蟒河流域农林地表径流氮磷流失状况研究

济源市蟒河流域农田、林地连续2 a的地表降雨径流水质监测数据表明:该地区农田地表降雨径流氮、磷流失远远大于林地,且农田地表径流氮污染负荷较磷高;2 a间,氮和磷流失量分别为7 773 g和963 g,氮、磷年际流失量差异较大;施用化肥是造成农田径流氮、磷流失量大的主要原因.农林地表径流氮磷流失的研究,对蟒河流域造成的水...     

河南省淮河流域不同土地利用类型氮磷流失的特征分析

为了解河南省淮河流域农业面源污染特征,根据河南省淮河流域的地形地貌、降雨量、土地利用类型等因素,选择区域内有代表性的土地类型和试验点位,建立径流小区,通过测试连续2年的氮磷流失,分析不同土地利用类型径流水中氮磷浓度差异、氮磷流失量差异,并分析氮磷流失量与径流量和径流泥沙量的相关性。结果表明:土地利用类型不同氮磷流失存在明显差异,5种土地类型中种植蔬菜的土地氮的流失量最大,达10.21kg/hm2,种植花卉的土地磷的流失量最大,达3.98kg/hm2;地表径流中氮流失以溶解态氮为主要形式,磷的流失以吸附态磷为主要形式;氮磷流失量与径流量和径流泥沙量存在明显相关性。     

江汉平原棉田地表径流氮磷养分流失规律

2008年和2009年连续2年设置田间试验,采用径流池收集对照与农民习惯施肥2种处理的地表径流,研究江汉平原区棉花种植模式下地表径流产生规律,氮、磷流失规律,肥料氮、磷流失系数及其影响因素。结果表明,江汉平原地区地表径流主要发生在3-8月降雨比较集中的时期,径流产生量随产流时段降雨量的增加而增加,年降雨产流系数平均为26.0%。2008年和2009年农民习惯施肥处理的氮流失量分别是36.14,89.52kg/hm2,磷流失量分别是0.42,10.07kg/hm2,氮、磷流失量的年际间差异较大。氮流失的主要形态是硝态氮,其2008年和2009年的流失量分别占氮流失量的92.8%和64.2%,其次是颗粒态氮,以铵态氮形式流失的只是极小一部分;磷主要以颗粒态磷形式流失,其次是可溶性磷,尤其在产流时段降雨量大的年份,颗粒态磷的流失量占到总磷的90%以上。综合2008-2009年的结果,肥料氮、磷的流失率分别为5.4%和3.1%。氮、磷的流失量主要受施肥、产流时段降雨量和作物覆盖率影响,施肥导致氮、磷养分流失量增加,产流时段降雨量越大,作物覆盖率越低,则氮、磷养分流失量越大。     

华南不同林地地表径流量及氮、磷流失特征北大核心CSCD

采用径流小区法研究天然降雨条件下18年尾叶桉(Eucalyptus urophylla)人工林地、16年马占相思(Acacia mangium)人工林地及采伐迹地2010年降雨集中期内的径流量,径流中各形态氮、磷浓度,氮、磷流失量及动态变化特征。结果表明:监测期内尾叶桉人工林累积径流量(211.28m3/hm2)与采伐迹地(204.05m3/hm2)无显著差异(p>0.05),但均显著高于马占相思林(83.76m3/hm2)(p<0.05);尾叶桉林、马占相思林和采伐迹地径流总氮平均浓度分别为4.01,2.69,2.97mg/L,总磷平均浓度分别为0.31,0.18,0.19mg/L,不同林地间差异均不显著(p>0.05),3种林地氮素径流流失均以铵态氮为主,磷素流失以颗粒态磷为主;尾叶桉林、马占相思林和采伐迹地的总氮累积流失量分别为620.33,196.14,486.15g/hm2,总磷累积流失量分别为40.66,13.64,33.45g/hm2,3种林地之间均存在极显著差异(p<0.01);氮、磷流失量均与径流量呈显著(p<0.05)或极显著(p<0.01)正相关关系。     

