低山丘陵区不同植被修复模式下地表径流养分特征分析

以低山丘陵区退化生态环境为背景,对不同植被修复模式下地表径流养分特征进行研究。结果表明,地表径流不同养分间存在较大差异,养分含量大小顺序是全钾＞全氮＞速效氮＞全磷＞磷酸盐;地表径流养分在全年不同月份间和不同植被模式下均存在明显差异,多数养分的含量都以6月份为最高,每种植被模式在防止土壤特定地表径流养分损失方面各具有一定的优势,而侧柏+苜蓿模式综合效果最好;地表径流养分间的相关性分析表明,土壤全氮的径流损失同时会显著增加速效氮和磷酸盐的流失,而全磷径流损失也会明显导致速效氮养分的损失。     

农地排水中水溶性重金属浓度及其与土壤性状的关系研究

为了解农地排水中重金属浓度的变化特点及影响因素,从杭州市选择了代表性水田、果园、蔬菜地和苗木地等4种利用方式的农地,采样分析了暴雨产生的地表径流中水溶性镉、钴、铬、铜、铁、镍、铅、锌和锰的含量,并与城区地表径流中重金属状况进行了比较。分析结果可知,暴雨期间农地地表径流中不同种类的水溶性重金属浓度有较大的差别,平均浓度从低到高依次为镉(0.19 µg/L)、钴(0.46 µg/L)、铬(1.04 µg/L)、镍(1.73 µg/L)、铅(4.98 µg/L)、铜(88.47 µg/L)、锌(184.52 µg/L)、锰(609.52 µg/L)和铁(1135.21 µg/L),径流中铜、锌、锰和铁的浓度明显高于其他金属元素。除锰与铁外,农地径流中重金属浓度均较低,基本上都达到地表水环境质量I和II类水的要求。统计分析表明,地表径流中水溶性重金属浓度受土地利用方式的影响,铁与锰浓度在水田径流中最高,铜浓度在果园径流中最高,镉、钴、铬、镍、铅与锌浓度在城区径流中最高。相关性分析表明,地表径流中重金属浓度主要与土壤酸碱度有关,与土壤pH呈显著的负相关,与土壤中相应重金属全量和水溶态含量呈显著的正相关,但与土壤阳离子交换量、有机质含量和粘粒含量相关不明显。地表径流中重金属含量高低主要受土壤重金属污染程度和pH影响,正常农田地表径流中的重金属浓度不会对地表水质产生明显的影响。     

农业非点源氮磷流失规律研究

以北京密云县高岭乡石匣实验小区为研究对象，通过监测分析降雨后的径流样研究实验小区氮磷流失特征，结果表明：土地利用方式的差异对径流中氮磷的浓度有径流中总磷浓度变化趋势：果园〉标准小区〉农地〉荒草坡〉林地；总氮浓度变化趋势：林果地〉荒草坡〉农地〉标准小区〉林地。这表明果园由于施肥的影响造成径流中氮磷浓度偏高；免耕种植、梯田种植、鱼鳞坑造林等耕作方式会明显减少农田土壤的侵蚀。植被覆盖明显减少径流量和泥沙量，从而有效地控制农田氮磷污染物的流失；径流中氮、磷主要以颗粒态存在。     

不同土地利用对流域土壤侵蚀和氮、磷流失的影响

水土流失是非点源污染主要的发生形式,而不同土地利用(植被覆盖)对土壤侵蚀及其氮、磷的流失起着决定性的作用。本文通过在福建省九龙江流域内选取典型小流域来研究不同植被类型与土壤侵蚀和氮、磷流失的关系。结果表明,不同植被覆盖的典型小流域降雨径流中悬浮泥沙、氮、磷的流失依次为:坡地果园>水稻田>半人工果林>天然次生林;典型小流域降雨径流流失的悬浮泥沙量、氮、磷流失量与植被覆盖度和降雨量成反比;而且氮的主要流失形态为溶解态,磷的流失形态主要为泥沙结合态。     

