科研产出
梁子湖流域降雨径流过程及氮磷流失对不同景观格局的响应
《环境科学与技术 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：景观格局决定小流域能源流动与水沙过程，是影响氮磷流失的重要因素。以湖北梁子湖流域的双溪（农林复合型）和石桥（林地型）2个典型小流域为研究对象，在自然降雨条件下，于2016年1-12月对流域出口断面水质水量进行了连续监测，并结合丰水期典型次降雨径流过程，探讨了不同景观格局下小流域降雨径流过程和氮磷输出特征，为梁子湖环境综合治理提供一定的科学依据。结果表明：（1）降雨径流过程在不同景观格局小流域内呈现出明显差异。相比于双溪小流域，石桥小流域产流能力较强，径流过程呈现出汇流时间较短、径流响应速度较快、径流模数较大的趋势；（2）双溪小流域总氮（TN）和总磷（TP）月均输出浓度范围分别为1.29～4.28 mg/L和0.04～0.22 mg/L，均高于石桥小流域（TN:0.62～1.90 mg/L;TP:0.02～0.11 mg/L），其中硝态氮（NO3--N）是氮素流失的主要形态，占TN流失的51.8%～88.2%。相比于石桥小流域，双溪小流域的NO3--N/TN较大。2个小流域的氨氮（NH4+-N）和亚硝态氮（NO2--N）输出浓度均较低并且无明显变化趋势；（3）双溪小流域的TN和TP月均输出通量范围分别为1.83～20.03 g/s和0.04～1.45 g/s，均高于石桥小流域（TN:0.62～10.01 g/s;TP:0.01～0.54 g/s），且与同时段流量呈现显著正相关关系（P<0.01）;（4）双溪小流域的TN和TP流失强度分别为3.68和0.20 t/（km2·a），分别是石桥小流域的1.32倍和1.30倍。氮磷流失主要集中在降雨频繁的4-7月，占全年流失负荷的70%以上。综上，梁子湖流域景观格局显著影响养分流失，优化土地利用配置和科学合理施肥是改善该流域水环境的科学措施。
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巢湖流域不同耕作和施肥方式下农田养分径流流失特征
《水土保持学报 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：采用野外定位观测试验,研究巢湖流域不同耕作和施肥方式下农田养分径流流失特征,探索降低养分流失、提高湖区水质的有效耕作和施肥措施。2009-2010年结果表明,冬季麦田径流液总氮(TN)的浓度范围是2.12～4.34mg/L,溶解态氮(DN)约占TN的72%～92%,DN中又以硝态氮(NO3--N)为主,溶解态有机氮(DON)次之,铵态氮(NH4+-N)所占比例极小。径流液总磷(TP)浓度范围是0.095～0.360mg/L,颗粒态磷(PP)约占TP的51%～69%。DN和PP是农田氮磷径流流失的主要形态。长期的保护性耕作可提高径流液TN、DN、NO3--N、DON和DP的浓度,降低PN和PP的浓度,但对NH4+-N和TP浓度无明显影响;氮肥后移一定程度上易增加追肥后短期内降雨径流液各形态N的浓度,但可降低小麦整个生育期内径流液各形态P的浓度。在当地常规耕作条件下(处理CT),麦田TN和TP径流流失量分别为1.065,0.079kg/hm2,占当季施N量的0.71%,施P量的0.24%。与处理CT相比,处理CTS(常规+覆盖)、NFP(氮肥后移)和NTS+NFP(少免耕覆盖+氮肥后移)TN流失量分别减少了14%、21%和24%,TP流失量分别减少了20%、21%和24%。因此,保护性耕作和氮肥后移在保证小麦产量的前提下,可作为巢湖流域源头控制农田养分流失的主要措施。
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秸秆覆盖与平衡施肥对巢湖流域农田氮素流失的影响研究