云南坡耕地红壤地表径流氮磷流失特征定位监测

选取南方典型坡耕地红壤为试验区,采用田间小区试验方法,在自然降雨条件下,于2008—2010年连续3 a对不同农业管理方式下地表径流及氮磷流失特征进行田间实地监测。结果表明,试验区域干湿季极其分明,3 a平均降雨量为838.6 mm,主要集中在5月到10月,坡耕地红壤地表径流、养分流失时间、流失量与降雨量之间具有显著的相关性,在常规施肥处理下径流量和氮磷流失量之间呈极其显著的指数相关性,相关系数分别为R=0.897 4＊＊和R=0.529 7＊＊。坡耕地红壤地表径流量、径流系数及氮磷流失量变化规律一致,不施肥条件下,总氮、总磷流失量最大,优化施肥、揭膜、横坡垄作及秸秆覆盖等农艺措施能降低氮、磷流失量,尤其是横坡垄作种植,相对于顺坡垄作氮、磷流失总量降低了2/3左右。不同处理之间径流中各种形态氮磷含量无显著差异,说明不同农业措施主要通过地表径流流失量而影响坡耕地地表径流氮磷流失量的多少。坡耕地红壤地表径流氮磷流失以颗粒态为主,TDN占TN比例年均为24.58%,TDP占TP的比例年均为7%,TN流失量是TP的3倍左右;优化施肥和揭膜条件下可溶性氮磷所占比例增加,横坡垄作和秸秆覆盖条件下降低。在可溶性氮素中,NO3-N、NH3-N占TN的比例年均分别为8.41%、12.65%,但是2009、2010年NH3-N均小于NO3-N。因此,关于坡耕地地表径流不同流失氮素形态的影响因素较多,目前研究结果不确定,且年际之间差异较大,尚需要进一步研究。     

毛竹林生态系统地表径流及其氮素流失形态研究

通过在四岭水库流域代表性毛竹林地设置定位径流小区,研究了不同施肥条件下毛竹林生态系统地表径流及其氮素流失状况。该定位试验设有对照(CK,不施肥)、农民常规高产栽培(FFP)与适地养分科学管理(SS-NM)共3个施肥处理。结果表明,在2009年6-12月的观察期内,各处理(CK、SSNM、FFP)在各次自然降雨条件下产生的径流总量分别达到279,284,267m3/hm2,泥沙流失总量分别达到393,369,396kg/hm2,全氮流失量分别为0.87,0.92,0.82kg/hm2。径流量、泥沙流失量和全氮流失量都与降雨量之间呈极显著正相关。径流量的产生主要集中在8月份,泥沙流失量主要集中在6,7,8三个月。土壤氮素流失的主要形态是颗粒氮(PN)和水溶性总氮(DN),分别占全氮流失量的51%和49%。CK、SSNM、FFP处理在此期间的径流可溶性氮(DN)流失量分别为0.37,0.46,0.49kg/hm2。与农民常规施肥措施相比,适地养分科学管理(SSNM),不仅可以明显减少毛竹林地泥沙的流失量,而且可以减少径流可溶性氮的流失量。     

习惯施肥对菜地氮磷径流流失的影响

对菜地进行连续3年的定位监测试验。结果表明:与不施肥对照相比,菜农习惯施肥处理显著提高降雨径流中的总氮(TN)和硝态氮(NO3--N)流失质量浓度及流失量,3年监测期内总氮(TN)径流流失负荷为321kg/hm2,总磷(TP)流失负荷为134kg/hm2,分别占氮、磷养分投入总量的13.6%和13.2%,氮肥的流失系数约为5.6%。菜地氮素流失以硝态氮(NO3--N)形式为主,磷素流失以颗粒态磷(PP)形式为主。菜地氮、磷养分径流流失与径流量呈显著线性关系,菜地每流失1kg的总磷(TP),可溶性总磷(TDP)、总氮(TN)、硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4+-N)所需要的径流量分别为77.5,322,52.5,67.5,404m3。     

