论文部分内容阅读
在点源污染逐渐得到控制后,面源污染成为了损害水环境的重要污染源。面源污染具有形成机理复杂、范围分布广、影响因子多、周期长、危害大灯特点,面源污染为三峡库区水环境污染物的主要源头,占整个库区污染负荷的77.85%,其中农业面源污染是面源污染重要的组成部分。紫色土是三峡库区最主要的土壤类型,水土流失、不合理的耕作措施和施肥管理使面源污染问题日趋严重,其中又以不合理的耕作措施对环境造成的影响尤为严重,它不仅导致土地质量退化,水质下降,而且对三峡库区生态系统的可持续发展也带来极大障碍。本文以重庆市涪陵区珍溪镇王家沟小流域为研究对象,通过野外观测试验和室内实验分析等方法,对王家沟小流域内的6个标准径流小区不同耕作方式(T1-常规顺坡耕作、T2-常规顺坡耕作+PAM土壤调节剂、T3-免耕+顺坡种植十稻草覆盖、T4-常规顺坡耕作+植物篱、T5-免耕+横坡垄作、T6-常规横坡耕作)下水土流失和养分流失特征进行观测、分析,目的是探讨传统耕作与水土保持耕作方式下水土流失和养分流失特征,为选择合理的耕作方式,从源头控制面源污染提供理论依据。主要结论如下:1.耕作措施对旱坡地水土流失的影响从次降雨径流量和泥沙量来看,水土保持耕作处理能够在很大程度上降低地表径流量和泥沙流失量,但是在玉米收割后,地表裸露,处理T2中PAM土壤调节剂失去效能,处理T3中秸秆覆盖物腐烂完全,失去了对地表的保护作用,处理T5中“垄”逐渐消失,因而水土保持耕作处理T2、T3、T5中径流量和泥沙流失量有所增加,并接近或超过常规耕作处理。从全年流失量来看,各处理(T1、T2、T3、T4、T5、T6)中年径流量分别为433.58L/m2、270.04L/m2、265.47L/m2、221.88L/m2、253.78L/m2、414.05L/m2,其中水土保持耕作处理T2,T3、T4、T5径流量占常规耕作处理T1的62.28%、61.23%、51.17%、58.53%。各处理中泥沙年流失量分别为116.47t/km2、80.05t/km2、71.21t/km2、71.11t/km2、70.74t/km2、112.09t/km2,水土保持耕作处理中泥沙流失量占常规耕作处理Tl的65.22%、64.12%、53.59%、61.29%。可见,水土保持耕作能够有效减少降雨对旱坡地的侵蚀和冲刷作用,减小径流量和泥沙流失量,但是对大强度降雨持续作用不能有效减少径流量和泥沙流失量。其中,植物篱对坡面径流和泥沙的拦截作用在整年都保持较高的水平。2.耕作措施对旱坡地氮素流失的影响就径流中氮素流失而言,水土保持耕作处理T2和T4能在一定程度上降低径流中氮素浓度,而处理T3在秸秆腐烂后径流中氮素浓度有所增加,而处理T5横坡垄作对径流中氮素浓度影响不大。各处理径流中总氮流失量分别为291.38mg/m2、180.53mg/m2、183.99mg/m2、152.62mg/m2、166.27mg/m2、278.94mg/m2,其中水土保持耕作处理T2、T3、T4、T5径流中氮素流失量占常规耕作处理T1的61.96%、63.14%、52.38%、57.06%。就泥沙中氮素流失来说,水土保持耕作能够有效的降低泥沙中氮素含量,各处理泥沙中总氮流失量为984.16mg/m2、437.50mg/m2、516.26mg/m2、279.01mg/m2、428.73mg/m2、896.82mg/m2,其中水土保持耕作处理T2、T3、T4、T5泥沙中氮素流失量占常规耕作处理T1的44.45%、52.46%、28.35%、43.56%。各处理中氮素总流失量为1275.54mg/m2、618.02mg/m2、700.24mg/m2、431.63mg/m2、595mg/m2、1175.76mg/m2,其中水土保持耕作处理T2、T3、T4、T5泥沙中氮素流失量占常规耕作处理T1的48.45%、54.90%、33.84%、46.65%。可见,旱坡地氮素流失以泥沙携带为主,泥沙携带氮素流失量占总氮流失量的64.64%~77.16%。水土保持耕作措施能够有效的降低旱坡地氮素流失量,其中植物篱在整个雨季对控制氮素流失具有最好的效果,流失量仅为常规流失量的33.84%。从氮素流失形态来说,总氮流失量>硝态氮流失量>铵态氮流失量,硝态氮流失量占总氮流失量的5.19%~6.98%,铵态氮流失量占总氮流失量的1.97%~2.24%。其中硝态氮流失量为铵态氮流失量的2.64倍~3.12倍。3.耕作措施对早坡地磷素流失的影响就径流中磷素流失而言,水土保持耕作处理能在一定程度上降低径流中磷素浓度,而处理T3在秸秆腐烂后径流中磷素浓度有所增加。各处理径流中总磷流失量分别为90.01mg/m2、49.75mg/m2、54.62mg/m2、42.34mg/m2、42.97mg/m2、84.91mg/m2,其中水土保持耕作处理T2、T3、T4、T5径流中磷素流失量占常规耕作处理T1的54.66%、60.02%、46.56%、47.21%。就泥沙中磷素流失来说,水土保持耕作能够有效的降低泥沙中磷素含量,各处理泥沙中总磷流失量为376.92mg/m2、204.88mg/m2、220.35mg/m2、169.45mg/m2、186.63mg/m2、352.87mg/m2,其中水土保持耕作处理T2、T3、T4、T5泥沙中磷素流失量占常规耕作处理T1的54.36%、58.46%、44.96%、49.51%。各处理中磷素总流失量为467.93mg/m2、254.63mg/m2、274.97mg/m2、211.82mg/m2、229.60mg/m2、437.78mg/m2,其中水土保持耕作处理T2、T3、T4、T5泥沙中磷素流失量占常规耕作处理T1的54.42%、58.76%、45.27%、49.07%。可见,旱坡地磷素流失以泥沙携带为主,泥沙携带磷素流失量占总磷流失量的79.80%~81.28%。水土保持耕作措施能够有效的降低旱坡地磷素流失量,其中植物篱在整个雨季对控制磷素流失具有最好的效果,流失量仅为常规流失量的45.27%。