發(fā)布時(shí)間：2020-11-12 08:48

　　 三峽庫(kù)區(qū)近年來(lái)水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重,農(nóng)業(yè)面源污染是導(dǎo)致水環(huán)境質(zhì)量下降的重要原因,加強(qiáng)對(duì)入庫(kù)流域農(nóng)業(yè)面源污染的控制,對(duì)三峽庫(kù)區(qū)水質(zhì)和水資源安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。秭歸縣蘭陵溪小流域是典型的丘陵區(qū)農(nóng)林復(fù)合小流域,前期研究與監(jiān)測(cè)顯示小流域水體氮磷持續(xù)超標(biāo),集水區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象加重。本研究以蘭陵溪小流域?yàn)檠芯繉?duì)象,2016和2017年度5~10月在徑流場(chǎng)、集水區(qū)和小流域尺度系統(tǒng)觀測(cè)與研究,綜合利用斷面監(jiān)測(cè)法、綜合水質(zhì)評(píng)價(jià)、基流分割法、GIS空間分析等方法,分析集水區(qū)氮磷輸出、綜合水質(zhì)及其與土地利用結(jié)構(gòu)的關(guān)系,揭示小流域土壤侵蝕和養(yǎng)分流失分布,解析土壤養(yǎng)分氮磷徑流和泥沙輸出特征及途徑,揭示養(yǎng)分遷移途徑,識(shí)別氮磷輸出關(guān)鍵期,探究徑流氮磷輸出對(duì)典型降雨響應(yīng),為開展農(nóng)業(yè)面源污染防治提供科學(xué)決策依據(jù)�；�于2017年的監(jiān)測(cè)與研究,主要結(jié)果如下:(1)徑流特征。2017年5~10月,小流域降雨量為1022.6 mm,總徑流深度達(dá)682.6 mm,其中基流(125.3 mm)和地表徑流(557.4 mm)分別貢獻(xiàn)18.35%和81.65%。地表徑流、總徑流與降雨量均顯著相關(guān)(P0.01)。總體上,小流域總徑流系數(shù)為66.8%,其中地表徑流系數(shù)為54.5%,具有較高的徑流轉(zhuǎn)化率。(2)土壤侵蝕。2017年5~10月小流域共輸出泥沙482.81 t,泥沙侵蝕模數(shù)為335.28t·km~(-2)·a~(-1),屬微度侵蝕。泥沙輸出與總徑流和地表徑流均達(dá)到顯著相關(guān)(P0.01)。次暴雨事件出現(xiàn)對(duì)土壤侵蝕具有重要影響,次暴雨事件(08/28)產(chǎn)生泥沙流失(50.02 t)占8月總泥沙流失的49.9%。侵蝕輸出泥沙(徑流場(chǎng)、測(cè)流堰)沙粒為主要形態(tài),占顆粒形態(tài)的80%以上。泥沙中粘粒、粉粒含量均與泥沙粒徑分形維數(shù)顯著正相關(guān)(P0.01),沙粒含量與分形維數(shù)顯著負(fù)相關(guān)(P0.05)。泥沙粒徑可以作為“指紋因子”來(lái)示蹤小流域的泥沙來(lái)源。(3)集水區(qū)氮磷養(yǎng)分輸出。小流域分為7個(gè)集水區(qū),自上而下其徑流氮磷養(yǎng)分濃度逐漸增大,其總氮、總磷、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮濃度范圍分別為2.14~22.37 mg·L~(-1),0.01~0.10mg·L~(-1),1.08~20.86 mg·L~(-1),0.03~0.17 mg·L~(-1)。各集水區(qū)氮磷濃度存在較大差異,其綜合水質(zhì)屬于Ⅲ~Ⅴ類(綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法)。其中,兩個(gè)集水區(qū)未達(dá)地表水功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn),其土地利用結(jié)構(gòu)分別為林地69.04%,耕地0.85%,園地20.91%,住宅用地6.49%,未利用地1.77%,水域0.94%;林地48.96%,耕地3.92%,園地17.90%,住宅用地20.78%,未利用地4.64%,水域3.80%�？偟�是全部集水區(qū)超標(biāo)項(xiàng)目,其中硝態(tài)氮約占80%,是綜合水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵因子。集水區(qū)徑流綜合水質(zhì)與林地比例顯著負(fù)相關(guān),與住宅用地和園地比例顯著正相關(guān)。與其他集水區(qū)比較,林地集水區(qū)氮磷輸出較低,綜合水質(zhì)穩(wěn)定性更強(qiáng)。(4)小流域徑流養(yǎng)分輸出濃度。2017年小流域總氮、總磷、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮輸出日平均濃度分別為14.752、0.039、10.594和0.150 mg·L~(-1)。其中,總氮濃度超地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn),銨態(tài)氮和總磷屬地表水Ⅰ類和Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)。氮磷比(378.3)遠(yuǎn)高于庫(kù)區(qū)適合藻類生長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn),屬氮限制性水體。(5)小流域徑流養(yǎng)分流失負(fù)荷。徑流養(yǎng)分流失途徑分為地表徑流和基流。徑流養(yǎng)分流失負(fù)荷中,總氮、總磷、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮共輸出8.926 t·km~(-2)、0.039 t·km~(-2)、5.990 t·km~(-2)、0.115 t·km~(-2),其中通過(guò)地表徑流的輸出占總徑流的77.81%、76.12%、82.71%和88.88%�；�流養(yǎng)分輸出高峰期在6~8月,地表徑流養(yǎng)分輸出高峰期在8~10月。(6)小流域氮磷輸出降雨徑流響應(yīng)。硝態(tài)氮濃度與徑流量呈負(fù)相關(guān),初期效應(yīng)不顯著;銨態(tài)氮和總磷與降雨量顯著正相關(guān)(P0.05),初期效應(yīng)顯著。小流域氮磷養(yǎng)分在降雨過(guò)程中的初期效應(yīng)大小順序?yàn)榭偭卒@態(tài)氮總氮硝態(tài)氮。(7)小流域泥沙養(yǎng)分流失負(fù)荷�？偟�、總磷、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮共輸出0.109 t·km~(-2)、0.328 t·km~(-2)、0.010 t·km~(-2)、0.001 t·km~(-2),7~10月為泥沙氮磷輸出的高峰期,總氮、總磷分別占泥沙氮磷流失總負(fù)荷的70.94%和75.80%。泥沙中氮素含量與泥沙粉粒、粘粒百分比顯著正相關(guān)(P0.05),總磷含量與粒徑未達(dá)到顯著水平,氮磷養(yǎng)分含量均與沙粒百分比成負(fù)相關(guān)。沙粒是泥沙養(yǎng)分輸出的主要顆粒形態(tài),通過(guò)沙粒輸出的各養(yǎng)分負(fù)荷均超出泥沙養(yǎng)分總負(fù)荷的65%以上。(8)小流域養(yǎng)分流失特征�？傮w上,總氮、總磷、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮共流失9.034 t·km~(-2)、0.367 t·km~(-2)、6.016 t·km~(-2)、0.117 t·km~(-2)。8~10月為養(yǎng)分流失高峰期,貢獻(xiàn)了養(yǎng)分總流失的60%以上。徑流貢獻(xiàn)了總負(fù)荷的98.8%、10.6%、99.8%和98.9%,泥沙流失負(fù)荷占總負(fù)荷的1.2%、89.4%、0.2%和1.1%。(9)2017年蘭陵溪小流域總氮、總磷、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮的流失負(fù)荷與基流、地表徑流和泥沙量具有良好的線性回歸關(guān)系。通過(guò)回歸模型估算小流域養(yǎng)分年流失負(fù)荷為總氮14.551 t·km~(-2)·a~(-1)、總磷0.397 t·km~(-2)·a~(-1)、硝態(tài)氮9.671 t·km~(-2)·a~(-1)、銨態(tài)氮0.217 t·km~(-2)·a~(-1)。小流域年氮肥流失率為20.3%,遠(yuǎn)高于庫(kù)區(qū)氮肥平均流失率9.0%;磷肥流失率為5.4%。與庫(kù)區(qū)平均流失率(5.7%)相當(dāng)。
【學(xué)位單位】：中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X524;S157.1
【部分圖文】：

