控制排水条件下土壤氮素的运移

为研究暗管控制排水与非控制排水条件下， 不同排水出口控制高度对土壤中氮素分布和迁移的影响， 在湖北省荆州市四湖工程管理局丫角排灌试验站进行了野外试验。试验结果表明， 无论采取控制排水与否， 土壤垂直剖面上硝态氮浓度均有一致的变化规律： 20 cm处浓度最高， 在40~60 cm浓度急剧减小， 60~80 cm浓度值很小（1 mg/kg左右）； 控制排水对土壤硝态氮的减小率有显著影响， 表现在控制水位越高， 土层间硝态氮减小率最大； 控制排水能降低表层土壤硝态氮的迁移； 铵态氮与硝态氮迥然不同， 无论采取控制排水与否， 铵态氮在土壤垂直剖面上的含量变化不大； 控制排水对铵态氮的含量也有一定的影响， 表现在控制排水位越低， 土壤中铵态氮的含量越小.     

丹江口库区典型小流域地表径流氮素动态变化

探明面源污染特征对制定丹江口水库水质保障体系具有重要意义。以胡家山小流域为研究对象，对村落和林 耕复合两种典型土地利用类型和流域各集水区出口地表径流氮浓度进行了连续监测。结果表明：村落降雨径流中总氮、硝态氮浓度较高，其中总氮均值超过20 mg/L，变化幅度都不大；氨氮浓度较低，但变化剧烈，这种氮浓度演变过程和降雨强度关系密切。硝态氮是村落氮输出的主要形态，占总氮输出的6031%～9655%，与总氮输出变化过程具有显著的相关性。林 耕地的氮浓度相对较低，总氮表现出上升—下降—平稳—上升的变化过程，硝态氮和总氮变化有着显著的相关性。在空间传输过程中，小流域下游氮浓度表现出稀释和富集两种效应，其中村落的氮输出对两种效应影响较大；在时间上，受耕作制度和气象变化，各集水区的氮浓度季节性变化明显，总氮浓度表现出春季>夏季>秋季>冬季，硝氮浓度表现出秋季>夏季>春季>冬季。胡家山小流域径流中氮素的含量均高于水库水体氮素含量，总氮高于地表水Ⅴ类水质标准，需要加强对小流域污染源的控制与处理，尤其是对村落径流的处理。
     

基于Hydrus-1D模型的太湖流域农田系统水分渗漏和氮磷淋失特征分析

在土壤水分长期定位观测基础上,应用Hydrus-1D模型对太湖流域典型稻麦轮作农田土壤水分渗漏进行动态模拟,并结合深层土壤溶液取样及氮磷浓度测定,分析了当前耕作方式下农田水分渗漏和氮磷淋失特征。结果表明,土壤水渗漏与降雨、灌溉及前期土壤含水率有关;麦季深层渗漏量小但持续时间长,而稻季单次渗漏量大却持续时间短。模拟时段内铵态氮和可溶解性总磷的淋失主要发生在稻季,淋失量分别为2.62、0.49 kg/hm²,分别占稻麦轮作期总淋失量的96.0%、96.0%,而硝态氮淋失主要发生在麦季,淋失量为57.97 kg/hm²,占总淋失量的80.2%;无机氮淋失的主要形态为硝态氮,其淋失量占总淋失量的96.4%。综合看来,硝态氮应作为主要阻控对象,以减少农田面源污染对地下水及太湖水体的污染风险。此外,氮磷淋失在6、7月份即休耕期和水稻生长早期容易达到峰值,应得到重视。     