桐庐县农地土壤肥力现状及其变化特征分析

为了解桐庐县农地土壤肥力现状,及其与地形、土地利用方式和土壤类型等的关系,采样分析了1 904个农地土壤的p H值、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾等肥力指标。结果表明,由于自然条件和人为管理及利用上的差异,桐庐县农地土壤肥力指标存在较大的空间变异。土壤p H值以酸性至微酸性为主,占90.6%;土壤有机质基本上处于中量和中下水平,有机质含量低于20 g·kg-1的土壤占1/2左右;土壤碱解氮主要在中下水平;土壤有效磷含量相差悬殊,平均为23.3 mg·kg-1,39.85%的农地明显缺磷(10 mg·kg-1)。土壤速效钾多趋于中下水平,有1/2以上的农地明显缺钾(100 mg·kg-1)。总体来看,水稻土肥力高于红壤。土壤p H值和有效磷以河谷平原土壤略高,碱解氮和速效钾以高丘区土壤最高,不同地貌类型之间的农地土壤有机质含量差异较小。粮油地土壤酸化程度最轻,茶园和果园土壤的酸化最为明显;土壤有机质和碱解氮以桑园较高,果园最低;果园、蔬菜地、桑园土壤有效磷含量高于茶园和粮油地,其中蔬菜地土壤有效磷含量约为茶园的3.9倍;粮油地土壤的速效钾低于其他用地。     

不同利用方式下土壤对磷的吸附—解吸特征

为了揭示闽江流域不同土地利用方式对土壤磷的固定和释放机制,对闽江上游果园、茶园、旱地、水田、蔬菜地和林地几种利用方式土壤磷的吸附—解吸特征进行研究。结果表明:蔬菜地土壤的速效磷含量最高,对200～2 400 mg/kg不同含量磷加入后的吸附率远低于其他土壤,仅为14.19%~30.88%,等温吸附曲线无拐点,土壤对磷的缓冲能力弱,最大磷吸附量为476.19 mg/kg。水田和林地的吸附能力略强,最大吸附量分别为1 000.00、1 111.11 mg/kg。土壤吸附能力越弱的对磷的解吸率越高,不同利用方式土壤磷的解吸率表现为菜地>水田和林地>旱地、茶园和果园。随着解吸次数增加,解吸率降低,且各土壤解吸率差异主要表现在第1次解吸过程中。因此,研究区域应减少菜地和水田的磷肥输入,林地地表植被的保护也是控制土壤磷流失的重要措施。     

水田改旱后土壤供氮能力的变化研究

采集了30组水田改种蔬菜、苗木、果树和茶树的成对表层土壤样品,采用氯化钾提取土壤初始矿质氮和利用好气培养方法测定可矿化氮,研究了水田改为蔬菜地、苗木地、果园和茶园后土壤氮素供应能力的变化。结果表明,水田改种旱作后,土壤初始矿质氮在蔬菜地呈现显著增加,在苗木地呈现明显下降,在果园略有下降,在茶园中变化不大。水田改为蔬菜地、苗木地、果园和茶园后,土壤可矿化氮呈普遍下降;土壤中可利用总氮(初始矿质氮和可矿化氮之和)也呈现显著下降。分析认为,水田土壤的供氮潜力一般大于相邻旱地土壤,改旱后土壤供氮能力的下降主要与土壤总氮下降有关,土壤酸化对其也有一定的影响。     

亚热带低丘区氮磷流失浓度和形态的季节性变化特点*

为了解不同利用方式土地氮磷流失的规律,对位于亚热带低丘区的3种不同土地利用方式小沟谷中不同季节的溪流水样进行了动态分析。结果表明,地表径流中氮磷的化学形态和浓度因流域土地利用方式、地表径流强度和季节的不同有较大的变化。总磷(TP)浓度一般是旱地>水田>林地,非雨期(地表径流强度较低)地表径流磷主要以溶解态排出,雨期(地表径流强度较高)磷主要以颗粒态(PP)排出；地表径流中TP浓度：雨期>>非雨期,夏季>秋季>春季>冬季,TP的流失具冲刷型特征；可溶性总磷(DTP)：水田>旱地>林地,雨期略高于非雨期,夏、秋季>春季>冬季；PP／TP：雨期>非雨期。可溶性全氮(DTN)浓度：水田>旱地>林地,夏、秋季>春季>冬季,非雨期>雨期；有机氮(OM－N)浓度：水田>林地>旱地；NH₄－N占DTN的比例：水田>旱地>林地；NO₃－N占DTN的比例：旱地>林地>水田。     