討論降雨、徑流及泥沙間的相關(guān)性，并利用土壤分形分析對(duì)比了坡面及流失的粒徑關(guān)系。（3）小流域徑流及泥沙氮磷輸出特征利用斷面監(jiān)測(cè)法對(duì)流域出水口徑流及泥沙氮磷輸出進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，討論不同輸出養(yǎng)分輸出季節(jié)分布特征，并基于典型降雨分析了降雨過(guò)程氮磷負(fù)荷輸出特征，基于分析探究了粒徑對(duì)泥沙養(yǎng)分分布的影響。（4）小流域氮磷遷移途徑及負(fù)荷估算通過(guò)對(duì)流域出水口斷面徑流和泥沙的連續(xù)監(jiān)測(cè)，分析了小流域養(yǎng)分總流失負(fù)荷的分布特征，統(tǒng)計(jì)了基流、地表徑流和泥沙三個(gè)途徑的氮磷輸出負(fù)荷，總結(jié)了小流域流失的主要途徑，并通過(guò)回歸分析估算小流域養(yǎng)分年流失負(fù)荷。.5.3 技術(shù)路線

第二章 研究材料與方法概況置在的湖北省秭歸縣，為三峽庫(kù)區(qū)首縣，地處長(zhǎng)江西陵峽兩東部的中壩子村，坐標(biāo)范圍 110°53′27″E~110°54′50″E，是國(guó)家退耕還林科技支撐試驗(yàn)示范區(qū)，總面積約 144 hm2上的山地，自上而下地形復(fù)雜，呈樹枝狀由北向南匯入三之一，蘭陵溪小流域距三峽工程大壩上游僅 5 km。

豬、牛、羊基本為圈養(yǎng)，禽類為散養(yǎng)。較大規(guī)模的牲豬養(yǎng)殖糞池、沼氣池等糞便處理設(shè)施，散養(yǎng)戶因成本高沒有較好的禽畜糞便或因降雨沖刷進(jìn)入下游水體，或部分被用作有機(jī)肥還田后剩游水體。根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究，結(jié)合三峽庫(kù)區(qū)禽畜糞便排污系數(shù)，估糞便污染進(jìn)入水體的總氮、總磷分別為 0.644 t·hm-2·a-1和 0.023 t·獲取方法測(cè)點(diǎn)布設(shè)溪小流域支流上由上而下共布置 7 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，分別位于各支流出游，S7 位于最下游。流域各集水區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)具體布置見圖 3-1（S不參與集水區(qū)監(jiān)測(cè)）。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2880538