崇明东滩地区砂质旱田氮磷径流流失特征研究

通过对崇明东滩地区砂质旱田果园和菜地的全年降雨径流监测,研究了在实际生产过程中由于自然降雨所产生的地表径流及其氮磷径流流失负荷,并重点分析了典型雨量条件下的氮磷径流流失浓度及其形态。结果表明,崇明东滩地区降雨主要集中在5-9月,占总降雨量的53.64%,果园径流量与降雨量的相关系数达到0.911(P0.01),菜地由于受到植被覆盖变化的影响,径流量与降雨量相关系数仅为0.673(P0.05);典型降雨条件下氮磷径流流失的主要形态均为径流泥沙所携带的颗粒态氮磷,分别占TN和TP径流流失浓度的29.51%～64.36%和84.61%～99.77%;果园和菜地TN径流流失负荷分别达到4.33,4.28kg/(hm2.a),TP径流流失负荷分别达到8.53,5.24kg/(hm2.a),氮磷径流流失主要集中在降雨量较多的第三季度。     

模拟降雨条件下坡地氮流失特征研究

通过人工模拟降雨研究了5种雨强对紫色土坡地氮径流损失的影响.结果发现,(1)随着雨强的增大,地表径流占总径流量的比例上升.(2)径流中氮的流失是随着雨强的增加而逐渐降低的.其中铵氮和硝态氮作为可溶性氮,它们的流失浓度随着时间的变化有一定的规律性,主要表现为径流前期浓度较高,随着降雨时间的延长,浓度趋于稳定或减小,后期则又有所上升.(3)地表径流量对硝态氮的流失量起决定性作用,而浓度对壤中流流失量起主导作用.小雨强下紫色土坡地径流硝态氮流失以壤中流为主,随着雨强的增大,地表径流流失量的贡献率越发明显.     

秸秆覆盖对东北黑土区坡耕地产流产沙及氮磷流失的阻控

为揭示秸秆覆盖对东北黑土区坡耕地产流产沙及氮磷流失的阻控,通过田间试验,探讨秸秆覆盖模式下,玉米生育期对不同坡度试验小区径流、泥沙和氮磷流失的阻控效果。结果表明:随着耕地坡度的增加,地表径流量、土壤及氮磷流失量逐渐增加。玉米种植条件下,地表径流量与降雨量呈正相关,土壤流失量与降雨量不相关。秸秆覆盖模式对土壤流失的阻控效果均为随坡度的降低,阻控率增加,秸秆覆盖对地表径流和土壤流失阻控率均超过90%。土壤中氮素流失以溶解态氮为主,溶解态氮占总氮的60%以上;磷素流失以颗粒态磷为主,颗粒态磷占总磷的80%以上。秸秆覆盖对土壤中总氮、总磷阻控率均超过85%,对于控制水土流失和降低面源污染风险具有积极意义。     