三峡库区消落带农用坡地氮素流失特征及其环境效应

三峡库区消落带坡地的自发农用较为常见,消落带的这种利用方式可能加剧养分流失并对库区水环境造成影响.通过对库区2011～2013年3个落干期消落带农用坡地的地表径流、壤中流中氮素形态与浓度进行定位监测,研究消落带农用坡地氮素流失特征及其环境效应.结果表明:常规施肥下,消落带农用坡地侵蚀模数为1 443 kg/(hm2·a),落干期内坡地平均径流量为230 mm,径流系数为0.58,其中壤中流流量占总径流量的77％.历次降雨产流事件中常规施肥处理时,地表径流、壤中流中TN平均浓度分别是4.85±0.85、20.73±2.05 mg/L,落干期地表径流(泥沙)和壤中流的TN流失量分别为6.63± 1.19、35.22±3.38 kg/hm2,分别占当季施肥量的2.2％、11.7％.可见,随壤中流流失是三峡库区消落带农用坡地氮素流失的主要途径.与常规施肥处理相比,减量施肥处理使地表径流(泥沙)、壤中流TN流失通量分别显著降低了25％、48％,表明减少氮肥用量可以显著降低消落带农用带来的环境风险,建议消落带农用地氮肥进行减量施肥,使其既不影响作物产量,也显著降低氮流失.     

三峡库区消落带农用坡地氮素流失特征及其环境效应

三峡库区消落带坡地的自发农用较为常见，消落带的这种利用方式可能加剧养分流失并对库区水环境造成影响。通过对库区2011~2013年3个落干期消落带农用坡地的地表径流、壤中流中氮素形态与浓度进行定位监测，研究消落带农用坡地氮素流失特征及其环境效应。结果表明：常规施肥下，消落带农用坡地侵蚀模数为1 443 kg/（hm2·a），落干期内坡地平均径流量为230 mm，径流系数为0.58，其中壤中流流量占总径流量的77%。历次降雨产流事件中常规施肥处理时，地表径流、壤中流中TN平均浓度分别是4.85±0.85、20.73±2.05 mg/L，落干期地表径流（泥沙）和壤中流的TN流失量分别为6.63±1.19、35.22±3.38 kg/hm2，分别占当季施肥量的2.2%、11.7%。可见，随壤中流流失是三峡库区消落带农用坡地氮素流失的主要途径。与常规施肥处理相比，减量施肥处理使地表径流（泥沙）、壤中流TN流失通量分别显著降低了25%、48%，表明减少氮肥用量可以显著降低消落带农用带来的环境风险，建议消落带农用地氮肥进行减量施肥，使其既不影响作物产量，也显著降低氮流失。 关键词： 三峡水库；消落带；地表径流；壤中流；氮负荷；减量施肥     

灌溉和降雨条件下生态沟渠氮、磷输出特征研究

为了研究长沙县金井河流域农业源头生态沟渠氮和磷的输出特征，对灌溉和降雨条件下及不同季节生态沟渠水体氮、磷的变化特征进行监测研究。研究结果表明：灌溉和降雨期间，生态沟渠中总氮的输出最大值为270 mg/L，其输出的主要形态为氨态氮和硝态氮，总磷的最大值达032 mg/L。灌溉后，生态沟渠氮、磷的输出均呈单调递减变化，在灌溉初期均最高。降雨后，总氮、总磷沿程变化趋势均呈递减变化；生态沟渠对水体总氮、总磷去除率分别达64%、70%；各断面氮、磷的输出随着时间的增加呈先增加后降低的趋势，其中总氮、氨态氮含量在雨后第3 d达到最高，总磷含量在雨后第2 d达到最高。在不同季节中水体氮、磷的变化以冬季总氮、氨态氮和磷浓度最高     

