小柘皋河农田土壤氮磷迁移模拟实验研究

摘要

农业非点源污染是致使湖泊富营养化的一个重要因素，本文依托国家水体污染控制与治理专项(2008ZX07103-002-005)，选取巢湖流域的小柘皋河流域三种典型作物的土壤即水稻土、旱地土和菜地土作为研究对象，分别考察其营养盐流失规律。
　　 实验采用室内模拟降雨法，设置三种降雨强度和两种施肥量水平，测定不同深度的土壤和水质氮磷等指标，分析其分布特征，探讨流失规律，为农业科学管理和治理面源污染提供理论依据。
　　 实验测定了区域土壤及壤中流营养盐本底值情况，水稻土铵氮、全氮、速效磷、总磷及表层有机质含量较高，菜地土硝氮和平均有机质较高、旱地土pH值较高。
　　 考察了施肥量对各指标的影响，发现施加氮肥后各土壤的铵氮、硝氮和全氮含量均升高，铵氮较易被土壤吸附，而硝氮易随降水流失，磷素的移动性较弱，但随着施肥量的增大中底层的磷素含量增加，施肥后pH值普遍降低且施肥量越大pH值越降低，有机质含量增加，高锰酸盐指数提高。
　　 分析了降雨强度对各指标的影响，发现随着降雨强度的增大，土壤铵氮、硝氮和总氮含量减小而壤中流氨氮、硝氮含量增大，土壤固液相的有效磷均有增加，总磷主要在表层积累，pH升高，有机质含量先升高后降低，高锰酸盐指数降低。
　　 研究了土壤剖面高度各指标的变化规律，发现随着土层加深，铵氮、硝氮、全氮、有效磷、总磷、有机质减小，pH值增大，而渗漏液高锰酸盐指数普遍高于壤中流的。
　　 探索了氮、磷淋失量的特点，发现铵氮、硝氮、总氮、有效磷及总磷的淋失量均与施肥量和降雨量呈正相关，其中土壤的硝氮淋失量与降雨强度线性相关系数均在0.96以上，而总氮流失量随施肥量的增加而显著增加，并且超过了相应施肥量增加的倍数。
　　 最后对未来研究提出展望，计划将通过实际田间试验，并结合农田径流与排水，建立面源污染数据库与模型，计算出污染源负荷从而确定重点削减对象与削减程度，提出经济、政策及工程措施建议。

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致谢

第一章 绪 论

1.1 研究背景及选题意义

1.1.1 非点源污染及其特征

1.1.2农业面源污染与水体富营养化

1.1.3 课题来源与研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1 非点源污染研究进展

1.2.2 农田氮素迁移转化规律研究现状

1.2.3 农田磷素迁移转化规律研究现状

1.2.4 国内外模拟降雨研究现状

1.3 本文研究内容与技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

第二章 研究区域概况

2.1 巢湖流域概况

2.2小柘皋河流域概况

2.2.1 地形地貌与气候气象

2.2.2 土壤类型与土地利用

2.2.3 社会经济概况

2.2.4 柘皋河流域污染现状

第三章 实验设计

3.1 室内模拟降雨装置

3.2模拟参数设置

3.2.1 土壤类型

3.2.2 降雨强度

3.2.3肥料及施肥量

3.2.4取样位置与方法

3.3 分析项目和方法

3.3.1 土壤指标与测定方法

3.3.2水质指标与方法

第四章模拟降雨的氮素迁移分析

4.1 铵氮的迁移规律分析

4.1.1 铵氮在土壤中的含量

4.1.2 氨氮在水分中的浓度

4.1.3 铵氮迁移规律分析

4.2硝氮在土壤和水分中的迁移

4.2.1 硝氮在土壤中的含量

4.2.2 硝氮在水分中的浓度

4.2.3 硝氮的迁移规律

4.3 总氮在土壤和水分中的迁移

4.3.1 总氮在土壤中的含量

4.3.2总氮在水分中的浓度

4.3.3总氮的迁移规律

4.4 小 结

第五章 模拟降雨的磷素迁移分析

5.1 有效磷在土壤和水分中的迁移

5.2 总磷在土壤和水分中的迁移

5.3 小 结

第六章 模拟降雨的综合指数分析

6.1 pH值的分析

6.2土壤有机质分析

6.3 高锰酸盐指数分析

6.4 小 结

第七章 结论与展望

7.1 主要结论

7.2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间撰写与发表的论文