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《绵阳师范学院》 2018年
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川中丘陵区典型小流域多尺度磷素迁移特征

黄文军  
【摘要】:川中丘陵区是长江上游地区重要的农耕区,土壤中富集的磷在降雨径流的作用下,通过地表径流、坡地侵蚀、淋洗等方式进入水体,能加速受纳水体富营养化,对三峡库区生态系统的可持续发展带来较大压力。目前对农业非点源磷污染的研究多集中在单个地块或者小流域尺度,将地块和小流域尺度同时进行研究的较少,因此开展对农业非点源磷污染的多尺度研究有重要意义。本文通过对自然降雨径流多尺度的3年(2015-2017年)野外定位监测,选择20170816降雨事件(中雨)、20160731降雨事件(大雨)、20160713降雨事件(暴雨)和20160718降雨事件(大暴雨)四场典型降雨事件,研究不同尺度对径流系数、泥沙浓度与流失负荷、磷浓度与迁移负荷的影响,探讨土地利用类型和不同尺度对农业非点源磷污染的作用机制,揭示不同尺度磷污染的来源、输移过程和迁移负荷,以期为农业非点源磷污染的防治提供参考。主要研究结果与结论如下:(1)地块尺度与小流域尺度在径流系数方面存在差异。在四种降雨类型下,地块尺度中,6.5°地块(100m2)径流系数一般最大,大样地(2200m2)径流系数最小;小流域尺度中,以居民点为主的苏荣小流域(3.0hm2)以耕地为主的截流小流域(34.6hm2)以耕地和林地为主的大兴小流域(480.3hm2)以林地为主的万安小流域(1236.4hm2);地块尺度的径流系数不一定大于小流域尺度。(2)在四种降雨类型下,磷主要以颗粒态磷(PP)迁移;溶解态磷(DP)和磷酸盐(PO43-)的平均浓度和迁移负荷均较小。PP迁移负荷一般占全磷(TP)迁移负荷的70%以上。(3)泥沙流失负荷和磷迁移负荷具有明显的时空尺度效应。在空间尺度上,尺度较小的地块和小流域,泥沙流失负荷和磷迁移负荷较大,说明存在空间尺度效应;在时间尺度上,雨季(6-9月)泥沙流失负荷和磷迁移负荷显著大于其它各月,说明存在时间尺度效应且降雨是引起农业非点源磷污染的驱动因子。(4)在不同尺度和降雨类型下,通过研究降雨-径流-泥沙-磷的输移规律发现,6.5°地块和苏荣小流域的泥沙流失负荷和磷迁移负荷最高。地块尺度排序为6.5°(100m2)ST60(7.5m2)长坡地(1500m2)大样地(2200m2),小流域尺度排序为以居民点为主的苏荣小流域(3.0hm2)以耕地为主的截流小流域(34.6hm2)以耕地和林地为主的大兴小流域(480.3hm2)以林地为主的万安小流域(1236.4hm2)。即6.5°地块(100m2)和苏荣小流域(居民点为主)是泥沙流失和磷迁移的关键源。因此选择较大地块从事农业生产活动是减少农业非点源磷污染的重要措施;控制居民点泥沙和磷的流失是减少磷进入水体的有效途径;提高林地比例是减少泥沙、磷流失的重要举措。
【学位授予单位】:绵阳师范学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:X52

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