自然降雨条件下紫色土区磷素的非点源输出规律

2003年8月8日在中国科学院盐亭紫色土研究站采集动态降雨径流样并进行分析,研究了紫色土区典型土地利用方式下磷素的非点源输出规律。结果表明,在该区各形态的磷随地表径流的输出不一定随时间递减。旱地径流输出主要以颗粒吸附态磷素为主。水田在该区中因降雨引起的磷素迁移而造成的非点源污染不可忽视,其磷酸盐随径流的排放浓度在0.06mg·L-1左右波动,远超过富营养化的警戒线浓度0.02mg·L-1,溶解性磷与磷酸盐随径流迁移的浓度均达水体富营养化的警戒线。     

水文过程中降雨径流对非点源污染的影响

[目的]研究降雨径流对非点源污染的影响,拟通过控制降雨径流产生的污染来减少非点源污染。[方法]通过分析降雨径流的水文过程、其与非点源污染物的作用机理及其对非点源污染的影响,以及水文模型在该研究中的应用,探讨如何有效的减少非点源污染。[结果]降雨径流是非点源污染的主要原因,通过源头控制,加强地表非点源污染物清除和控制,在坡地上种植植被,可有效减少降雨径流对土地的冲刷和侵蚀,减少水土流失。水文模型的应用使该研究简单化。[结论]研究表明对降雨径流过程进行控制将有效减少非点源污染。     

水文过程中降雨径流对非点源污染的影响(英文)

[目的]研究降雨径流对非点源污染的影响,拟通过控制降雨径流产生的污染来减少非点源污染。[方法]通过分析降雨径流的水文过程、其与非点源污染物的作用机理及其对非点源污染的影响,以及水文模型在该研究中的应用,探讨如何有效的减少非点源污染。[结果]降雨径流是非点源污染的主要原因,通过源头控制,加强地表非点源污染物清除和控制,在坡地上种植植被,可有效减少降雨径流对土地的冲刷和侵蚀,减少水土流失。水文模型的应用使该研究简单化。[结论]研究表明对降雨径流过程进行控制将有效减少非点源污染。     

基于SWMM的宿迁市非点源污染负荷模拟计算

以宿迁市中心城区非点源污染为对象,基于SWMM模型,根据降雨径流实测数据并结合相关经验参数率定模型参数,构建了基于SWMM模型的研究区非点源污染负荷计算模型,共设计了7种不同降雨情景,分析了不同降雨条件下研究区非点源污染固体悬浮物(TSS)、COD、TN、TP的入河污染物总量和入河过程线。在设计的降雨情景下:(1)在一定的降雨强度范围内,入河污染物总量随降雨强度增加而增加,高强度降雨较低强度降雨可对受纳水体造成更大的污染;(2)污染物浓度峰值出现在降雨45~50min内;(3)入河TSS、COD体现了明显的初期效应,而TN、TP没有明显的初期效应,这与氮磷的再次堆积有关。     

冀南地区农田氮磷流失模拟降雨试验研究

农田氮磷养分流失是我国农业面源污染的主要污染源,为了研究冀南地区农田氮磷流失特征,本文采用人工模拟降雨大田试验的方法,测定施肥前后裸地农田地表径流与壤中流氮磷流失量,分析径流中不同形态氮磷的流失规律。结果表明:地表径流与壤中流的产流存在明显差异,地表径流产流过程波动明显,壤中流流量变化较为平缓并具有一定的滞后性,且在总径流量中的比例较小,两次试验分别占9.0%与13.1%;径流中氮素浓度在产流初期较高,随后迅速衰减,产流后0～35 min是累积氮流失量较快的时段;产流中可溶性氮的输出以硝氮为主,占累积流失量的71.0%～99.7%,且硝氮的流失极易受水文因素的影响;磷元素在径流中的含量较低,多以颗粒态存在,并且随着产流时间的延长,壤中流逐渐成为磷流失的主要途径;累积产流量与累积氮、磷流失量之间可分别用线性拟合与幂函数拟合,拟合优度分别在0.99与0.97以上,存在显著相关关系。研究结果表明,冀南地区农田在降雨之后氮磷流失量巨大且呈现一定规律性,适宜氮肥施用量与控制产流前期养分流失是防控当地农业非点源污染的有效途径。     

