不同坡度及降雨强度下面源污染中磷素流失特征研究

摘要

水体富营养化的日益加剧与农业面源污染问题中氮、磷等的排放问题密切相关。施肥结构不合理、过度且过量的施用化肥等都会使得土壤中的磷素处于富集状态。土壤中滞留的磷素会随着土壤侵蚀、地表径流和渗漏淋溶这几种方式进入地表及地下水体环境中并不断累积，最终引起水体富营养化。因此，对于面源污染中磷素流失规律的研究就显得尤为重要。本论文通过模拟耕作地块进行小白菜种植，运用人工降雨系统，进行了实验。分别测定在不同降雨强度和不同坡度条件下随地表径流水和土壤渗漏水流失的总磷、溶解态磷和颗粒态磷的浓度，总结分析其变化规律及影响因素。
　　本论文首先研究了不同坡度条件对于土壤中磷素流失的影响。研究得出，随着地表径流水流失的总磷和颗粒态磷的浓度与坡度呈正相关;而溶解态磷浓度与坡度呈负相关。土壤20 cm渗漏水中总磷、溶解态磷，土壤40 cm渗漏水中总磷、溶解态磷和颗粒态磷浓度与坡度呈负相关。同时，研究得出，不同坡度下，总磷、溶解态磷和颗粒态磷的浓度均随着土壤层次的加深而呈现递减的分布规律。坡度较大(15°、20°)时，颗粒态磷是地表径流水中磷素流失的主要形态，坡度较小(5°、10°)时，地表径流水中溶解态磷和颗粒态磷流失程度相当。在不同坡度条件下，土壤20 cm和40 cm渗漏水中磷素流失的主要形态均为溶解态磷。
　　然后，本论文研究了不同降雨强度条件对土壤中磷素流失的影响。研究得出，地表径流水、土壤20 cm和40 cm渗漏水中总磷、溶解态磷和颗粒态磷的浓度与降雨强度呈正相关。不同降雨强度下，随水流失的总磷、溶解态磷和颗粒态磷的浓度随着土壤层次的加深而呈现递减的分布规律。雨强较小（30 mm/h和60mm/h）时，地表径流水中溶解态磷和颗粒态磷流失程度相当。雨强较大（90 mm/h和120 mm/h）时，随着地表径流水流失的磷素的主要形态是颗粒态磷。在不同降雨强度条件下，溶解态磷是土壤20 cm和40 cm渗漏水中总磷流失的主要形态。
　　通过以上研究，了解了土壤中磷素在特定条件下的去向特征规律以及影响因素，这为实际生产中不同降雨强度、不同坡度地形对农村面源污染的影响研究提供了一定的理论方面的支持和指导作用。

目录

封面

声明

摘要

英文摘要

第1章 绪论

1．1 选题的背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 农业面源污染研究现状

1．2．2 土壤磷素流失研究现状

1．3 研究内容及技术路线

1．3．1 研究目的

1．3．2 研究的主要内容

1．3．3 研究的技术路线

第2章 实验材料及方法

2．1 实验材料

2．1．1 实验植物

2．1．2 实验土壤的理化性质

2．1．3 实验用肥料及频率

2．2 实验前期准备

2．2．1 实验平台搭建

2．2．2 实验降雨系统

2．2．3 降雨强度设计

2．2．4 实验气候条件

2．3 实验方案和方法

2．3．1 实验方案

2．3．2 水样采集

2．3．3 样品测定

2．4 数据处理

第3章 不同坡度对面源污染中磷素流失的影响

3．1 实验设计及实验时间

3．2 不同坡度对地表径流水中磷素流失的影响

3．2．1 总磷的浓度变化特征

3．2．2 溶解态磷的浓度变化特征

3．2．3 颗粒态磷的浓度变化特征

3．3 不同坡度对土壤渗漏水中磷素流失的影响

3．3．1 总磷的浓度变化特征

3．3．2 溶解态磷的浓度变化特征

3．3．3 颗粒态磷的浓度变化特征

3．4 不同坡度下磷素流失规律

3．4．1 磷素的流失特征

3．4．2 磷素的流失形态

3．5 小结

第4章 不同降雨强度对土壤中磷素流失的影响

4．1 实验设计及实验时间

4．2 不同降雨强度对地表径流水中磷素流失的影晌

4．2．1 总磷浓度的变化特征

4．2．2 溶解态磷浓度的变化特征

4．2．3 颗粒态磷浓度的变化特征

4．3 不同降雨强度对土壤渗漏水中磷素流失的影响

4．3．1 总磷浓度的变化特征

4．3．2 溶解态磷浓度的变化特征

4．3．3 颗粒态磷浓度的变化特征

4．4 不同降雨强度下磷素流失规律

4．4．1 磷素的流失特征

4．4．2 磷素的流失形态

4．5 小结

结论和建议

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果