡献率，根据样品分析数据，计算了不同处理组别氮、磷的迁移贡献率。

氮、磷在水体中的迁移贡献率组别氮迁移贡献率磷迁移贡献率控制组38.1% 20.3%施氮组47.7% 31.7%施磷组47.5% 36.2%通过计算得知，三个处理组中氮、磷在水体中的迁移贡献率均高于初始在水体中的含量，其中施氮组和施磷组在水体中的迁移贡献率更高。

结论1.本实验结果表明，农田沟渠水体中氮、磷的迁移和转化规律受到降雨和径流影响较大，并且施氮、施磷会导致水体中氮、磷含量增加。

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。

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]。

莫竣程，邵志伟，梁妙婷，等．我国农田氮磷流失监测现状与在线监测标准化方法［Ｊ］．江苏农业科学，２０２４，５２（３）：１２－２１．ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０２４．０３．００２我国农田氮磷流失监测现状与在线监测标准化方法莫竣程１，邵志伟１，梁妙婷１，黄燕珊１，李永涛１，居学海２，陈澄宇１（１．华南农业大学资源环境学院，广东广州５１０６４２；２．农业农村部农业生态与资源保护总站，北京１００１２５） 摘要：本研究为我国农田面源污染监测提供科学、系统、有效的基础资料，以期为未来相应监测规范和标准的完善奠定基础。

通过梳理文献资料，对近年来国内各省份农田面源污染监测现状和方法进行分析，特别关注了农田在线监测氮磷流失前景与标准化方法。

我国从第一次污染源普查至今，在国家层面上开展农业面源污染国控监测点试验，获取全国各大分区主要种植模式下的肥料流失系数，并进行省、市级氮磷流失负荷估算，为全国农田氮磷负荷量研究奠定科学基础。

随着现代数字农业发展，我国农田氮磷流失监测技术也来到了一个新的阶段，因此笔者提出在构建“天—地—空”三维一体监测指标体系的基础上，将传感器技术、农业物联网技术、无线网络通信技术、地理信息系统技术应用于农田面源在线监测的构思，构建耦合数据采集、处理、传输、存储、管理、分析、建模、应用的“大田—流域—区域”尺度在线监测氮磷流失标准化方法。

在线监测氮磷流失数据标准化方法很好地解决了传统田间监测中的问题，能有效提高监测数据的实时性、准确性和稳定性，并为在线监测农田面源污染规范的制定提供了参考。

关键词：农田；氮磷；面源污染；在线监测；指标体系；标准化方法 中图分类号：Ｘ５２；Ｘ５９２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－１３０２（２０２４）０３－００１２－０９　收稿日期：２０２３－０４－１９基金项目：第二次全国污染源普查项目（编号：２１１０３９９）；广东省自然科学基金（编号：２０２１Ａ１５１５０１１５０３、２０２３Ａ１５１５０３０１０１）；广州市基础研究计划基础与应用基础研究一般项目（编号：２０２２０１０１０５０５）；广州市农田面源污染监测项目（编号：ＧＤＹＤ２３００８６）。

农田径流氮磷流失监测技术方法1.监测设施1.1监测小区长8m～12m，宽4m～6m。

小麦、谷子等密植作物面积不小于30m2，玉米、高粱等非密植作物面积不小于36m2，苹果、核桃等园地面积不小于40m2。

监测地块四周设作业道路和保护行，保护行种植作物及栽培措施与监测小区保持一致。

顺坡单行排列，如图B-1所示，四周以田埂分隔，田埂地面以下深30cm～40cm，地面以上高10cm～20cm。

田埂采用砖砌或混凝土浇筑，水泥砂浆抹面。

图B-1 农田径流氮磷流失监测小区排列示意图1.2径流池布设于监测小区下方，地面以下深80cm～100cm，地面以上与田埂持平。

长度按小区宽度的1/2，内部宽度为60cm～100cm。

具体按20年内最大暴雨量及其径流量确定。

池壁和池底用混凝土浇筑，厚度为20cm～25cm，内外壁两侧、池底涂抹防水砂浆。

设置硬质盖板，盖板向下坡一侧倾斜5%，见图B-2。

图B-2 径流池硬质盖板示意图1.3排水凹槽及配套排水管阀径流池底部中间沿顺坡方向，设置一条坡度为2%的排水凹型汇水槽，规格为10cm×10cm；同时，在径流池外侧（下坡）墙壁，对应排水凹槽位置，埋设直径为10cm带阀门的PPR管，连通排水凹型槽，见图B-3。

图B-3 农田径流池纵剖面（左：与坡向垂直）与剖面（右：顺坡方向）示意图1.4收集管按耕作方式不同，将监测地块分为平作、横坡垄作和顺坡垄作3种方式。

平作和顺坡垄作时，径流收集管由集流槽和直径5cm～10cm的PPR径流管组成；横坡垄作时，利用垄沟和直径5cm～10cm的PPR 径流管收集地表径流。

1.4.1平作小区最下方、沿径流池壁方向用混凝土浇筑一条长与小区宽度相同，宽10cm、深5cm（即低于地面5cm）的集流槽，集流槽在宽度方向上向径流池壁方向建成5%的坡度。

