三峽庫區(qū)湖北段消落帶氮磷含量分布及流失特征研究.pdf

1、三峽大壩對(duì)于保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)、水資源安全和生態(tài)屏障方面具有重要的影響。本文研究了三峽庫區(qū)湖北段消落帶氮磷含量分布及其流失特征，以期為三峽庫區(qū)消落帶防治水土流失，控制氮磷流失以及降低農(nóng)業(yè)面源污染提供一定的理論依據(jù)。
　　本研究通過采集消落帶三種母質(zhì)（紫砂巖、花崗巖、石灰?guī)r）研究區(qū)域內(nèi)不同水位高程下的土、水樣品，并在水庫以最低水位運(yùn)行期間，選擇庫區(qū)內(nèi)廣泛分布的紫砂巖母質(zhì)區(qū)域進(jìn)行模擬徑流沖刷試驗(yàn)，最后統(tǒng)計(jì)分析了三峽大壩蓄水前后、庫區(qū)不同研究

2、區(qū)域的氮磷含量以及賦存形態(tài)變化規(guī)律。得到以下研究結(jié)果:
　　(1)不同水位高程的土壤容重分布在1.35～1.53 g/cm3之間，均值為1.45±0.06 g/cm3;總孔隙度分布在41.87～49.81％之間，均值為46.79±2.57％。隨著海拔升高，消落帶表層土壤容重逐漸增大，總孔隙度逐漸降低，砂粒含量(28.62～51.74％)逐漸升高;隨著水位海拔升高，土壤表層土壤pH(6.87～6.57)逐漸降低，土壤有機(jī)質(zhì)和全氮逐漸

3、升高，有機(jī)質(zhì)含量分布在8.54～22.85 g/kg之間，均值為14.22±9.68 g/kg，土壤全氮、全磷含量分別分布在0.15～0.76 g/kg和0.16～0.29 g/kg之間，均值分別為0.51±0.18 g/kg和0.22±0.04 g/kg。水樣中總氮總磷含量隨著水位下降而升高，而水質(zhì)逐漸變差，且不同母質(zhì)水樣中全氮含量存在極顯著差異，水樣中全磷含量則未表現(xiàn)出顯著性差異。
　　(2)徑流中氮磷濃度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)大致

4、相同，均是在放水沖刷的初期達(dá)到最大濃度，然后呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，并在一定時(shí)間之后慢慢趨于穩(wěn)定。初始總氮和總磷濃度分別分布在50.44～66.09 mg/L和68.56～85.06 mg/L之間;硝態(tài)氮和銨態(tài)氮初始濃度分別分布在16.91～20.57 mg/L和22.41～34.26 mg/L之間。指數(shù)函數(shù)能較好地?cái)M合徑流中氮磷濃度隨沖刷時(shí)間的變化過程。草帶對(duì)于氮磷的攔截效率為TN＞ NO3--N＞NH4+-N＞TP，對(duì)徑流中各氮素指標(biāo)的

5、攔截效率在85.7％以上，對(duì)總磷的攔截效率在61.3％以上;隨著寬度的增加，草帶對(duì)于氮磷的攔截效率增強(qiáng);隨著沖刷強(qiáng)度的增大，草帶對(duì)氮磷的攔截能力均有一定程度的降低;通過對(duì)比沖刷前后各層次土壤中氮磷含量發(fā)現(xiàn)沖刷結(jié)束后氮磷在土壤表層有較高程度的富集，表明草帶攔截的氮磷多被土壤所蓄存，各氮磷養(yǎng)分變化率分別于沖刷強(qiáng)度、土層深度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，隨著沖刷強(qiáng)度和土層深度的增加，氮磷在土層中的富集程度隨之降低。
　　(3)產(chǎn)流時(shí)間隨著沖刷強(qiáng)度的增

6、大而顯著減小，產(chǎn)流速率隨沖刷強(qiáng)度的增大而顯著遞增。具體表現(xiàn):中、高沖刷強(qiáng)度(90、120 mm/h)相比低沖刷強(qiáng)度(60mm/h)的產(chǎn)流時(shí)間分別縮減了22.9％、40.8％（5m草帶）和16.3％、69.5％(10m草帶)，而中、高沖刷強(qiáng)度下的穩(wěn)定產(chǎn)流速率分別是低沖刷強(qiáng)度下的1.48、3.10倍（5m草帶）和1.54、2.40倍（10m草帶）。累積徑流量隨著產(chǎn)流歷時(shí)的延長而逐漸增加，二者之間具有顯著的線性相關(guān)關(guān)系。徑流小區(qū)上、下坡位不同

7、深度(5、10、20、30 cm)土壤含水量對(duì)徑流沖刷的響應(yīng)模式存在顯著的差異。上坡表層土壤含水量上升幅度最大，增幅約0.10 v/v;30 cm深度土壤含水量增加緩慢，增幅范圍為0.009～0.012 v/v。下坡10 cm深度土壤含水量增幅(0.121 v/v)最大。
　　(4)在三峽水庫正式蓄水后，總氮總磷含量較蓄水前有不同程度的降低，庫區(qū)湖北段的氮磷含量普遍低于重慶段，全磷含量隨著淹水時(shí)間的延長而降低。氮磷的不同賦存形態(tài)是