滇池流域台地水土和氮磷流失及防控技术研究

论文摘要

农业非点源目前已成为我国水环境恶化和湖泊富营养化的重要因素,对农业非点源污染机理和控制对策的研究越来越受到重视。目前国内外有关水土流失和养分流失的研究报道很多,大多采用单一测定方法、从单场降雨单个因素深入阐明、多为坡面研究,从生态系统的角度、采用综合方法、在小流域尺度上研究氮磷流失的年际变化规律仍较少,目前在滇池流域台地区域研究水土及氮磷流失规律的研究还尚未报道。本文选择滇池东南面呈贡县大渔乡小流域和松花铺小流域为试验点,采用径流小区和小流域集水区出口实测法测定坡面和集水区的水土和氮磷流失过程及氮磷流失负荷;研究该区的降雨侵蚀量的季节变化特征、土壤侵蚀变化特征;利用通用土壤流失方程USLE估算小流域的水土流失量;并通过测定径流量和径流中的氮、磷随时间和降雨强度的变化,分析水土流失和氮、磷流失规律,为滇池流域台地区域找到控制水土和氮磷流失的途径,提高土壤质量,为滇池流域生态修复、生态规划和土地利用调整提供科学依据。研究主要结论如下:1.研究区年降雨量集中在5～10月,这5个月的降雨量占全年降雨量的80%以上,降雨侵蚀力90%以上发生在该时段。尤其是6、7、8三个月的降雨量为全年的54%,侵蚀力占全年降雨侵蚀力的71%,是需要控制水土流失的重点季节。2.研究区主要的4种土地利用类型,年均水土流失量按大小顺序排列为坡耕地>荒草坡>农果混作>板栗园。按年均氮磷流失量大小排列为农果混作>板栗园>坡耕地>荒草坡。3.平均坡度3°的梯地,土壤侵蚀量表现为随坡位变化规律,上部>中部>下部。土壤有机质、土壤容重、土壤水稳团聚体、土壤含水量都表现了不同部位的变化规律。上部土壤有粗骨化现象和坡底土壤粘粒累积现象。上部坡位是水土流失重点控制部位。4.不同土地利用下,次降雨径流量与径流中总氮含量相关关系显著,与总磷的关系不显著,但时段降雨径流量与时段氮、磷流失量有很好的相关关系(r=0.97)。5.在次降雨过程中,径流中的总氮、总磷以及溶解性氮和溶解性磷的浓度与径流量变化趋势基本相似,表现出先上升后下降的趋势。降雨初期是氮磷流失的高峰期。在氮磷流失的年际变化中,6、7月是氮磷流失的高峰季节。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 引言
• 1 国内外研究综述与发展趋势
• 1.1 国内外面源污染研究综述
• 1.1.1 面源污染概念
• 1.1.2 国内外面源污染的研究进展
• 1.1.2.1 农业非点源污染对水环境的影响
• 1.1.2.2 农业非点源污染研究方法
• 1.1.2.3 土地利用与非点源污染
• 1.1.2.4 非点源污染控制技术对策
• 1.1.2.5 滇池流域非点源污染研究成果
• 1.2 国内外土壤侵蚀研究进展
• 1.2.1 土壤侵蚀过程
• 1.2.2 研究方法
• 1.2.2.1 土壤侵蚀测定方法
• 1.2.2.2 计算方法（土壤侵蚀模型）
• 1.3 国内外氮、磷流失研究进展
• 1.3.1 土壤氮素流失的形态、途径及过程
• 1.3.2 土壤磷素流失的形态及迁移途径
• 1.3.3 农林复合系统对土壤养分变化的研究
• 1.4 研究存在的问题与前景展望
• 2 滇池流域及研究区基本情况
• 2.1 滇池流域自然环境状况
• 2.1.1 地理位置及水系
• 2.1.2 地质、土壤特征
• 2.1.3 气象
• 2.1.4 人口及经济
• 2.1.5 旅游经济
• 2.1.6 森林植被
• 2.1.7 生态环境存在的主要问题
• 2.1.7.1 流域水资源短缺
• 2.1.7.2 滇池水体污染严重
• 2.1.7.3 水土流失严重
• 2.1.7.4 发展的“新昆明”建设对滇池水体的潜在影响
• 2.2 研究区位置及基本情况
• 2.2.1 地理、气象及水文特征
• 2.2.2 地形地貌
• 2.2.3 植被状况