不同土壤管理对茶园氮磷径流损失的影响

为掌握不同土壤管理对茶园氮磷径流损失的影响，为茶园管理提供基础，在千岛湖地区的茶园中分别设置了常规施肥（CF）、50%有机肥替代化肥（COF）、在CF基础上施用调理剂（CFC）、在CF基础上覆盖稻草（CFM）等 4个处理3次重复的试验，在自然降雨条件下动态监测了不同处理的径流量、径流水中氮、磷浓度并计算氮、磷流失量。结果表明，茶园地表径流量介于1 049.3～1 417.3 m³·hm^-2，稻草覆盖显著降低了茶园地表径流量的25.4%～26.0%（P < 0.05）；茶园地表氮、磷径流损失量介于1.48～2.23 kg·hm^-2，0.39～0.54 kg·hm^-2，与CF相比，COF、CFC和CFM处理的氮流失量分别减少了24.8%、11.1%和33.9%，磷流失量分别降低了26.5%、24.8%和29.8%；径流水中不同形态氮、磷浓度与地表径流量呈现极显著负相关（P < 0.01），相关系数介于﹣0.55～﹣0.75。为降低茶园氮磷面源污染流失风险，今后在茶园土壤管理中可优先推广稻草覆盖措施。     

西湖名胜区茶园地表径流水的氮磷流失研究

在西湖风景名胜区代表性茶园地设置径流小区,研究常规施肥条件下茶园生态系统地表径流及其氮磷流失状况。结果表明,1年的观察期内(2010年7月-2011年6月),自然降雨条件下常规施肥茶园地表径流总氮平均浓度为5.5 mg.L-1,总磷平均浓度为0.5 mg.L-1,地表径流流入水体存在水体富营养化的风险。可溶性氮是茶园土壤氮素流失的主要形态;氮磷流失量、径流量与降雨量均呈极显著的正相关关系,各种氮素形态之间也呈极显著的相关性。研究结果表明,要避免下雨前施肥、少施肥料和挖沟施肥来减少氮磷的流失。     

亚热带低丘区氮磷流失浓度和化学形态的季节性变化特点

为了解不同利用方式土地氮磷流失的规律,对位于亚热带低丘区的3种不同土地利用方式小沟谷中不同季节的溪流水样进行了动态分析。结果表明,地表径流中氮磷的化学形态和浓度因流域土地利用方式、地表径流强度和季节的不同有较大的变化。总磷(TP)浓度一般是旱地>水田>林地,非雨期地表径流磷主要以溶解态排出,雨期磷主要以颗粒态(PP)排出;地表径流中TP浓度雨期>非雨期,夏季>秋季>春季>冬季,TP的流失具冲刷型特征;可溶性总磷(DTP)水田>旱地>林地,雨期略高于非雨期,夏、秋季>春季>冬季;PP/TP雨期>非雨期。可溶性全氮(DTN)浓度水田>旱地>林地,夏、秋季>春季>冬季,非雨期>雨期;有机氮(OM-N)浓度水田>林地>旱地;NH_4-N占DTN的比例水田>旱地>林地;NO_3-N占DTN的比例旱地>林地>水田。     

天目湖流域氮磷面源污染现状分析

以天目湖沙河水库为例,根据排污系数法研究不同类型面源污染对水库水体氮、磷的贡献情况。结果表明:对氮、磷的贡献从高到低依次为径流排污＞生活排污＞养殖排污。径流排污是水库区域内的主要污染源,其中最主要的污染源为农田排放和茶园排放,总氮排放占比分别为24.97%和23.24%。生活排污也是氮、磷污染的重要一环,总氮、总磷排放占比分别为23.09%和27.36%。     

