不同土地利用方式下红壤磷素径流流失特征

摘要

土壤磷素流失已成为地表水富营养化的重要威胁,红壤在我国分布范围广、分布面积大,研究红壤磷素累积与流失特征可为红壤区农业面源污染控制、防止区域地表水污染提供科学依据。选取红壤区牧草地、休闲地、玉米地、菜地、大棚5种常见土地利用方式,采用人工模拟降雨方法,研究了红壤区不同土地利用方式下磷素累积状况、形态组成和随地表径流的迁移特征及其环境阈值。结果表明:(1)供试土壤Olsen-P含量的范围为6.81~178.17 mg/kg,土壤溶解态活性磷(CaCl 2-P)含量的范围为0.29~8.26 mg/kg,藻类可利用总磷(NaOH)的变化范围为30.34~369.81 mg/kg,不同利用方式红壤中均存在一定程度的磷素累积;(2)不同利用方式红壤的磷吸持指数PSI范围为31.95~47.05,均值大小表现为牧草地>玉米地>菜地>休闲地>大棚;(3)红壤地表径流中TP的浓度范围为0.245~2.073 mg/L,TDP浓度范围为0.023~0.308 mg/L,PP浓度范围为0.223~1.826 mg/L,不同场次降雨地表径流中TP和PP平均浓度和流失量大小与土壤表层Olsen-P含量分布规律一致,TDP平均浓度表现为大棚>菜地>旱地玉米>牧草地>休闲地,而TDP流失量却表现为大棚>菜地>牧草地>休闲地>旱地玉米;径流输出以PP为主,占TP的比例为82.46%~90.15%;(4)土壤Olsen-P与NaOH-P和CaCl 2-P存在极显著正相关,随着Olsen-P含量的增加,NaOH-P和CaCl 2-P提高,且Olsen-P与NaOH-P之间存在一个明显的“突变点”,确定36.17 mg/kg为红壤磷素流失的环境阈值,同时还指出,径流TP浓度或流失量与土壤NaOH-P含量呈显著正相关。