PPR径流管设在径流池中心位置，横穿单侧径流池墙体，其下侧紧贴集流槽表面，管口内壁略高于集流槽表面0.5cm，管口处安装过滤网。

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。

《密云水库流域土地利用与气候变化对非点源氮、磷污染的影响研究》篇一一、引言随着社会经济的快速发展和人口的不断增长，水环境污染问题日益突出，其中非点源污染成为水体污染的重要来源之一。

作为北京市重要的水源地之一，密云水库的水质状况直接关系到首都的供水安全。

然而，随着密云水库流域土地利用的改变及气候变化的背景之下，非点源氮、磷污染问题逐渐显现。

因此，对密云水库流域土地利用与气候变化对非点源氮、磷污染的影响进行研究，对于保护和改善水库水质具有重要意义。

二、研究区域与方法2.1 研究区域本研究以密云水库流域为研究对象，该流域位于北京市东北部，涉及多个区县，具有丰富的自然资源和复杂的土地利用类型。

2.2 研究方法本研究采用的方法包括文献综述、实地调查、遥感技术、模型模拟等。

首先通过文献综述了解国内外关于土地利用与气候变化对非点源污染影响的研究进展；其次通过实地调查和遥感技术获取流域的土地利用数据和气象数据；最后运用模型模拟方法分析土地利用与气候变化对非点源氮、磷污染的影响。

三、土地利用现状与变化趋势3.1 土地利用现状密云水库流域的土地利用类型主要包括农田、林地、草地、水域和城镇用地等。

其中，农田和林地是流域内主要的土地利用类型，对非点源污染具有重要影响。

3.2 土地利用变化趋势近年来，随着城市化进程的加快和农业活动的变化，密云水库流域的土地利用结构发生了显著变化。

农田面积逐渐减少，城镇用地和水域面积不断增加，林地面积相对稳定但分布有所调整。

四、气候变化对非点源氮、磷污染的影响4.1 气候变化趋势密云水库流域的气候变化主要表现为降雨量的年际变化和季节分布不均。

近年来，流域内的降雨量呈现增加趋势，且多以暴雨形式出现。

4.2 气候变化对非点源氮、磷污染的影响降雨量的增加和季节分布不均加剧了非点源氮、磷的流失。

暴雨事件容易导致农田和林地的地表径流增加，从而将土壤中的氮、磷等营养物质带入水体，造成水体富营养化。

五、土地利用与气候变化对非点源氮、磷污染的交互影响土地利用与气候变化对非点源氮、磷污染的影响是相互交织的。

甘肃省农田氮磷流失特征及影响因素研究作者：杨虎德马彦冯丹妮来源：《甘肃农业科技》2020年第03期摘要：为进一步摸清甘肃省当前生产条件下农田氮、磷流失污染现状及其影响因素，基于第一次污染源普查在甘肃设立的17个一般监测点和第二次污染源普查前在甘肃设立的17个面源污染国控监测点，对甘肃省农田土壤氮、磷流失特征及影响因素进行了调查研究。

结果表明：影响氮磷面源污染的因素有施肥量、降水量、灌溉量、坡度、土壤性质、种植物类型、施肥方式、地面耕作方式等，其中施肥量、降水量和灌溉量为主控因素。

甘肃省肥料总氮流失量20 493.44 t/a，总磷流失量1 387.93 t/a，总氮和总磷流失最多的地区为陇南市，最少的为嘉峪关市。

关键词：甘肅;农田;氮磷流失;面源污染;影响因素中图分类号：X53 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2020）02-0021-07Abstract：To further make clear the status of nitrogen （N） and phosphorus （P） loss pollution in the farmland and related impact factors under the current production conditions in Gansu Province. Based on the 17 general monitoring points established in Gansu Province in the First National Pollution Source Survey and the other 17 on-point source pollution national control monitoring points established in Gansu Province before the Second National Pollution SourceSurvey， characteristics and the impact factors of N and P loss were investigated in above 34 points. The results showed that the factors affecting the non-point pollution of N and P included fertilization amount， rainfall， irrigation amount， slope， soil properties， planting pattern， fertilization method， tillage method and so on. The amounts of fertilization， rainfall and irrigation were the key factors. In Gansu Province， the total N and total P loss reached 20 493.44 t/a and 1 387.93 t/a，respectively. The most serious loss located in Longnan City， while the least loss located in Jiayuguan City.Key words：Gansu;Farmland;Nitrogen and phosphorus loss;Non-point sourcepollution;Influencing factors近年来，农田施肥氮、磷等元素的过量投入与流失使农田面源污染在整个农业面源污染中所占的比例越来越高，农田化肥面源污染这一环境问题在全世界范围内已经十分突出[1 ]。

