紫色土不同利用方式下土壤侵蚀及氮磷流失研究

摘要

土壤侵蚀已成为我国乃至全球的重人环境问题之一，土壤侵蚀造成水土严重流失，使得有限的土地资源遭受严重的破坏，土壤肥力降低。紫色土作为一种发育时间短的岩性土，易发生土壤侵蚀。紫色土占三峡库区耕地面积的78.7％，且其中绝大多数为坡地。大量资料表明：一方面坡耕地是江河泥沙的主要来源；另一方面坡耕地严重的水土流失使山区丘陵地区土层变薄，养分流失，造成坡耕地生产力低下，严重阻碍当地农业可持续发展。因此，有必要对三峡库区紫色土坡地的土壤侵蚀及养分流失进行研究。本研究针对渝北区后河小流域紫色土不同种植模式下四个径流小区的径流量、泥沙流失量进行了对比分析，在此基础上对径流小区各种植模式下的土壤养分流失量作了探讨，并且结合室内人工模拟降雨，将不同雨强和坡度对渝北紫色土土壤流失及氮磷流失的影响作为研究对象，深入探讨了诸因子与水土流失及氮磷流失的关系；并将室内紫色土裸地和野外不同种植模式进行对比，研究植被覆盖对土壤及养分流失的影响。以期为紫色土坡地土壤及养分流失评价、预测以及防治提供依据。研究的主要结果如下： (1)降雨量、植被覆盖度和地表坡度是地表径流量和土壤流失量的主要影响因子，地表径流量与降雨量关系最密切。经果林、荒地、坡耕地的单位面积土壤流失量与降雨量均呈线性关系，显著性明显；梯地的单位面积土壤流失量与降雨量的显著性不明显。地表径流量和土壤流失量与植被覆盖度呈负相关。 (2)在不同种植模式下，总氮流失量中硝态氮占很大比例，单位面积氮磷营养元素的流失量大小规律基本相同：坡耕地>荒地>经果林>梯地。四种种植模式下氮素流失量与降雨量和径流量均呈正相关。总氮流失量与降雨量除经果林地外，均为对数函数关系，而经果林地用二次函数拟合效果更好；梯地与经果林地的氨氮的流失量与降雨量关系拟合效果较好，成对数函数关系，梯地和坡耕地硝态氮流失量与降雨量的关系相对于其余两种种植模式来说，拟合效果较好，呈对数函数关系。 (3)四种种植模式下总氮流失量与径流量均呈线性关系；氨氮流失量与径流量的关系中经果林为线性关系，梯地为对数关系：硝态氮除坡耕地呈直线关系外，其余三种种植模式均为对数关系；经果林、梯地、坡耕地单位面积总磷流失量与径流量呈很好的对数关系，以梯地显著性最明显，磷的流失还与植被覆盖度相关，增加植被覆盖度能起到减少磷流失的作用。同一次降雨不同种植模式下DP／TP比例坡耕地最高，表明本流域中坡耕地地表径流磷的迁移以水溶态为主，这与大多数的研究结果不一致，产生的原因有待进一步研究。 (4)人工模拟降雨中，径流量与雨强和坡度呈正相关系。在相同坡度下，雨强与径流量呈显著的线性关系；而在相同雨强下，坡度是径流量的重要影响因素，并且径流量与坡度在5°～20°之间呈显著的线性关系。产流起始时间上来说，坡度对其影响较小，而雨强是主要原因，大雨强更容易使产流提前：人工模拟降雨中，泥沙量与径流量呈线性相关，显著性明显，证明了野外试验的结论。由于径流量与降雨强度呈显著线性关系，由此可知，泥沙量与降雨强度也呈正相关，即雨强越大，流失泥沙量越多。 (5)将野外试验与室内人工模拟试验相比较得出，裸地单位体积径流量中泥沙含量、总氮总磷流失量都比相同条件下的荒地和坡耕地大得多。 (6)在四种不同种植模式下的土壤流失量、径流量、氮素和磷素流失量梯地最小，经果林次之，坡耕地最大。由此可以看出较高的植被覆盖率，良好的水土保持措施，合理的耕作方式和种植模式，能有效的减轻水土流失，保护水土资源，防止地力退化。

目录

文摘

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第1章文献综述

1.1土壤侵蚀国内外研究进展

1.2关于紫色土土壤侵蚀的研究

1.3关于氮磷流失的研究

1.4土壤侵蚀影响因素

1.5土壤侵蚀研究方法进展

第2章研究区概况与研究方法

2.1研究目的和意义

2.2研究区概况

2.3研究方法

第3章不同种植模式下的土壤侵蚀特征分析

3.1不同种植模式下单位面积地表径流量分析

3.2不同种植模式下单位面积土壤流失量分析

3.3小结

第4章不同种植模式对氮、磷流失影响研究

4.1不同种植模式下氮素流失规律研究

4.2不同种植模式下磷流失量及形态

4.3小结

第5章模拟降雨下土壤侵蚀与养分流失特征比较研究

5.1相同雨强条件下径流量随坡度的变化

5.2相同坡度条件下径流量随雨强的变化

5.3模拟降雨与自然降雨条件下泥沙与养分流失特征比较

5.4小结

第6章结论与讨论

6.1结论

6.2讨论

参考文献

致谢

参加课题和发表论文情况