丹江口水库淹没区淅川段土壤氮磷分布及释放影响因素研究

论文摘要

本文以南水北调中线源头丹江口水库淹没区（河南淅川段）为研究对象,采取野外调查和实验室模拟分析相结合的方法,系统开展淹没区土壤氮、磷分布特征研究并在此基础上通过实验室模拟进行氮、磷在土壤—水界面释放影响因素研究,研究结果表明:⑴丹江口水库淹没区淅川段土样各营养元素含量均呈正态分布。土壤耕作层（0-20cm）硝氮含量范围介于5.8～77.9mg/kg,其均值为25.02mg/kg;氨氮含量介于5.2～25.6mg/kg之间,其均值为13.53mg/kg;总氮含量介于181.5～1640.6mg/kg之间,其均值为671.92mg/kg;总磷含量介于457.9～1473.2mg/kg之间,其均值为877.3mg/kg;有机质含量介于1.7～45.3g/kg之间,其均值为18.08g/kg。硝氮、氨氮、总氮、总磷及有机质含量在土壤剖面由上向下减少,耕作层含量大于非耕作层。耕作层有机质含量较高为I级,总氮含量较低为III级,总磷平均含量与全国土壤总磷含量范围相比,含量较高。耕作层土壤总氮、总磷平均含量,均大于沉积物中能引起最低级别生态毒性效应的总氮浓度和总磷的浓度。⑵各土地利用类型硝氮含量:村庄>底泥>旱地>消落带>林地>水田;土地利用类型对土壤氨氮的分布影响不显著。除林地耕作层土壤氨氮含量较高外,其他土地利用类型土壤氨氮含量差别较小;水田总氮含量远大于其他土地利用类型土壤含量,可能与土壤中有机质含量有关,底泥由于其累积效应,总氮含量略高于其他土地利用类型;土地利用类型对土壤中总磷含量分布影响不太显著,除消落带和林地较低以外,旱地、村庄,底泥及水田中总磷平均含量相差不大;采样点土壤中有机质含量受土地利用类型影响较为显著,其含量分布:水田>村庄>底泥>旱地>消落带>林地。⑶经分区研究,氮、磷在空间上的含量分布受离河岸远近影响较小,淹没区下游第四区域氮、磷及有机质平均含量略高于其他区域,而第三区域与第五区域氮、磷及有机质含量略低。说明淹没区土壤受人类种植活动影响较大。⑷土地利用类型对土壤—水界面氮、磷营养物释放影响较小;上覆水与土壤—水界面间隙水间营养盐浓度梯度对氮磷释放影响显著;中性条件有利于硝氮、氨氮向上覆水体的释放,而与之相反,总磷在中性条件下释放强度低于酸、碱性条件;温度升高能促进土壤中硝氮、氨氮及总磷的释放;在试验初期,扰动大大加快了硝氮、氨氮、总磷的释放,但达到最大释放量后,其释放强度下降;在无藻类等水生植物生存条件下,光照对硝氮、氨氮及总磷释放影响较小,光照组释放强度略高于遮光组。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 2 文献综述
• 2.1 沉积物中氮、磷的赋存形态
• 2.2 氮、磷吸附与释放机制
• 2.2.1 氮的吸附与释放机制
• 2.2.2 磷的吸附与释放机制
• 2.3 氮、磷吸附与释放影响因素
• 2.3.1 氮吸附与释放影响因素
• 2.3.1.1 溶解氧的影响
• 2.3.1.2 pH 的影响
• 2.3.1.3 温度的影响
• 2.3.1.4 有机质的影响
• 2.3.1.5 生物作用的影响
• 2.3.2 磷吸附与释放的影响因素
• 2.3.2.1 铁的影响
• 2.3.2.2 铝的影响
• 2.3.2.3 有机质的影响
• 2.3.2.4 溶解氧的影响
• 2.3.2.5 温度的影响
• 2.3.2.6 pH 的影响
• 2.3.2.7 干湿交替条件的影响
• 2.4 小结
• 3 研究内容与方法
• 3.1 研究区概况
• 3.1.1 地理位置
• 3.1.2 气候特征
• 3.1.3 土壤特征
• 3.1.4 淹没区概况
• 3.2 研究内容及技术路线
• 3.2.1 研究内容
• 3.2.2 技术路线
• 4 丹江口水库淹没区淅川段土壤氮、磷分布特征
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 试验设计
• 4.1.2 样品采集与前处理
• 4.1.3 样品测定分析方法
• 4.1.4 数据处理
• 4.2 丹江口水库淹没区淅川段土壤氮、磷分布特征
• 4.2.1 丹江口水库淅川段土壤氮、磷含量
• 4.2.1.1 不同土地利用类型氮、磷及有机质含量分布特征
• 4.2.1.2 淹没区氮、磷及有机质含量空间分布特征
• 4.2.2 丹江口水库淹没区淅川段土壤氮、磷相关性分析
• 4.2.3 丹江口水库淹没区淅川段土壤氮、磷均值分析
• 4.2.3.1 氮、磷含量的正态分布检验
• 4.2.3.2 氮、磷均值及模拟实验特征土样的确定
• 4.3 小结
• 5 氮、磷在土壤—水界面释放影响因素研究
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 供试土壤
• 5.1.2 试验设计
• 5.1.3 数据处理
• 5.2 环境因子对土壤—水界面氮、磷释放的影响
• 5.2.1 pH 对土壤—水界面氮、磷释放的影响
• 5.2.2 温度对土壤—水界面氮、磷释放的影响
• 5.2.3 扰动对土壤—水界面氮、磷释放的影响
• 5.2.4 光照对土壤—水界面氮、磷释放的影响
• 5.3 小结
• 6 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集