三峡库区小流域素形态及氮素流失风险研究.pdfVIP

Research in Nitrogen Form and Analysis of Its Risk of Nitrogen Loss in Three Gorges Reservoir Region A Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Engineering By Li Yong Supervised by Prof. Guo Jinsong Major: Environmental Engineering Faculty of Urban Construction Environmental Engineering of Chongqing University, Chongqing, China April, 2011 中文摘要 摘 要 水体中氮素含量超标是引起水体富营养化的关键因素之一，而农业面源污染 已成为小流域水体营养物氮素的重要来源。研究表明农业面源污染物质氮素流失 与土壤营养物含量之间存在较强的联系，土壤氮素的累积可增大流失风险。施肥 是提高粮食产量的重要手段之一，随着氮素投入的持续增加，土壤背景值显著提 高，不仅没有提高氮素的利用效率，反而导致了氮素的流失，造成氮素污染，促 进土壤中氮素向水体迁移，使得小流域氮素污染的现实和潜在流失风险增加。本 研究通过对三峡库区小流域农业耕作区氮素形态的监测，结合氮素形态分级与土 壤释放动力学试验，分析了小流域内主要种植模式下其氮素潜在的流失风险。获 得了以下结论。 ① 从月份来看，全年小流域全氮值呈现出两头低，中间高的现象，其中以 5 月份和9 月份为最高，3 月份和7 月份次之，1 月份和 11 月份最低，最大值出现 在5 月份，为4.14g/kg ，最小值出现在11 月份，为0.96g/kg，最大值与最小值之 间相差约 4 倍；小流域不同土地利用类型下的土壤有机质沿顺坡方向向下呈逐渐 上升趋势，含量年均值为 （19.80±7.11）g/kg，年均变化在 9.8~36.8g/kg 之间；小 流域中不同土地粒度组成中粉粒的平均含量达 60.54%，粘粒的平均含量 1.61%， 极细砂含量平均值为 37.76% ；小流域中各样点土壤PH 平均值为 5.10±1.12 ，PH 值处于3.66~7.37 之间，整体偏向于酸性；小流域样点中氧化还原电位平均值最高 点为CD02，其氧化还原电位平均值为155.31mv，氧化还原电位平均值最低样点为 ZWL ，其氧化还原电位平均值为37.73mv 。 ② 小流域样点中，可转化态氮素的含量在 191.41mg/kg~453.07mg/kg 之间， 最大样点为GLX，最小值为ZWL ，二者相差约2.5 倍，平均为 336.59mg/kg，占 总氮的17.53%。小流域不同种植模式下土壤的各形态氮含量差异明显IEF-N 、CF-N 、 IMOF-N 和 OSF-N 的含量分别在 20.06~235.17mg/kg ，29.30~72.31mg/kg ， 1.59~ 17.10mg/kg，104.12~292.34mg/kg 之间。小流域中氮素形态CF-N 与IMOF-N 、 可转化态氮、和全氮相关性呈显著负相关，OSF-N 与 IEF-N 、CF-N 、IMOF-N 之 间相关性很弱，说明在小流域中各形态氮素整体上受人为和自然影响较大，但是 各形态氮素的来源和性质上有很大的差异性。CF-N 与电导率和PH 值呈显著负相 关性，而与氧化还原电位呈显著相关性，IMOF-N 与有机质和氧化还原电位呈显著 负相关，而与电导率呈显著相关性，可转化态氮与PH 成显著相关性，TN 含量与 有机质呈极显著相关，土壤全氮与电导率呈显著相关性。 ③ 不同土地利用类型下土