论“稻田圈”在保护城乡生态环境中的功能Ⅰ.稻田土壤磷素径流迁移流失的特征

太湖流域最近5年的研究表明:单位面积上径流迁移的土壤磷素是桑园>>菜园≥大田麦季>大田稻季;稻麦轮作田每年向水体排放的磷量为P 0.84 kg hm-2,占当年磷肥用量的2.5%,而菜园地5个月内土壤磷素流失量就达P 0.6 kg hm-2,桑园在4个月内高达P 1.1 kg hm-2。径流迁移的土壤磷素形态主要是颗粒态磷(PP),占总流失磷的70%-80%,可溶性磷(DP)仅占20%-30%。在径流携出的可溶性磷总量中,可溶性无机磷(DIP)占30%-40%,可溶性有机磷(DOP)占60%-70%。径流产生的机制与土地利用方式有关:稻田产生的是“机会径流”,蔬菜地等旱地是“开放径流”,而桑园等则是“强化径流”,不同的产流机制决定径流的次数、流量和强度并导致不同的磷素迁移量。太湖流域水稻土磷素向水体排放的警戒值(Break point)为有效磷(P)25-30 mg kg-1,目前该地区水稻土平均的土壤有效磷水平为12-15 mg kg-1;因此常规条件下,未来5-10a内稻田不会形成严重的磷素面源污染威胁。故在城镇郊区、桑园和蔬菜基地周边建立“稻田圈”是防治磷索面源污染有效的生态措施。     

东北典型稻区不同种植模式下稻田氮素径流损失特征研究

为了降低东北稻区稻田氮素径流损失,选择东北典型水稻种植区盘锦市,开展了不同栽培模式下水稻生长季田间氮素径流监测试验,试验设5个处理:对照(CK)、常规模式(TR)、稻蟹共生(CR)、有机水稻(OR)和减量施肥(RR),利用集水池收集各处理的地表径流,并测定径流的硝态氮、铵态氮、总氮含量,计算氮素流失量。研究结果显示:稻田地表径流损失的铵态氮远高于硝态氮;稻蟹共生和常规模式处理田间排水铵态氮的损失量相差不大,减量施肥处理比常规模式处理低26%,有机水稻处理比常规模式低73%。稻蟹共生处理比常规模式处理排水中硝态氮的排放量少23%,减量施肥处理比常规模式处理减少34%,有机水稻处理比常规模式处理低67%。稻蟹共生和常规模式处理排水总氮排放量无显著差异,分别为6.15 kg.hm 2和5.89 kg.hm 2;减量施肥处理显著低于常规模式处理,总氮排放量为4.76 kg.hm 2,比常规模式处理低19%;有机水稻处理在各水稻模式中总氮排放量最低,仅为1.93 kg.hm 2,并且显著低于常规模式处理,比常规模式处理低67%。     

南方典型双季稻田氮素吸收及平衡

采用田间小区试验,设置不同N肥用量N0(对照,不施N肥)、N1(早晚稻均为90 kg/hm~2)、N2(早稻120 kg/hm~2,晚稻135 kg/hm~2)、N3(早稻150 kg/hm~2,晚稻180 kg/hm~2)处理,于2017—2018连续2年定量研究双季稻田N吸收以及N肥各损失途径的情况,计算周年N收支差,初步揭示双季稻田N收支平衡特征。结果表明:在N吸收方面,水稻产量随施N量的增加显著提高,N2、N3显著高于N1,N3高于N2,但无显著差异;各处理双季稻籽粒产量为8 869.6～11 002.1 kg/hm~2,秸秆产量为8 666.2～10 744.2 kg/hm~2;水稻N积累量也随施N量增加显著增加,单季水稻平均吸N量为70.6～112.5 kg/hm~2,双季稻吸N量为140.8～226.5 kg/hm~2;各处理N肥平均吸收利用率为25.6%～28.7%,农学利用率为6.5～8.3 kg/kg,生理利用率为23.8～27.0 kg/kg,偏生产力为33.5～56.1 kg/kg, N2处理N肥吸收利用率最高;在N损失方面,N3处理各途径损失量均为最高,N2略高于N1但差异不显著,各处理单周年氨挥发损失量为20.04～111.97 kg/hm~2,损失率为22.33%～26.68%,N_2O损失量为1.38～3.15 kg/hm~2,损失率为0.49%～0.86%,淋溶淋失量为5.10～40.97 kg/hm~2,淋失率为8.63%～10.87%,径流流失量为3.78～12.98 kg/hm~2,流失率为1.67%～3.38%,单周年土壤无机N残留量为-5.70～41.53 kg/hm~2,全N残留量为-15.18～53.02 kg/hm~2;在N收支方面,各处理N盈余量随施N量的增加而增加,N3处理盈余量最高,N2略高于N1,2017年各施N处理N盈余量为13.05～32.20 kg/hm~2,2018年盈余量为29.18～39.90 kg/hm~2,周年N盈余量呈上升趋势。双季稻田N收支途径中,肥料是N素的最主要来源,N输出以作物吸收为主,且氨挥发和N淋溶损失也是N输出的重要途径;N2处理是较为合适的施N量水平,即在农民习惯施肥量(N3)的基础上减N 20%～25%,既能保证双季稻N素吸收量和利用率,也能降低N素损失量和盈余量。     