川中紫色土区磷素年非点源的输出负荷

为了探讨磷素的农业非点源输出规律,于2002年4月至2003年4月,对中国科学院盐亭农业生态站进行了为期1a的定期监测。试验通过采集不同时期不同耕作处理(平作、顺坡、垄作)的农田径流水样、水田田面水并分析不同形态磷素,根据全年降雨量预测出其产流量．结合平均浓度法,计算出了旱地径流场非点源磷的年污染负荷为94．56g／hm^2,水田的非点源磷素年输出负荷为107.4g／hm^2,为该区进行大面积农业面源污染负荷的研究提供了一定的依据。     

紫色土坡耕地农桑系统对土壤磷素流失的影响

为明确桑树篱配置对三峡库区紫色土坡耕地-桑树复合系统（农桑系统）地上、地下径流与磷素流失的影响,优化农桑系统配置、减少磷素流失,本研究建立野外15°径流小区（长9 m×宽3 m）,设置等高种植的一带桑（T₁）、两带桑（T₂）、三带桑（T₃）与无桑树篱（CK） 4种处理,连续监测2020年9月至2021年8月径流小区地表径流（地上）、壤中流（地下）及磷素流失形态与数量。结果表明：三带桑、两带桑和一带桑处理下,地上与地下总径流量相比无桑树篱处理（286.6 mm）分别显著减少62%、33%和21%;壤中流总量相比无桑树篱处理（226.3 mm）分别显著降低69%、37%与26%,4种处理壤中流占径流总量比例为63%~79%。三带桑和两带桑地表径流相比无桑树篱处理分别显著减少33%与18%,一带桑与无桑树篱处理无显著差异。三带桑通过地上与地下径流损失的磷素总量相比无桑树篱处理（0.9 kg·hm^-2）显著减少61%,一带桑和两带桑与无桑树篱处理无显著差异;三带桑和两带桑通过壤中流损失的磷素相比无桑树篱处理（0.5 kg·hm^-2）分别显著减少78%和34%,4种处理经壤中流造成的磷素损失量占磷素损失总量的44%~69%;相比无桑树篱处理（0.4 kg·hm^-2）,三带桑随地表径流损失的磷素显著减少40%,但一带桑和两带桑处理磷素损失量却分别增加21%和25%。从不同磷素流失形态来看,可溶性磷占比40%~53%,颗粒态磷占比47%~60%,不同处理可溶性磷与颗粒态磷量差异不显著。各桑树篱处理对榨菜经济产量均无显著影响;除一带桑处理外,两带桑与三带桑处理春玉米经济产量分别显著降低10%和13%。研究表明,壤中流是紫色土坡耕地径流的主要损失途径,坡耕地土壤磷素主要通过地表径流以颗粒态磷的形式流失。三带桑防治磷素流失效果非常突出且不影响榨菜经济产量,但小幅度降低了玉米经济产量。     

环太湖丘陵地区农田磷素随地表径流输出特征

太湖水质污染问题比较严重,其中农业非点源污染对太湖富营养化有着相当大的贡献,为此采用现场采样及室内分析方法,对环太湖丘陵地区进行了自然降雨条件下农田磷素随地表径流输出特征的研究。结果表明,TP和PO4-P浓度的变化趋势表现出随流量变化的特征,浓度峰值均发生在或稍滞后于径流峰值,次降雨事件中,悬浮态磷素流失量显著高于溶解态磷素,尤以悬浮态磷酸盐最为显著。此外,径流中磷酸盐含量显著高于有机磷含量,径流有机磷含量表现随时间快速下降的趋势,有机磷主要以溶解态形式输出,以悬浮态形式输出的量极少。     

