三峽庫(kù)區(qū)小流域氮素空間分布及流失特征研究.pdf

1、氮素流失是引起農(nóng)業(yè)面源污染的重要原因之一。每年三峽庫(kù)區(qū)大量流失的氮素不僅造成肥料浪費(fèi)，還給庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)巨大危害。為了弄清氮素流失負(fù)荷及其對(duì)水環(huán)境的影響，緩解環(huán)境壓力，減少面源污染，保護(hù)三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境，通過(guò)運(yùn)用網(wǎng)格法對(duì)小流域進(jìn)行采樣，布設(shè)不同坡度的試驗(yàn)小區(qū)和流域工程措施，探討了三峽庫(kù)區(qū)王家溝小流域氮素空間分布及其流失規(guī)律，結(jié)論如下：
　　 ①小流域土壤全氮和有效氮含量分別為1.20±0.26g kg-1和96.34±25.1

2、4mg kg-1，變異系數(shù)分別為21.67％和26.09％，分布均服從正態(tài)分布，分布趨勢(shì)均為一次分布，其含量集中在0.90g kg-1-1.30gkg-1和80.00mg kg-1-120.00mgkg-1，土壤有效氮含量與土壤全氮含量呈極顯著正相關(guān)(r=0.774，P＜0.01)。土壤全氮和有效氮含量的半方差模型分別為球狀模型和指數(shù)模型，全氮表現(xiàn)為較弱的空間相關(guān)性，有效氮表現(xiàn)為中等空間相關(guān)性，決定系數(shù)分別為0.792和0.891，研究

3、區(qū)最大采樣間距為539.71 m；土壤全氮和有效氮含量分布均呈現(xiàn)中部相對(duì)高，四周相對(duì)低，南部相對(duì)于北部較高的趨勢(shì)。不同土地利用方式下，土壤全氮和有效氮含量以水田最高，分別為1.29 g kg-1和103.19 mg kg-1，林地次之，園地再次，旱地最?。凰锱c旱地、園地土壤全氮和有效氮含量存在顯著差異，與林地不存在顯著性差異，且旱地、園地和林地之間不存在顯著性差異(P=0.05)。
　　 ②降雨量與地表徑流量、侵蝕泥沙量間存在

4、顯著的線形正相關(guān)(P=0.05)，降雨量與地表徑流量的相關(guān)系數(shù)表現(xiàn)為隨坡度的增大，相關(guān)系數(shù)越大，但降雨量與侵蝕泥沙量的相關(guān)性表現(xiàn)卻相反；當(dāng)降雨量達(dá)到一定值時(shí)才能產(chǎn)生地表徑流和侵蝕泥沙，坡度越大，越易產(chǎn)生地表徑流和侵蝕泥沙；相同降雨強(qiáng)度下，坡度越大，地表徑流量和侵蝕泥沙量也越大。地表徑流氮素濃度變化范圍較大，尤其是銨態(tài)氮，但侵蝕泥沙中氮素濃度變化范圍卻不大；就單場(chǎng)降雨而言，不同坡度下同種形態(tài)氮素濃度差異基本不大，但地表徑流和侵蝕泥沙氮素含

5、量變化仍呈現(xiàn)17°＞9°＞4°；地表徑流和侵蝕泥沙氮素濃度變化均呈現(xiàn)前期變化劇烈，中后期逐漸降低的趨勢(shì)；流失的全氮在侵蝕泥沙上有富集現(xiàn)象。
　　 ③地表徑流和侵蝕泥沙單場(chǎng)降雨下氮素流失量不大；從流失總量看，地表徑流和侵蝕泥沙氮素流失量均呈坡度17°＞9°＞4°；不同坡度下降雨量與地表徑流和侵蝕泥沙銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和全氮流失量存在一定的正相關(guān)，降雨量越大，氮素流失量也越大，各坡度間氮素流失量的差異表現(xiàn)越明顯；不同坡度下銨態(tài)氮和全氮流

6、失均以沉積相為主，尤其是全氮，流失比例達(dá)88.43％-94.39％；硝態(tài)氮流失主要形式則隨坡度的增加，由水相轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e相。銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和全氮流失比例表現(xiàn)為隨坡度的增加，沉積相流失比例減小，水相流失比例增加。當(dāng)季小流域銨態(tài)氮流失總量為8.33 kg，硝態(tài)氮流失總量為20.71 kg，全氮流失總量為490.90 kg，氮素流失量較大。
　　 ④坡度每增加一個(gè)坡度級(jí)，地表徑流氮素流失負(fù)荷呈幾何倍數(shù)增加；地表徑流銨態(tài)氮流失負(fù)荷總量為0

7、.21kg hm-2 a-1，硝態(tài)氮流失負(fù)荷總量為1.00 kg hm-2 a-1，全氮流失負(fù)荷總量為3.88kg hm-2 a-1；研究區(qū)旱地地表徑流水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，對(duì)周邊水環(huán)境污染壓力巨大；地表徑流氮素濃度總體上達(dá)Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)(地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)-GB3838-2002)，地表徑流排水質(zhì)量較差，只能適用于一般的農(nóng)業(yè)用水，對(duì)水環(huán)境的負(fù)影響較大。
　　 ⑤工程措施對(duì)徑流全氮的截存量強(qiáng)度為3.43kg hm-2 a-1，對(duì)泥沙全氮的