汤浦水库周边林地枯落物对水库水质的影响

摘要

近年来我国许多城市都面临着水资源危机，可靠、优质的水源对于市民的饮水安全和城市的可持续发展至关重要。汤浦水库作为绍兴地区的饮用水水源，服务人口近300万人，为绍兴市、上虞市、慈溪市的经济社会发展做出了不可磨灭的贡献。汤浦水库水质优良，但总氮、总磷超标，2010年曾爆发蓝绿藻，为绍兴等城市的生活用水埋下隐患。目前汤浦水库水质富营养化的问题，许多人进行了研究。部分学者认为与其周边林地长年积累了大量的枯落物，分解所产生的营养物质随降雨过程通过地表径流冲刷到水库有关，因此，有人建议应对水库周边过多的枯枝落叶予以清除和处理。本研究的主要目的，就是为了研究水库周边（水库一级保护区）枯落物的积累量对水土和养分流失的影响，搞清楚水库周边的枯落物的大量累积，对水质影响的利弊情况，为水库富营养化的治理提供实验依据。本试验在水库一级保护区内设置了以不同枯落物覆盖量为处理的径流小区，进行水土和养分流失情况的监测对比研究;同时设置了枯落物分解状况的监测试验，分析水库周边枯落物的累积量对水库水质的影响。 实验小区从2013年3月开始建设，7月试运行，8月开始正式监测。不同枯落物覆盖的径流小区的监测结果表明，无枯落物覆盖处理（0处理）试验小区径流中的总氮(TN)浓度平均值为1.81mg/L，总磷(TP)浓度的平均值为0.232mg/L;按自然条件下30％枯落物覆盖量处理试验小区径流中的TN平均值为1.52mg/L，TP浓度平均值为0.186mg/L;按自然条件下60％枯落物覆盖量处理的试验小区径流中的TN浓度平均值为1.41mg/L，TP浓度平均值为0.181mg/L;100％枯落物覆盖量处理的试验小区径流中的TN浓度平均值为0.87mg/L，TP浓度平均值为0.127mg/L;按自然条件下150％枯落物覆盖量处理TN浓度平均值为0.78gm/L，TP浓度平均值为0.123mg/L。实验结果表明不同的枯落物覆盖量处理下对林地地表径流水质中的TN和TP浓度有着较大的影响，即枯落物量越大，营养物浓度越低，枯落物的覆盖发挥了很好的水土保持功效，我们的试验并没有发现径流水中的营养物浓度随枯落物的覆盖量增加而增加。 在不同枯落物覆盖度下的试验小区进行土壤侵蚀监测表明，从2013年8月至2014年5月这段时间内，无枯落物覆盖处理（0处理）试验小区的土壤侵蚀量为115.48g;按自然条件下30％枯落物覆盖量处理试验小区的土壤侵蚀量为135.31g;按自然条件下60％6枯落物覆盖量处理试验小区的土壤侵蚀量为137.69g;100％枯落物覆盖量处理的试验小区的土壤侵蚀量为37.3g;按自然条件下150％枯落物覆盖量处理的土壤侵蚀量为50.4g;而土壤侵蚀所造成的养分流失总量按枯落物覆盖度的增加分别为:TN流失总量为48.33mg、40.55mg、26.67、18.12mg、14.59mg;TP流失总量为36.91mg、33.01mg、31.53mg、8.37mg、11.08mg。实验结果初步表明枯落物的覆盖有效的防止了降雨过程所带来的土壤侵蚀和土壤养分流失。 对水库周边林地枯落物分解状况进行监测，从2013年8月至2014年5月枯落物由最初放置的19.4g分解为16.97g，分解率为12.5％。并按照每个实验小区所放置的枯落物量进行枯落物养分分解计算，在无枯落物覆盖处理下枯落物分解的总氮(TN)总量为0mg、分解的总磷(TP)总量也为0mg;按自然条件下30％枯落物覆盖量处理试验小区中的分解TN总量为375.9mg、分解TP总量为44.1mg;按自然条件下60％枯落物覆盖量处理的试验小区径流中的分解TN总量为751.8mg、分解TP总量为88.1mg;100％枯落物覆盖量处理的试验小区中的分解TN总量为1252.9mg、分解TP总量为146.7mg;按自然条件下150％枯落物覆盖量处理的试验小区中的分解N总量为1879.4mg、分解TP总量为220.1mg;而试验小区通过地表径流和土壤侵蚀所造成的养分流失总量随着 枯落物覆盖度的增加分别为:TN流失总量为1758.9mg、1352.2mg、1111.6mg、591.1mg、478.6mg。TP流失总量分别为:256.2mg、193.5mg、170.8mg、91.9mg、84.3mg。 总体上看，虽然随着枯落物覆盖量的增加，枯落物在一定时间内所分解的N、P总量增加;然而降雨所产生的地表径流流失的N、P总量却显著减小。因此，我们的试验初步表明，随着枯落物覆盖的增加并没有给地表径流带来更多的N、P,而是显著减少了水土和养分流失。

目录

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论文说明

致谢

摘要

第一章 绪论(文献综述)

1 引言

2 森林枯落物

2．1 森林枯落物分解作用研究历史与发展现状

2．2 森林枯落物分解过程

2．3 影响森林枯落物分解的因素

3 森林地表径流

3．1 国内外森林水文与水质研究进展

3．2 森林枯落物对径流水质的作用机理

3．3 森林枯落物对径流水质中营养物流失的防止作用

4 森林土壤侵蚀

4．1 土壤侵蚀所造成营养物流失的研究进展

4．2 通用土壤流失方程(USLE)

4．3 枯枝落叶覆盖对土壤侵蚀的影响

5 研究内容与目的

6 技术路线

第二章 汤浦水库流域基本状况

1 汤浦水库简介

1．1 区域概况

1．2 地形地貌

1．3 水文

1．4 土壤

1．5 水源保护区范围

2 汤浦水库流域水质情况

2．1 汤浦水库流域水体全氮浓度

2．2 汤浦水库流域水体全磷浓度

2．3 汤浦水库流域水体氨氮浓度

2．4 汤浦水库09年至11年其他水质指标状况

3 汤浦水库流域降雨状况

第三章 不同枯落物覆盖对森林地表径流水质氮、磷浓度的影响

1 材料与方法

1．1 径流小区设置

1．2 枯枝落叶测定设置

1．3 采样方法

1．4 分析指标及方法

1．5 数据处理

2 试验结果与讨论

2．1 不同枯落物覆盖对径流水质TN(总氮)的影响

2．2 不同枯落物覆盖对径流水质TP(总磷)和DP(可溶性磷)的影响

2．3 不同枯落物覆盖对森林径流氨氮的影响

3 小结

第四章 径流小区不同枯落物覆盖度对土壤侵蚀的影响

1 不同枯落物覆盖下枯落物分解周期和营养物分解状况

1．1 汤浦水库株地径流小区枯落物量设置情况

1．2 汤浦水库周边林地枯落物分解状况

1．3 枯落物氮磷分解总量

2 不同枯落物覆盖度对土壤侵蚀的影响

2．1 不同覆盖度径流小区土壤侵蚀量

2．2 通用土壤流失方程(USLE)土壤作物与覆盖因子C的确定

2．3 不同枯落物覆盖对土壤侵蚀氮磷流失总量的影响

3 不同枯落物覆盖对径流水体养分(氮磷)流失的影响

4 径流小区枯落物养分分解量与径流水土氮磷流失量的关系曲线

第五章 讨论和结语

1 讨论

2 研究特色

3 结语

参考文献

作者简历