平衡施肥对紫色土坡耕地磷素径流流失的影响

通过对川中丘陵不同施肥试验田径流、泥沙和磷素流失的观测与测定分析,研究了暴雨下平衡施肥对紫色土坡耕地水土流失与土壤磷素随径流流失的特征。结果表明:相对于无肥区和单施氮肥区,平衡施肥试验田的泥沙量减少了60%～65%,径流量减少了28%～33%,表现出显著的水土保持作用;在作物不同生育期,土壤磷素随地表径流迁移的强度依次为:成熟期>拔节期>抽雄期;暴雨下地表径流磷含量呈现先升高后下降的变化趋势;颗粒态磷是径流磷的主要组成部分,占总磷迁移量的54%～79%,说明泥沙吸附态迁移是紫色土坡耕地的主要迁移形式;不同施肥处理的径流磷损失存在显著差异,平衡施肥处理的总磷流失减少了52%～61%;径流量、泥沙量与径流磷迁移量显著线性相关;作物生长情况显著影响土壤磷素流失,地上部分生物量与径流磷流失量呈明显负相关。为了防止紫色土磷流失而加剧农业非点源污染,应在该区坚持以氮、磷、钾为主的平衡施肥。     

太湖流域典型圩区农田氮素地表径流迁移特征

太湖流域农业非点源问题日趋严峻,流域内圩区面积占较大比重,圩区水流运动的特殊性决定了圩区非点源污染物迁移规律的特殊性,而目前国内外相关研究较少,因此太湖流域典型圩区营养盐迁移转化特征研究具有重要意义.在太湖流域平原河网地区选择典型圩区开展野外原位试验,通过野外观测和室内分析相结合的方法,研究了圩区氮素在自然降雨-径流驱动下的迁移特征,建立了稻季农田氮素的迁移通量与径流通量、施肥量及降雨距施肥时间间隔三者之间的定量化关系.结果表明,径流通量是影响氮素流失通量的关键因素;施尿素后径流中氮素浓度达最高值,后呈下降趋势,氮素径流损失与施氮量呈显著正相关;施肥与径流发生的时间间隔也是决定径流氮损失的重要因素.     

四川紫色土坡耕地磷素渗漏迁移初探

通过对川中丘陵区冬小麦-夏玉米轮作条件下,玉米季不同施肥试验田渗漏水的观测与分析,研究了紫色土坡耕地在天然降雨时渗漏水的产流规律及土壤磷素的淋溶迁移特征。结果表明,渗漏水量与降雨量呈明显的指数关系,与雨强大小没有直接关系。暴雨下渗漏水中的DTP及PO34--P含量变化过程呈现明显的二次波峰规律。不同的施肥条件显著影响渗漏水的DTP含量,NP处理最高,DTP含量达到了0.047mg·L-1。PO43--P是DTP的主要组成形态,占了DTP的62%～85%。不同施肥处理渗漏水的DTP迁移总量为4.0～7.5g·hm-2。     

模拟降雨条件下坡度对茶园红壤氮素流失影响

以新安江流域茶园红壤为研究对象,采用人工模拟降雨方法,研究其在五种不同坡度(0°、5°、10°、15°、20°)下的产流和氮素流失的特征。结果显示,径流以壤中流为主,地表径流中的氮素在流失过程中表现出了很强的初期冲刷效应,壤中流的氮素流失量随着降雨的持续而逐渐增大;在各种坡度下,氮素均以壤中流流失为主;地表径流中总氮、硝态氮、氨氮的流失量y与坡度x的回归方程分别为y=1.03e0.06x-0.88(R2=0.99**)、y=0.37e0.06x-0.36(R2=0.98**)、y=0.002x+0.004(R2=0.94**),壤中流中总氮、硝态氮、氨氮的流失量y与坡度x的回归方程分别为y=-5.65e0.06x+30.49(R2=0.91**)、y=-0.17e0.16x+14.92(R2=0.98*)、y=0.77e-0.18x+0.13(R2=0.92*)。随着坡度的增大,地表径流中氮素的流失呈增大趋势,壤中流中氮素的流失呈下降趋势。     

人工模拟降雨条件下紫色土养分流失规律分析

实验采用美国人工模拟降雨器装置, 研究了重庆紫色土区域在不同雨强和坡度条件下的养分流失规律. 结果表明, 紫色土养分流失主要以不溶态的形式存在泥沙中, 以溶态形式少量存在于径流中. 并且进一步得出, 泥沙中养分含量随坡度增加而降低, 而径流不受坡度和雨强的影响. 泥沙中各养分富集, 土壤养分含量明显大于雨前养分含量和径流养分含量, 但由于速效养分富集于径流中, 所以径流中的养分流失也不容忽视.     