附录C（资料性附录）系数参考表表C.2氮肥、磷肥、复合肥折纯系数注：参考《有机肥料加工与施用（二版）》，化学工业出版社表C.4 山东省农作物草谷比及秸秆养分含量注：1.草谷比参考第二次全国污染源普查《农业源系数手册》第四篇秸秆产生量和利用量系数2.秸秆氮磷养分含量参考《有机肥料加工与施用（二版）》，化学工业出版社表C.5 山东省规模以下（养殖户、散户）畜禽养殖产排污系数注：1.参考第二次全国污染源普查《农业源系数手册》第一篇畜禽养殖业源产排污系数2.根据《畜禽养殖污染防治项目建设与投资技术指南》，30只鸭、15只鹅、30只兔、3只羊折算成1头猪注：参考第二次全国污染源普查《农业源系数手册》中第二篇水产养殖业产排污系数附录D（资料性附录）淡水水产养殖排污系数测算方法一、封闭水体养殖排污系数计算方法1.样品采集在进水口、养殖水体和排放口均设置1个采样点。

当水体深度≤5m 时，采集上层水样（水面下0.5 m），当水体深度＞5m 且≤10 m时，采集上、下层水样（水面下0.5 m、水底以上0.5 m），当水体深度＞10 m 时，采集上、中、下三层（水面下0.5 m、中层、水底以上0.5 m）水体混合样品进行监测分析。

在池塘或工厂化养殖区的中心区设置一个采样点，每个采样点采集水面下0.5 m和水底以上0.5 m处水样进行分别分析，或做上下层混合样品分析。

在排水口采集实际排水水样或混合样分析。

2.样品处理和运输样品处理按照SC/T 9102.3-2007《渔业生态环境监测规范第3部分：淡水》规定的方法处理，样品在运输过程中置于车载冷藏和冷冻冰箱中，保证样品状态的稳定。

3.检测方法总氮按HJ636规定的方法测定，氨氮按HJ535规定的方法测定，总磷按GB11893规定的方法测定。

4.数据统计填写表D.1，用于排污系数计算。

表D.1 封闭水体养殖调查表5.排污系数计算投入产出进水出水总j W W P P V E -)-(⋅=式中：E j —第j 种养殖品种排污系数，g/kg ； V 总 —1年内养殖排水量之和； W 产出和W 投入—产出量和投入量，kg ；P 出水和P 进水—出水和进水中监测指标浓度的平均值，mg/L 。

672023.12浅析土地利用方式变化作用下流域生态系统的氮、磷流失白 洁1，2，张国徽1，2（1.辽宁大学 环境学院，辽宁 沈阳 110036；2.辽宁省环境科学学会，辽宁 沈阳 110161）在流域生态系统中，物质元素传递途径主要包括地表径流、壤中流。

在众多物质元素中，氮元素、磷元素是水域面源污染的重要污染物质。

由于来自农业、森林砍伐和城市的污泥、营养物和污染物的增加，淡水水域面临着较大的面源污染问题。

因此，能否有效控制面源污染进入邻近水体，成为防止水体污染及富营养化的关键。

近年来，人类活动较为频繁，对土地的利用方式和改变在流域水体污染方面有着显著影响，由于土地利用方式（如撂荒地、林地、消落带、草地、农田、河岸缓冲带等）影响着地表径流和氮、磷元素的流失量，因而土地利用变化被认为是对流域生态系统的重要压力之一。

土地利用方式变化对区域生态环境的影响是目前土地利用变化研究的热点。

探讨土地利用方式变化，对流域生态系统元素输移过程及其通量的影响并定量评估其生态环境效应有重大意义。

随意改变土地利用方式、粗糙的农业管理范式极易造成土壤侵蚀，随之土壤中过量的氮、磷元素会随着地表径流、壤中流而流失，从而大面积水体受到氮、磷非点源污染，非点源污染（面源污染）的问题越来越突出。

在全球范围内，由于人类开垦耕地、砍伐森林和破坏草地所引起的农业景观变化，已经造成了严重的面源污染。

随着化肥施用量的增加，农田排放的营养物质对水体的危害也在日益加剧。

农业非点源中营养物质的过度排放是引起水体富营养化的主要原因。

1 土地利用方式变化对流域生态系统的影响人类根据自身需求对现有景观加以改造，能够彻底改变原有生态系统的区域面貌。

大部分土地利用变化发生在过去的二三十年内，这对于景观发育或进化背景来说是个相当短的时期。

关于土地利用变化，现在大家有一个共识，那就是土地利用变化是全球环境变化的重要组成部分。

流域是陆地生态系统的最基本的功能单元，一般情况下，是指水系以及地表生物活动地理单元（集水区）。