重庆缙云山典型林分3种时间尺度下产流特征研究

为给三峡库区城市森林水源涵养植被建设提供依据,该文基于2002—2005年的降雨和径流观测数据,研究了重庆缙云山4种典型林分4种时间尺度下的产流特征。结果表明:①2002—2005年降雨年际间分布均匀,变幅较小,降雨年平均相对变率为4.46%,变差系数为0.061 8,月平均降雨量类似正态分布。②降雨量、地表径流量与地下径流量都表现出明显的干、湿季之分,每年10月至翌年3月为干季,4—9月为湿季;4种林地的全年径流量主要产生在湿季,湿季地表径流量约占全年地表径流量的85%以上,地下径流量约占全年地下径流量的75%以上。③地表径流和地下径流峰值均出现在6月;月平均降雨量与对应的月地表径流量和月地下径流量均表现为一元二次方程关系;平均年地表径流量依次为:楠竹林＞灌木林＞针阔混交林＞常绿阔叶林;平均年地下径流量依次为:常绿阔叶林＞针阔混交林＞楠竹林＞灌木林。④在相同的场暴雨条件下,地表径流系数表现为:楠竹林＞灌木林＞针阔混交林＞常绿阔叶林;地下径流系数表现为:常绿阔叶林＞针阔混交林＞楠竹林＞灌木林;场暴雨量与地表径流量和地下径流量之间均表现出线性关系。⑤常绿阔叶林、针阔混交林在年、月尺度下对降水表现出较好的理水作用,在场暴雨尺度下表现出较好的调洪功能;楠竹林在3种时间尺度下理水调洪功能最差。      

湖北省稻田地表径流氮磷养分流失规律初探

在湖北省水稻主要种植区设置3个田间原位监测点,采用径流池收集地表径流的方法,研究水稻田地表径流产生和氮磷养分流失的规律.结果表明,2010年,全省稻田平均产生地表径流8次,产流量平均为304.5 mm,产流系数为34.7％,径流主要发生在4～8月降雨比较集中的时段;施肥后全省稻田年平均总氮的流失量为4.90-10.67 kg/hm2,总磷流失量为0.63～1.44 kg/hm2;径流水中总氮平均浓度为1.83～3.83 mg/L,总磷浓度为0.16～0.49 mg/L;可溶态氮是地表径流氮素流失的主要形态,约占总氮的70.2％～86.7％,其中尤以硝态氮的流失量最大,占总氮的51.8％～69.5％,铵态氮流失量较小,约占总氮的7.4％～34.9％;磷素的流失以颗粒态磷为主,占总磷的60.4％～87.7％;肥料氮、磷养分流失量平均分别为当季施肥量的0.46％和0.37％.施肥和径流量是影响地表径流氮、磷流失的主要因素,施肥导致氮、磷养分流失量增加,径流产生量大的时段,其氮、磷的流失量也增加.     

长湖流域农田地表径流氮磷流失特征分析——以荆州市沙市区为例

为明确长湖流域农田地表径流氮磷流失特征,了解高风险种植模式,以荆州市沙市区为例,采用流失系数法和遥感数据分析相结合进行了研究。结果表明,研究区7个乡镇农场农田地表径流氮、磷总流失量分别为539 023、19 850 kg,其中岑河镇最高,分别占沙市区氮、磷流失总量的45%、43%;沙市农场氮流失强度最高,立新乡磷流失强度最高。全区当季施肥造成的氮、磷流失分别占农田流失总量的28%、23%。15种种植模式中,氮、磷流失最大的模式分别为平地-旱地-大田、平地-水田,分别占农田流失总量的44%、46%。3种坡度中,平地的农田地表径流氮、磷流失量最大,分别占农田流失总量的91%、89%,陡坡地最小。4种土地利用类型中,旱地的农田地表径流氮、磷流失量分别占农田流失总量的49%、36%,水田分别占农田氮、磷流失总量的44%、53%。沙市农场和立新乡分别是氮、磷流失高风险区,平地-旱地-大田、平地-水田分别是氮、磷流失高风险种植模式。     

蔬菜地氮磷径流流失量及其规律研究

为研究蔬菜生产过程中氮、磷随地表径流的流失量及流失方式和时间的分布,在常州市蔬菜主产区设立定位监测点,对蔬菜地的水分运动及氮、磷的输入和流失进行研究。结果表明：蔬菜地通过降雨和灌溉输入的氮为21.77 kg·hm-2,输入的磷为1.18 kg·hm-2。通过径流水和径流水泥沙流失的氮、磷分别为28.91、3.10 kg...     

