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丹江口库区蒿坪河小流域非点源污染特征研究

曾繁富  
【摘要】: 选取丹江口水库位于河南部分的最大入库河流老鹳河的支流蒿坪河小流域为研究对象,以修建的5组野外径流场等设施为依托,系统开展了自然降雨条件下不同坡度和土地利用类型非点源污染产生特征的研究。研究结果表明: (1)蒿坪河小流域降雨年度分布不均,暴雨集中型降雨产生径流和农业非点源污染的可能性最大。 (2)0~5°耕地、5~10°耕地、10~15°耕地、栎林和果园平均径流系数分别为2.01%、2.98%、5.44%、16.47%和2.42%。陡坡地带的栎林在降雨侵蚀力大于0.5的时候开始产流,以超渗方式为主;果园在降雨侵蚀力大于2.5的时候开始产流,以蓄满产流为主;耕地产流受人为影响显著,产流界限不容易确定,在暴雨集中型降雨条件下以超渗产流方式为主。栎林和果园产流量与降雨侵蚀力均存在一定的线性相关性,R2分别为0.939和0.912。耕地由于受人为影响比较大,其产流与降雨侵蚀力关系波动较大,没有明显规律。暴雨集中型降雨条件下,10-15°耕地产流和0-5°、5-10°差异性显著(P0.05),0-5°、5-10°耕地产流之间无显著差异。在小雨集中型降雨条件下,土壤结皮成为影响产流的主要因素。 (3)氮的流失以溶解态为主,其来源主要是化肥的过量施用;磷的流失以颗粒态为主,主要来源于土壤侵蚀。坡耕地是产生非点源污染的主要源区。施肥后的前两次强降雨,耕地总氮的流失量表现出坡度之间的差异性,一般10~15°耕地和0~5°、5~10°之间差异性显著(p0.05),但是在极端降雨条件下,如2008-7-18降雨,降雨侵蚀力达到了180,0~5°和5~10°耕地总氮流失量差异性也显著(p0.05)。在暴雨集中型降雨条件下,10~15°耕地总磷流失量和0~5°、5~10°耕地之间差异性显著(p0.05), 0~5°和5~10°耕地之间无显著差异性。此外陡坡栎林等山林地,氮磷输出总量也不容忽视,也是非点源污染产生的重要区域。 (4)暴雨集中型降雨条件下,10~15°耕地泥沙流失量和0~5°、5~10°之间差异性显著(p0.05),0~5°、5~10°之间无明显差异性,在强降雨条件下10~15°耕地水土流失严重。泥沙流失量年度差异性比较大,实验期内,2008年0~5°、5~10°、10~15°耕地、栎林和果园泥沙流失量分别为:142.54、191.50、1458.45、1253.31和211.64kg/hm2,2009年则分别为6.53、7.54、15.96、99.96和27.49 kg/hm2。10~15°耕地和陡坡栎林是土壤侵蚀的关键源区,应予以重视。 (5)对大于10°的耕地实施“坡改梯”工程,在进行农事操作时,多关注天气情况,尽量避开强降雨,对于减少化肥和水土流失,降低非点源污染的产生有很重要的现实意义。


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