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三峡库区几种不同土地利用类型对氮平衡的影响

肖宏宇  
【摘要】: 位于我国长江中上游的三峡库区,资源丰富,是我国重要的能源基地之一。由于库区耕地中坡地所占比例大,且利用不合理、存在着较为明显的水土和养分流失等问题,特别是大量的氮磷元素的流失,已经对三峡水库和长江水质的安全和保护构成严重的威胁。因此,对库区坡地不同利用方式下氮素平衡的研究,显得非常重要。 本研究应用坡面径流小区主要研究了石坎梯种粮、土坎梯种柑、土坎篱种柑、坡篱种粮、坡篱种茶、坡篱种柑、坡地种粮、坡地种茶、坡地种柑、荒坡地等十种土地利用方式的水、土以及养分流失特征,对小区氮素的年沉降量、施肥等输入总量,流失量以及植物利用、土壤硝化、反硝化等损失总量进行了研究,在此基础上比较了不同土地利用方式对氮平衡的影响。论文的主要结论如下: 1)研究区域2005年和2006年降水pH值平均为5.8,电导率平均为38.μs·cm~(-1),总体上污染程度较轻。2005年和2006年氮沉降总量分别为10.5 kgN·hm~(-2)a~(-1)和10.3kgN·hm~(-2)a~(-1),与我国90年代平均水平相当,略低于我国南方一些地区。2006年全磷沉降量为0.246 kg·hm~(-2)a~(-1),低于全国平均水平。降水中的氮浓度与雨量呈负相关关系,铵态氮对氮湿沉降量的贡献大于硝态氮,占58%。 2)不同土地利用类型对径流量和产沙量变化影响显著:荒坡地流失总量最大,土坎篱种柑最小。植物篱的应用在库区水土流失问题上有较好的调控作用。各小区的径流量和含沙量总体趋势是随着降雨量的增大而增大,其相关性均达到显著水平。 3)不同土地利用类型径流携带的各形态氮含量与泥沙携带的各形态氮含量从高到低的顺序均为:荒地、坡地>坎梯>植物篱,两者与降雨量呈显著正相关。不同小区氮流失总量从高到低依次为:坡地种粮>荒坡地>坡地种茶>坡地种柑>石坎梯种粮>土坎梯种柑>坡篱种粮>坡篱种茶>坡篱种柑>土坎篱种柑;氮素流失量在10.61 kgN·hm~(-2)a~(-1)~36.07 kgN·hm~(-2)a~(-1)之间。 4)坡地类型的氮素流失量最多,植物篱类型最少。说明植物篱的应用能有效防止水土以及养分的流失,所以也是三峡库区防止养分流失的最佳选择。 5)种粮类型的小区(坡地种粮、石坎梯种粮和坡篱种粮)由于氮肥的施入,氮素年输入量大于输出量,提高了土壤中氮素的含量,确保有充足的养分供后期作物利用。其它没有化肥施用的小区输出量大于输入量,其年纯损失的氮量在4.19~24.90kgN·hm~(-2)a~(-1)之间,因此随着氮素不断的损失,土壤的氮素肥力可能会逐年降低。


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