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《西南大学》 2007年
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紫色土典型小流域非点源磷输出及其模型运用

高扬  
【摘要】: 地处长江上游的紫色土丘陵区是四川农业的主体,严重的水土流失、不合理的农业耕作和肥料管理造成的非点源污染日益严重,非点源磷污染尤为突出,不仅造成当地土地退化,水环境质量下降,而且对长江流域生态系统的可持续发展带来较大压力。川中丘陵地区以紫色土为主,抗蚀性较弱,由于降雨集中,水土流失严重,特别是丘陵山区的坡地尤为突出。磷素作为土壤重要养分和水体富营养化的限制因子,土壤侵蚀所造成的磷迁移,是坡地土壤退化和非点源污染的直接原因。 本文通过人工降雨,研究两种坡度紫色土坡地在不同雨强、不同覆盖度下,磷素的迁移方式、迁移通量以及迁移过程进行研究,同时将其与自然降雨下磷素的迁移进行比较研究;通过SCS模型对紫色土坡度径流量进行模拟和参数校正;选取了川中丘陵典型紫色土小流域,通过对小流域地表水和地下水磷素迁移的连续定位观测,研究的非点源磷污染来源、污染途径方式及其对水环境的影响,为预防和控制紫色土丘陵区磷素非点源污染提供科学依据。 研究获得的主要结果与结论: 1.紫色土坡地产生两种径流模式:地表径流和土壤壤中流,其径流动态和磷素输出浓度受降雨强度、坡度和土壤表层作物覆盖度的影响:相同坡度下,农田作物的覆盖作用能促进壤中流,减缓表面流,但产流时间的差异不大;植被覆盖影响磷素的迁移,不同降雨强度下雨强对磷浓度变化影响不明显,土壤物理结构和作物特征对可溶性磷变化趋势起主导作用。 2.坡地径流过程中磷素通过地表径流和壤中流进行迁移,磷迁移量随降雨强度增大。在暴雨时,裸地小区的磷素最高迁移量可达1.7 kg/hm~2,而作物覆盖的小区壤中流迁移量达0.18 kg/hm~2。 3.在多场降雨侵蚀过程中,紫色土坡地TP流失的预测模型可表达为:Cn=aQ2+bQ+c;降雨量是影响模型参数b的主要因子,参数a与b呈显著相关。 4.流域TP的浓度输出主要受径流量的影响,TP的高浓度输出主要发生在径流量大的季节;TP浓度输出与径流量的相关系数为0.773,达到显著相关;TP输出负荷与径流量的相关系数为0.758,达到显著相关。 5.流域的截留率主要受流域的水生植物和微生物的影响,春夏季生物活动加强,对TP截留率最高;在秋季TP的最大截流负荷为49 mg/m~2·d,截留率和径流量、截留负荷相互间的相关系数均在0.7以上,达到显著相关。
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:X52

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