杉木人工林皆伐对林地径流水化学特征的影响

杉木人工林皆伐前后径流水化学特征研究结果表明，杉木人工林皆伐后引起林地土壤养分大量流失，皆伐后2年内土壤N素、P素、盐基离子（K^ ,Na^ ,Ca^2 ,Mg^2 ）的可溶性盐分的流失增量分别为20.54kg/hm^2、0.817kg/hm^2、42.67kg/hm^2和774.44kg/hm^2，表晨杉木人工林具有一定的调节、富集和保持土壤养分的能力。     

太行山丘陵区不同龄级栓皮栎人工林养分循环特征

为定量分析植被恢复进程的变化特征,以太行山丘陵区的栓皮栎人工林为研究对象,在样方调查的基础上,对其各器官N、P、Ca 3种营养元素的含量、积累、分配和养分循环变化情况进行研究。结果表明：1）不同植物器官中,营养元素含量差异明显;各龄级中,营养元素含量最多的器官是树叶,树干含量最低;营养元素含量的排序为Ca〉N〉P。2）林地土壤有机质、N和P含量随龄级增加呈明显增长趋势,植被恢复能明显加快土壤肥力的提高。3）20-40 a栓皮栎人工林营养元素积累量为2764.58-3689.38 kg/hm^2,年存留量为89.88-138.17 kg/（hm^2·a）,归还量为229.80-262.06 kg/（hm^2·a）。随龄级增加,营养元素储存总量随之升高,而存留量反而降低;吸收量和归还量呈现先升高后降低的趋势;不同营养元素的储存量、吸收量、归还量和存留量的大小排列次序均为Ca〉N〉P。4）循环系数和周转时间随龄级增加而升高,利用系数则呈现下降趋势;各元素之间Ca的周转时间最长（12.73-16.19a）,利用系数最小。     

水蚀条件下硝酸铵施用对黄绵土氮素流失的影响

研究结果表明不同坡度谷子地,高N处理小区径流中铵态氮、硝态氮和有效氮浓度平均为1.06、0.76和1.82mg/kg,低N分别为0.64、1.29和1.93mg/kg;高氮处理土壤铵态氮、硝态氮和有效氮平均流失量分别达到17.90、12.93和30.84kg/(km²·a),低N流失量为11.90、23.86和35.77kg/(km²·a)。高氮处理小区泥沙中有机质和全氮浓度平均为5.21和0.536g/kg,而低氮处理分别为4.94和0.481g/kg;高氮和低氮处理土壤有机质流失量分别为5702和5743kg/(km²·a),土壤全氮流失量为498和559kg/(km²·a)     

