三峡库区紫色土坡耕地氮磷迁移规律试验的研究

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1、StudyonNitrogenandPhosphorusMigrationinslopefarmlandofpurplesoilinThreeGorgesReservoirRegionAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByCaoHuailiangSupervisedbyProf.LongTianyuSpecialty:MunicipalEngineeringCollegeofUrbanCons

2、tructionandEnvironmentalEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2013中文摘要摘要三峡库区的土壤类型以紫色土为主，其中绝大部分为坡耕地。紫色土由紫色页岩发育而成，具有土层浅薄、孔隙度大、下渗及抗蚀性差的特点，其土壤中氮磷的流失与其他地区存在明显的差异。因此开展对库区紫色土坡耕地氮磷迁移流失规律的研究对于库区的水土保持以及水环境安全具有十分重要的理论与现实意义。本文以西南大学紫色土肥性研究基地的紫色土为研究对象，通过进行室内人工降雨试验，分析了紫色土径流和壤中流中TN、TP在不同

3、雨强、坡度、上方来水及施肥方式下的变化规律。所得到的主要研究结论如下：雨强对紫色土地表径流和壤中流中TN、TP迁移流失的影响研究表明：径流中TN的流失浓度随着的雨强的增大而增大；在中、小雨强时壤中流中的TN流失量小于径流中TN流失量，但是在大雨强时地表径流中TN流失量显著大于壤中流中的TN流失量。径流中的TP流失量与流失浓度呈现相同的规律：都是随着雨强的增大呈现先减小然后增大的变化规律。TP的流失存在一个“转折雨强”0.89mm/min，在“转折雨强”0.89mm/min时壤中流中TP的流失浓度及流失量最大，而此时径流中TP的浓度和流失量最小。雨强对地表径流和壤中流中

4、TP的浓度影响很小，但对于TP的总流失量影响很大。坡度对紫色土地表径流和壤中流中TN、TP迁移流失的影响研究表明：地表径流中的TN浓度随着坡度的增加而增大，随着时间的增加呈现先增加后减少的趋势。壤中流中的TN浓度及流失量都随着坡度的增加呈现先增加后减少的变化规律，存在一个临界坡度为15°，在坡度15°时壤中流强度达到最大值。坡度对于地表径流中TP流失总量的影响较大，在有上方来水的情况下，坡度越大，地表径流中的TP流失总量也越大；而坡度对于壤中流中TP流失总量的变化影响较小，其TP流失总量相对于地表径流来说基本可以忽略不计。上方来水对紫色土地表径流和壤中流中TN、TP迁

5、移流失的研究结果显示：在有上方来水时TN的流失浓度随着上方汇水流量的增加而增加，当上方汇水流量达到600ml/min时径流中TN的流失浓度最大。上方来水对紫色土坡耕地径流及壤中流中TP的流失总量有显著的影响，径流与壤中流中TP的流失浓度相差不大，但壤中流中TP的流失总量占径流TP的流失总量比例最高仅为6.17%。施肥方式对紫色土地表径流和壤中流中TN、TP迁移流失的影响研究表明：不同的施肥方式对径流和壤中流中TP流失浓度及流失量有显著的影响：在喷洒施肥的情况下，壤中流中TP的流失量总体上明显的大于混合施肥下的TP流失量；混合施肥时TP的流失主要集中在降雨的中后期。I重

6、庆大学硕士学位论文关键词：紫色土，雨强，坡度，上方来水，施肥方式II英文摘要ABSTRACTThemainsoiltypeispurplesoilinThreeGorgesReservoirRegion,mostofthatisslopefarmland.Originatingfrompurpleshalesoil,thestructureofpurplesoilischaracterizedbylargeporosity,shallowsoil,highinfiltrationcapacity,andweakunderlyingshalepermeability.T

7、hereareobviousdifferencesofnitrogenandphosphorouslossinsoilcomparetootherregions.Therefore,carryoutthestudyonnitrogenandphosphoruslosswiththerainfall-runoffprocess,thereisveryimportanttheoreticalandpracticalsignificanceforsoilandwaterconservationandwaterenvironmentsecurityinThr