密云水库上游流域特征与氮磷流失规律关系研究

摘要

非点源污染作为水体环境的一个重要污染源，已引起了越来越多的关注。现有研究多集中在小区、块地，从流失发生的角度，研究降雨径流、坡面产流过程的影响因素和特征，较少涉及非点源污染物的迁移过程，以及对受纳水体水质的影响。本文选取了石匣试验小区和密云水库上游流域两个不同尺度范围的研究对象，从坡面产流的角度分析了石匣小区氮、磷流失特征及其影响因素。结合流域水质监测，从非点源污染物迁移过程及汇水水质变化出发，分析了氮、磷流失的时空差异，以及流域特征(降雨量、河网密度、土地利用、景观分布格局)对氮、磷迁移过程的影响，主要结论如下：1)小区研究表明：径流中总磷和总氮浓度与土地利用有关，果园、农地径流中氮磷浓度偏高，林地最低；氮、磷的输出标准小区最高，果园、农地次之，林地最低。免耕种植、梯田种植、鱼鳞坑造林等水土保持措施有效的减弱径流氮磷的流失；在其它条件相同的情况下，植被覆盖可明显减少径流量和泥沙量，从而有效地控制氮磷流失；坡度大的小区氮磷流失量、泥沙量高于坡度小的小区；土壤含水率对氮磷的流失也有明显的影响；前期土壤含水率越高，污染物的流失量也越大。 2)密云水库上游流域水体中氮、磷浓度表现出了明显的时空差异性。时间上，总氮、总磷浓度变化趋势相同：雨季中＞雨季后＞雨季前；铵态氮浓度表现出明显的时间差异，雨季前＞雨季后＞雨季中；空间上，水堡子河、潮河总氮、硝态氮浓度较高，白马关河浓度较低。亚硝态氮没有表现出明显的时空差异。雨季中总磷浓度空间变异比较明显，靠近村庄的监测点，总磷浓度偏高。 3)不同水文期，河流水体中氮、磷的主要形态不同。除潮河外，各监测点雨季前、雨季后的氮、磷以溶解态氮为主，雨季中溶解态氮、溶解态磷所占比例有所下降，在部分河道以颗粒态为主；由于受上游洪水的影响，潮河水流中磷均以颗粒态为主。在石匣试验小区，氮、磷的流失以颗粒态为主，硝态氮是径流中溶解性氮流失的主要形态；小区的泥沙量与径流量表现出明显的线性相关性(R=0.72)，而氮、磷流失量却没有表现出与径流量、泥沙量的线性相关性。 4)流动水体监测点总氮浓度与降雨量呈显著正相关；径流中总氮、总磷浓度较高的采样点，周围土壤中总氮、总磷含量较高；果园、村庄附近水体总氮浓度偏高，林地附近水体浓度最低，各种土地利用的空间格局也对总氮浓度产生明显的影响，源景观更靠近水体的监测点，总氮浓度明显高于汇景观更靠近水体的监测点。雨季前土地利用对总磷浓度的影响不是很明显，雨季中、雨季后，周围以村庄、农地为主的监测点，水体总磷浓度偏高；雨季前总氮、硝态氮的浓度与河网密度表现出了比较明显的正相关，但雨季中、雨季后没有表现出明显的正相关。

目录

文摘

英文文摘

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第一章概述

第二章研究区域概况

第三章石匣小区氮、磷流失规律

第四章密云水库上游流域氮、磷流失规律

第五章密云水库上游流域特征对氮、磷流失的影响

第六章结论与展望

参考文献

致谢