基于RUSLE模型的云南省土壤侵蚀和养分流失特征分析

准确评估区域土壤侵蚀和养分流失空间分布特征,是开展区域水土保持规划和生态治理的基础。基于GIS空间分析技术和RUSLE模型,对云南省土壤侵蚀和养分流失特征进行定量化分析。结果表明：云南省土壤侵蚀面积为1 835.91×10⁴ hm²,占总面积的48.07%,平均侵蚀模数为15.65 t/（hm²·a）,土壤侵蚀以微度侵蚀、轻度侵蚀为主,但极强烈侵蚀、剧烈侵蚀是区域侵蚀产沙的主要来源。滇西南区土壤侵蚀强度较大,而滇西北区土壤侵蚀强度较小。区域土壤侵蚀主要发生在夏季,旱地是区域侵蚀产沙的主要策源地。流失土层厚度集中分布在0~2 mm/a,平均土层流失厚度为1.19 mm/a。土壤有机质（SOM）、全氮（TN）、速效钾（AK）、有效磷（AP）的平均流失模数分别为820.00,55.19,3.32,0.32 kg/（hm²·a）,4种养分流失量空间分布均存在一定的聚集特征,总体表现为滇西区等西部区域大于东部区域。研究结果可为云南省水土保持规划和水土流失生态环境建设提供科学依据。     

板栗复合经营模式的土壤流失规律

 为探讨红壤低山丘陵区不同板栗复合经营模式内水土流失的时空变化规律,采用径流小区定位观测,对7 个模式内的土壤流失量进行连续8年的研究。结果表明:在幼林下间种、停止间种和林冠迅速生长、林分充分郁闭 3个阶段,土壤流失量出现缓慢减少、急剧减少和基本稳定的变化过程;幼林下间种的当年,各模式内土壤流失量变化22．5-31．1t/(hm2·a)之间,但小于对照32．91％-51．45％;模式经营进入第3阶段后,林地土壤流失量均在 0．05t/(hm2·a)以下;在日降雨量10—70 mm间,日降雨引起的土壤流失量差异较大,间种作物覆盖地表,对于10～ 70mm日降雨强度的土壤侵蚀力且有重要的抗蚀意义。     

木论喀斯特森林水土流失规律研究

森林水土流失是森林水文生态效益评价的重要指标。通过坡面径流小区测流法,于2006—2010年连续5a对木论喀斯特森林及灌草坡植被进行水土流失的对比观测研究。结果表明:(1)林地年地表径流量为0.78～2.85mm,年均值为1.77mm,占年均降雨量的0.10%,比灌草坡(5.87mm)减少了69.8%;(2)林地年土壤侵量为9.9～28.5kg/hm2,年均值为17.7kg/hm2,比灌草坡(58.7kg/hm2)减少了69.8%;(3)林地年养分(N,P,K)流失量为0.008～0.028kg/hm2,年均值为0.019kg/hm2,比灌草坡(0.064kg/hm2)减少了70.3%;(4)土壤及养分流失主要集中在5—8月,分别占全年流失总量的76.3%,92.7%,与该区同期降雨量的年内分配相匹配。     

不同造林抚育干扰下桉树幼林地水土流失特征

[目的]探讨不同造林抚育措施对桉树幼林地水土流失及其养分损耗的影响,为桉树人工林的科学栽培和可持续经营提供理论依据。[方法]建立8个地表径流小区,以桉树采伐地灌草坡做对照(CK),研究人工割灌割草清理林地和除草、只施基肥不追肥的植苗更新2代林地(A处理),火烧清理林地、化学除草、施基肥和追肥的植苗更新2代林地(B处理)和人工割灌割草清理林地和除草、施基肥和追肥的萌芽更新2代林地(C处理)的水土流失特征。[结果]B处理林地的地表径流量、泥沙流失量和N,P,K养分流失总量年均值分别为129.35 mm,642.52kg/(hm2·a)和32.923kg/(hm2.a),比A处理的分别高出7.93%,90.03%和46.89%,比C处理的分别高出4.95%,70.82%和49.17%,比CK(对照)的分别高出4.98%,109.93%和50.91%;各试验林地的地表径流量和泥沙流失量与降水量之间均呈极显著线性正相关(R=0.717~0.853)。[结论]火烧清理林地、化学除草、频繁施肥等人为干扰活动及大量级降水驱动是桉树幼林林地水土流失及其养分损耗较为强烈的主要原因。