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随着人口的增长与经济的发展,我国水环境问题日益严峻。地表水质受到自然和人为因素的综合作用,而土地利用的变化是人类活动作用于自然生态系统的一种最直接的形式。分析土地利用变化对水体环境的影响有助于从人为干扰、非点源污染等角度了解流域水体污染的发生过程与机制,可以为流域的水资源保护提供科学依据。同时也对防治水体富营养化和保证当地居民饮用水健康具有重要意义。本研究选取了位于宁波市鄞州区的亚热带山地丘陵地区的一个小流域作为研究对象,该流域为鄞州区重要的水源地,受城市化影响较小,完全排除了工业污染物等其他点源污染的直接干扰。通过对小流域内不同用地类型下地表径流的水质进行定点采样,研究农业用地类型及比例、森林植被覆盖率及水文条件和季节变化等因素对农业非点源污染物氮和磷输出的影响。同时,选取流域内的自然湿地,对湿地去除氮、磷能力进行研究,分析影响湿地氮磷去除能力的影响因素。通过一系列的调查研究,试图为认识和监控农业非点源污染提供理论依据,并为防治农村水源地水体富营养化找到有效可行的方法。研究结果表明:(1)该地区N的输出量为3.14kg/d-5.22kg/d, P的输出量为0.057kg/d-0.261kg/d。N、P的输出量随季节变化明显,冬季最低,夏季达到最高。N、P的日输出量与水流量变显著相关,随着水流量的增加而增加,特别是在明显降水之后,N、P的输出量显著增加,分别达到11.274kg/d和0.804kg/d,说明降水和径流速度是影响非点源污染的重要因子。(2)流域内各监测点N形态的输出特征以硝态氮(N03--N)为主,占N输出量的57.6%,输出的总氮(TN)中有机氮(or-N)占35.2%,氨氮(NH4+-N)所占的比例较低,平均仅为8.1%。(3)单位面积N和P的输出量与农业用地面积(包括苗圃地、菜地、果园以及居民区和景区建筑面积)所占的比例显著正相关,而与森林覆盖率及竹林面积显著负相关,特别是与森林覆盖率,呈极显著负相关(P<0.01)。由此可知农业用地类型是影响非点源污染的主要因素之一。而增加森林覆盖率是有效控制农业非点源污染N、P释放的重要途径。(4)人类活动和干扰不仅增加了流域N、P的输出,同时森林用地类型的改变也影响森林集水区受纳水体的水质,其水体的N、P浓度与人类生产活动的干扰强度呈正比。同时,由于人类活动和对林地的开发利用造成的水质环境影响也反映在受纳水体沉积物中。(5)作为去除水体N、P的有效途径,自然湿地生态系统对TN的固定和去除能力最高达到29.6%,对TP的去除率达到40.2%,一块面积很小的自然湿地生态系统,理想状况下全年对N的去除量可达383kg,P的去除量为24kg。其中N的去除以NO3-N和or-N为主。湿地去除的营养元素N、P中,被植物体吸收的N低于10%,吸收的P为20%~40%,剩余的大部分N、P被湿地基质吸附过滤以及微生物硝化反硝化作用去除。(6)影响湿地除N、P能力的因素有季节变化、植物种类和生长状况以及水文条件变化等,其中季节变化通过影响植物生长和水文条件影响湿地N、P去除能力。植物在大量生长时根系组织的固定吸附、以及植物体的吸收都增加了湿地的除N、P能力,而植物衰亡时,吸收和固定的N、P又会重新释放到水体。不同植物种类对N、P的吸收能力强弱有所差异,空心莲子草和加拿大一枝黄花对N、P有较强的吸收能力。同时不同植物还会影响植物根际土壤的硝化反硝化作用强度。本文的研究结果表明,人为活动和农业用地类型面积的增加是引起农业非点源污染的主要原因。除控制农业用地面积增加外,利用自然形成的湿地系统可以减少氮磷输出,对当地的水源地起到保护作用。