北京市农用地N_2O排放估算——基于区域氮循环IAP-N模型

为探究北京市2003—2014年农用地氧化亚氮(N_2O)的排放及影响因素,为该市低碳农业发展奠定理论基础,基于北京市的农业生产条件、作物播种面积、牲畜养殖量等统计数据,利用区域氮循环(improving anthropogenic practices of managing reactive nitrogen,简称IAP-N)模型核算北京市12年间5类农用地的N_2O直接及间接排放量,并探究N_2O排放的影响因素。结果表明:(1)与2003年相比,2014年北京市农用地N_2O直接排放量、大气氮沉降量、淋溶径流量及总排放量分别减小25.29%、21.23%、33.79%、25.56%。(2)在排放组成上,年均直接排放量最大的农用地为果园茶园(478.90 t),其次为蔬菜地(416.43 t);年均大气氮沉降排放最大的是果园茶园(82.69 t),蔬菜地和四季非蔬菜旱地的排放量相近;淋溶径流间接排放量最高的是蔬菜地(78.93 t),果园茶园次之。(3)N_2O总排放通量表现为果园茶园蔬菜地水旱轮作旱作地四季非蔬菜旱作地水稻田,应优先考虑减少果园茶园及蔬菜地的氮投入量。(4)氮肥总投入量、果园茶园面积、蔬菜地面积、奶牛数量与N_2O总排放有显著的正相关性。研究结果可为减少北京市农用地N_2O的排放提供数据和理论支撑,为低碳农业发展提供有效的指导。     

南四湖流域农田肥料和农药流失率研究

为了解南四湖流域主要类型农田肥料和农药的流失情况,以流失率为指标,分析了南四湖流域平原水田、旱田的地表径流、地下淋溶肥料、农药流失情况。结果表明,平原水田氮、磷、农药流失的主要途径是径流水;常规施肥条件下氮、磷、毒死蜱、氟虫氰流失率随着降雨量的增加而增加,其平均流失率分别为13.21%、2.65%、12.84%、18.72%,氮的流失率远大于磷。常规施肥条件下旱田氮、磷、毒死蜱流失率随着降雨量的增加而增加,其中氮、磷流失率较水田高,且氮的流失率远大于磷,分别为20.89%、3.36%;毒死蜱流失率较水田低,为3.59%。     

农用地地表排水中抗生素的污染特征研究

在浙北平原在不同时期选择不同利用方式、不同施肥方式的农地采集地表排水样,分析了其中4种抗生素的浓度。结果表明:施肥期排水中抗生素的检出率和浓度均明显高于非施肥期的;施用过畜禽粪的农地排水中抗生素的检出率和浓度显著高于施用过化肥的农地的;蔬菜地排水中抗生素的浓度一般高于水田的;施肥期排水中抗生素的平均浓度表现为土霉素磺胺二甲嘧啶恩诺沙星泰乐菌素。     

退耕还林对贵州喀斯特石漠化区水土保持效果的影响

为了探明喀斯特石漠化区退耕还林与水土保持效果的关系,采用实地调查与无界径流小区法研究了退耕还林地对贵州喀斯特石漠化区水土保持效果及养分涵养的影响。结果表明:喀斯特石漠化区各类型植被坡地地表径流中的泥沙、养分含量大小顺序均为玉米旱地>退耕还林地>天然灌丛草地>次生阔叶林地;退耕还林后,坡地土壤及养分的流失量明显减少,退耕还林地地表径流中的NH4+、NO3-、PO34-和K+的平均含量分别比玉米旱地减少41.32%、57.08%、30.49%和35.23%,其含量受退耕年限及植被覆盖度的影响较大;退耕还林地土壤中的有效氮、磷、钾含量也明显高于玉米旱地,其平均含量分别比玉米旱地高25.62%、28.21%和63.74%。因此,退耕还林能明显减少土壤侵蚀和养分流失,增加土壤养分含量。