香溪河流域土壤氮素流失規(guī)律及淋溶過(guò)程模擬研究.pdf

1、三峽水庫(kù)開(kāi)始蓄水后，香溪河庫(kù)灣回水區(qū)頻繁的爆發(fā)“水華”現(xiàn)象。由于香溪河兩岸的坡耕地坡度大，土地耕作方式不合理，大量施用農(nóng)藥和化肥，導(dǎo)致農(nóng)藥和化肥流失并污染地表水和地下水，造成了庫(kù)區(qū)水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象不斷加劇。針對(duì)香溪河流域坡耕地種植面積大，坡度大的特點(diǎn)，選取興山縣坡地典型土壤作為研究對(duì)象，通過(guò)室內(nèi)模擬人工降雨試驗(yàn)和室內(nèi)土柱淋溶試驗(yàn)，研究了坡面降水情況下，地表徑流中氮素的流失規(guī)律，以及在水分飽和土壤中氮素的垂直淋溶規(guī)律，并對(duì)氮素在土柱中的遷

2、移轉(zhuǎn)化過(guò)程用數(shù)學(xué)模型做了數(shù)值模擬，主要得出以下結(jié)論：
　　（1）室內(nèi)模擬人工降雨試驗(yàn)結(jié)論：相同雨強(qiáng)，不同坡度下，地表徑流中TN的濃度相差不大，主要是氮素的流失形態(tài)有顯著差異。坡度小時(shí)，地表徑流中NO3--N的平均濃度較高；坡度大時(shí)，地表徑流中NH4+-N的平均濃度較高。相同坡度，不同雨強(qiáng)下，地表徑流中氮素的濃度沒(méi)有很明顯的規(guī)律，但是坡面徑流流量與雨強(qiáng)呈正相關(guān)關(guān)系，徑流中氮素的累積流失量與雨強(qiáng)呈正相關(guān)關(guān)系。降雨條件和坡度相同，不同的

3、施氮肥處理水平下，地表徑流中氮素的濃度與氮肥施用量成正比，同時(shí)氮素的累積流失量與氮肥的施用量之間也存在明顯的正相關(guān)關(guān)系。
　?。?）室內(nèi)土柱淋溶試驗(yàn)結(jié)論：相比于石灰土，紫色土更容易發(fā)生氮素淋溶，氮素在紫色土土柱中的運(yùn)移速度更快。NO3--N和NH4+-N在土壤中的運(yùn)移過(guò)程，相對(duì)于土壤水分運(yùn)移都有一個(gè)明顯的滯后現(xiàn)象，且隨著柱深增加，滯后現(xiàn)象越明顯。NO3--N比NH4+-N更容易被淋溶到土壤深層，從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，硝態(tài)氮很容易被淋溶到

4、60cm以下的土層中，而銨態(tài)氮?jiǎng)t基本上不會(huì)被淋溶到60cm的深度。這是由于土壤膠體對(duì)NH4+-N的吸附作用，NH4+-N不容易被淋溶出來(lái)，只有當(dāng)淋溶的時(shí)間足夠長(zhǎng)，且流入土壤中NH4+-N的含量超過(guò)土層最大吸附容量時(shí)，才會(huì)被淋溶下來(lái)。
　　（3）數(shù)學(xué)模型模擬結(jié)果：用對(duì)流-彌散（CDE）方程建立了一維飽和土壤中氮素遷移轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)和查閱文獻(xiàn)的方法確定了彌散系數(shù)、硝化動(dòng)力學(xué)常數(shù)、反硝化動(dòng)力學(xué)常數(shù)和銨態(tài)氮吸附分配系數(shù)等模型