• 2.2.4 土壤类型及理化性质
• 2.2.5 土地利用状况
• 2.2.6 人口及经济状况
• 2.2.7 面源污染负荷
• 2.2.8 土壤氮、磷含量调查
• 2.2.9 农田施肥现状和特点
• 2.2.10 研究区水土及氮磷流失
• 3 研究内容、技术路线与方法
• 3.1 研究内容
• 3.1.1 台地土壤侵蚀分析
• 3.1.2 台地氮磷流失分析
• 3.1.3 台地水土及氮磷流失防控技术研究
• 3.2 研究技术路线
• 3.3 研究方法
• 3.3.1 测定方法
• 3.3.2 计算方法
• 3.3.3 分析方法及指标
• 4 台地土壤侵蚀分析
• 4.1 试验设计
• 4.2 研究区降雨量分布
• 4.3 降雨量与降雨侵蚀力分布
• 4.4 降雨量与径流量
• 4.4.1 不同土地利用的降雨产流
• 4.4.2 不同坡位径流量变化
• 4.5 不同土地利用的土壤侵蚀量
• 4.5.1 不同坡度土地利用的土壤侵蚀量
• 4.5.2 径流泥沙含量与径流量的关系
• 4.5.3 不同坡位土壤侵蚀量的变化
• 4.6 不同坡位土壤抗蚀力变化
• 4.6.1 土壤有机质变化
• 4.6.2 土壤结构性能随坡位的变化
• 4.6.2.1 不同坡位土壤容重
• 4.6.2.2 不同坡位土壤机械组成
• 4.6.2.3 不同坡位土壤的结构性质变化
• 4.6.2.4 土壤含水量随坡位的变化
• 4.7 通用土壤流失方程 USLE 估算土壤侵蚀量
• 4.8 小流域土壤侵蚀
• 4.8.1 集水区月径流量变化
• 4.8.2 集水区水土流失年际变化
• 4.9 小结
• 5 台地氮磷流失分析
• 5.1 试验设置与分析方法
• 5.1.1 坡面径流小区试验
• 5.1.2 集水区出水口测定
• 5.2 坡面氮磷流失年际变化
• 5.2.1 不同土地利用下氮磷流失特征
• 5.2.2 径流量与氮磷流失关系
• 5.2.3 径流中泥沙含量与氮磷流失关系
• 5.3 典型降雨过程中的氮磷流失动态变化
• 5.3.1 氮磷流失量随时间的变化过程
• 5.3.2 氮磷流失量与时段径流量的相关分析
• 5.3.3 次降雨径流养分流失率估算
• 5.3.4 径流中泥沙粒径分析
• 5.3.5 不同土地利用年土壤流失量与氮磷流失量
• 5.4 小流域氮磷流失变化
• 5.4.1 集水区氮磷流失年际年内变化
• 5.4.2 集水区径流的氮磷流失形态
• 5.4.3 集水区氮磷流失负荷
• 5.5 小结
• 6 台地面源污染防控技术
• 6.1 水土及氮磷流失控制方案
• 6.1.1 水土流失因子控制方案
• 6.1.1.1 提高土壤抗蚀力
• 6.1.1.2 坡度坡长因子
• 6.1.1.3 地面植被覆盖
• 6.1.1.4 水土保持管理措施
• 6.1.2 污染类型控制方案
• 6.1.3 输移过程控制方案
• 6.2 水土及氮磷流失防控关键技术
• 6.2.1 生物篱技术
• 6.2.1.1 生物篱的物种选择
• 6.2.1.2 种植管理技术要求
• 6.2.1.3 水土及氮磷流失控制效果
• 6.2.1.4 生物篱技术特点
• 6.2.2 混农林技术
• 6.2.2.1 树种选择
• 6.2.2.2 不同水土保持林的防蚀效果
• 6.2.2.3 园地不同管理措施下的水土及氮磷流失控制效果
• 6.2.3 边坡陡岩植物喷播技术
• 6.2.3.1 物种配置
• 6.2.3.2 微地形改变
• 6.2.3.3 植被建植方法
• 6.2.3.4 种子预处理
• 6.2.3.5 播后管理技术
• 6.2.4 山地径流控制净化技术
• 6.2.4.1 技术路线
• 6.2.4.2 布局
• 6.2.4.3 拦蓄系统
• 6.2.4.4 净化系统
• 7 结论与讨论
• 7.1 结论
• 7.2 讨论
• 参考文献
• 个人简历
• 导师简介
• 成果目录清单
• 致谢