土壤磷素非点源污染及其对环境影响的研究

土壤磷素的农业非点源污染是导致水体污染的最主要原因之一。本文对磷素导致水体富营养化的研究进行了简介,同时对国内外有关土壤磷素流失及其环境影响研究现状进行了综述,分析了国内外研究存在的不足,讨论了土壤磷素非点源污染的未来发展趋势。     

模拟降雨条件下坡度对石灰岩坡面土壤侵蚀的影响

[目的]揭示坡度对石灰岩坡面径流的影响。[方法]通过室内模拟降雨试验,研究了坡度对石灰岩坡面产流过程和侵蚀过程的影响。[结果]在5°～25°范围内,石灰岩坡面径流总量和动态径流量随坡度的增大而增大,临界坡度接近或大于25°。径流泥沙含量也随坡度的增大而增大,同一坡度下泥沙含量在产流初期迅速达到峰值,随后的20 min内持续下降直至稳定。径流系数、径流深随着坡度的增大而增大,呈现良好的线性关系。[结论]该研究为建立石灰岩土壤侵蚀预报模型和实现石灰岩区的综合治理提供理论依据。     

长期施肥下不同肥力紫色水稻土氮磷活化能力

【目的】探讨长期施肥下紫色水稻土氮、磷养分活化能力及其与 pH 和有机碳的量化关系,为土壤 培肥提供参考。【方法】选取连续 36 年不施肥的低肥力（LF）、氮磷钾平衡施肥的中肥力（MF）和有机无机 配施的高肥力（HF）处理,研究不同肥力土壤氮磷养分含量及其活化度的演变特征,分析土壤 pH、有机碳与氮 磷活化度的关系。【结果】MF 和 HF 土壤的作物产量显著高于 LF 土壤。LF 土壤全氮、全磷含量基本稳定,碱 解氮含量显著增加而有效磷含量略有降低,MF 和 HF 土壤全氮、全磷、碱解氮和有效磷含量均呈极显著增加趋势; LF、MF、HF 土壤全氮含量年增加量分别为 5.5、14.2、17.0 mg/kg,碱解氮年增量为 0.40、1.05、1.32 mg/kg, 全磷年增量为 0.8、17.1、18.0 mg/kg,有效磷年增量为 -0.03、2.05、1.85 mg/kg。MF 和 HF 土壤氮磷活化度 比 LF 土壤提高 8.15%~428.77%;氮活化度与 pH 和有机碳不存在线性关系,磷活化度与 pH 呈极显著负相关, 与有机碳呈显著正相关。年施 N 240 kg/hm2 、P2 O5 120 kg/hm2 ,氮含量于 13 年后、磷含量于 9 年后达到饱和。 【结论】氮磷钾平衡施肥或有机无机肥配施是提升西南丘陵区水稻土氮磷养分含量及其活化能力的重要措施。     

浅谈农田非点源氮污染

农田非点源污染是在农业生产过程中，农田土粒、氮素、磷、农药及其它有机或无机污染物质，在降水或灌溉过程中，通过地表径流、农田排水和地下渗漏，进人水体所造成的污染。文中主要论述了农田生态系统中氮素非点源污染的基本特征、产生过程、危害，并提出了防治对策。     

巢湖流域非点源N·P污染控制措施研究

结合巢湖流域非点源污染的实际情况,采用最佳管理措施(BMPs),通过分析流域内非点源污染物的来源及种类,探讨了流域内非点源污染的治理措施,分别从陆域非点源污染治理和水体非点源治理两方面提出了流域非点源污染控制的对策和建议。