《土壤通报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：通过野外径流小区观测试验,研究了巢湖流域旱地秸秆覆盖与平衡施肥条件下的径流、泥沙和氮素流失特征。结果表明,相对于当地传统耕作区,秸秆覆盖和平衡施肥能分别减少30.47%和21.61%的径流量,减少22.88%和20.59%的泥沙量,表现出显著的水土保持作用。当地传统耕作处理氮向水体迁移的负荷量为3.04 kghm-2,流失系数为1.35,其中溶解态氮是氮迁移的主要形式,其浓度占总氮浓度的60%~88%。秸秆覆盖与平衡施肥均能有效的降低径流氮的流失量,可分别降低27.42%和21.88%的氮流失,但其对径流氮浓度的影响却不明显。作物生长情况显著影响土壤氮素的流失,地上部分生物量与径流总氮的迁移量呈负相关关系。因此秸秆覆盖和平衡施肥可以作为源头控制农田养分流失的较好措施加以推广。
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保护性耕作与平衡施肥对巢湖流域稻田氮素径流损失及水稻产量的影响研究
《农业环境科学学报 》 2010 北大核心 CSCD
摘要：采用田间小区试验,连续2年研究了巢湖流域保护性耕作与平衡施肥对稻田氮素径流流失特征和水稻产量的影响。结果表明,巢湖流域水稻田在传统耕作条件下径流液中TN的浓度范围是0.73～15.33mg·L-1,DN是氮素径流流失的主要形态,约占TN的74%～92%,NH4+-N和NO3--N所占比例差异比较大,主要与径流-施肥时间间隔以及作物的不同生育期有关。氮素径流损失量年际差异比较大,2008年和2009年分别是2.91kg·hm-2和6.23kg·hm-2,分别占施氮量的1.62%和3.46%。由于降雨事件的偶然性,平衡施肥对氮素径流损失量的影响具有很大不确定性,径流流失风险仍难以控制;保护性耕作能有效地降低氮素径流流失负荷,使得氮素流失潜能大大减小。与T(传统耕作)处理相比,TS(传统耕作+秸秆还田)处理、BF(平衡施肥)处理和NTS+BF(少免耕+秸秆还田+平衡施肥)处理水稻产量平均增产幅度分别为9.97%、13.60%和23.18%,产量差异达到显著水平。因此,保护性耕作可以作为源头控制稻田氮素流失的较好措施之一加以推广。
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AnnAGNPS模型在丹江库区黑沟河流域的模拟应用与检验
《土壤通报 》 2009 北大核心 CSCD
摘要：采用连续型-分布式参数模型AnnAGNPS,并结合GIS技术,对丹江库区黑沟河流域2003年农业面源污染负荷进行了定量模拟,并且用同步水质监测数据检验了该模型在丹江库区低山丘陵型流域的适用性。研究结果表明:(1)2003年黑沟河流域输沙量为16714.81t,粘粒(<0.002mm)占78.01%;氮素流失量达91.82t,其溶解态氮占76.96%;磷素流失量达4.49t,其颗粒态磷占87.28%。(2)面源污染物向水体迁移具有明显的季节特征,主要集中在降雨量比较多的4～10月份。(3)土地利用方式是影响面源污染物流失的重要因素,居民用地、坡耕地和荒地是该流域污染物流失的关键源区。(4)AnnAGNPS模型对泥沙侵蚀和氮磷营养盐流失的模拟精度由高到低为:氮输出>泥沙模拟>磷输出,对氮的模拟能力较强,对泥沙模拟精度一般,而对磷的模拟则表现出较大的不确定性。
关键词： AnnAGNPS模型 GIS 面源污染 黑沟河流域
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秸秆覆盖与平衡施肥对巢湖流域农田磷素流失的影响研究
《中国土壤与肥料 》 2009 北大核心 CSCD
摘要：通过野外径流小区观测试验,研究了巢湖流域旱地秸秆覆盖与平衡施肥条件下的径流、泥沙和磷素流失特征。结果表明,相对于当地传统耕作区,秸秆覆盖区和平衡施肥区能分别减少30.47%和21.61%的径流量,减少22.88%和20.59%的泥沙量,表现出显著的水土保持作用。当地传统耕作区磷向水体迁移的负荷量为0.47 kg.hm-2,流失系数为0.52,其中颗粒态磷是磷迁移的主要形式,其浓度占总磷流失浓度的74.45%~90.85%。秸秆覆盖与平衡施肥均能有效地降低径流磷流失量,可分别降低32.29%和29.81%,但其对径流磷浓度的影响却不明显。因此,秸秆覆盖和平衡施肥是作为源头控制农田养分流失的较好措施。
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