丹江口库区典型小流域水体氮素分布特征研究

丹江口水库水质总体良好,但总氮浓度超标问题突出。为明确不同类型小流域氮素的分布和输出特征,优化制定库区控氮措施,选择库周典型小流域,开展水体氮素浓度系统观测和分析。结果显示:(1)余家湾(养殖型)总氮浓度平均为21.23 mg/L,五龙池(村落型)总氮浓度平均为4.00 mg/L,高于钱家沟(自然型)和张沟(农田型);五龙池(村落型)硝态氮浓度最高,平均为2.37 mg/L,张沟最低,平均为1.06 mg/L;余家湾(养殖型)氨氮浓度远高于钱家沟(自然型)、五龙池(村落型)和张沟(农田型)。(2)钱家沟(自然型)氨氮浓度沿程下降趋势显著(p0.05);张沟(农田型)硝态氮(p0.01)和总氮浓度(p0.01)沿程上升趋势显著,坑塘湿地等微地形结构可能是影响小流域氮素的沿程变化的主要因素。(3)钱家沟(自然型)和五龙池(村落型)氮素冬季(12～2月)浓度较高,夏秋季(6～11月)浓度较低,春季(3～5月)波动最大;张沟(农田型)氮素高值出现在6月;余家湾(养殖型)氮素浓度高值出现在8月。(4)余家湾(养殖型)氮素以氨氮为主,五龙池(村落型)、张沟(农田型)和钱家沟(自然型)以硝态氮为主。基于上述结论,后续丹江口库区氮素控制应系统梳理不同类型小流域的分布和数量,重点关注养殖型小流域的氨氮污染和村落型小流域的硝态氮污染。     

红壤丘陵区土壤养分退化与养分库重建

通过试验研究,提出了土壤养分退化的定义,内容和评价标准。结果表明,本区属严重和极严重退化的土壤面积,氮占２０％左右,磷占８０％左右,钾占１０％;属肥沃等级的土壤面积,钾占１／３左右,氮占１／６左右,而磷为零。在农田土壤养分退化机理方面,氮主要是淋失,特别是由于铵态氮在施入土壤后１０天即大量转化为硝态氮,这大大增加了氮素淋失的可能;     

鄂西长江喀斯特小流域氮磷输出特征

以鄂西长江中上游分界处的喀斯特小流域下牢溪为研究对象,于2019年对河道内15个观测点进行了间隔半月的现场水环境因子监测、水样采集和室内营养盐分析,以探讨河流氮磷浓度及输出负荷的时空变化特征.结果表明:下牢溪总氮和总磷浓度分别为1.46±0.05和0.02±0.04 mg/L,普遍低于长江流域内其他河流.氮素浓度呈现春夏高、秋冬低的年内变化特征,磷素浓度总体表现为丰水期高于枯水期,与降雨密切相关.河流上游氮磷浓度均较高,受控制流域内农业活动影响较大.流域氮素浓度空间分布差异性较为明显,磷素浓度对河流附近人为活动及生活污染的响应敏感.流域中全年氮磷输出负荷分别为26.57和0.25 t,主要集中在春、夏季,贡献了全年氮负荷的82.0％、磷负荷的83.9％.硝氮和溶解态总磷分别为最主要的氮磷流失形态.夏季受降雨冲刷影响,颗粒态磷流失负荷占总磷负荷的比重显著高于其他季节.     

上海青紫泥土壤氮素淋溶及其对水环境影响研究

农田氮素淋失受多方面因素的影响，其淋失研究有多种方法，利用渗漏池，在上海青浦农田水利试验站进行青紫泥土壤氮素的淋溶模拟试验，以探讨不同水肥管理方式下的淹水稻田中，氮素的迁移，转化机制及其对水环境的影响，研究结果表明：淹水稻田中氮素淋失的基本形态为硝态氮（NO3^-,N)，在下渗水流的驱动下，NH4＋－N也能渗漏到一定的深度，对地下水环境形成威胁，但不如NO3－N显著；不同处理的剖面中NO3－－N和NH4＋－N浓度均表现出随深度增加逐渐降低的趋势，每次施肥后，不同处理剖面中的NO3＿N浓度均表现为短期内迅速上升，后期逐渐下降的趋势，其中NH4＋－N浓度与NO3－－N的消长规律相似，但表现出峰值超前且变幅远大于NO3－－N浓度的特征；氮素的淋失主要发生在当年的6－8月份之间，此期与降雨高频期的重叠加剧了对水环境的污染，采用节水节肥的管理模式，不仅能保护产量，还能减少灌溉量，大大降低施用氮肥对地下水污染的威胁。     

上海城市河岸带对降雨径流氮垂直去除研究

在上海市城市河岸带人工绿地建设了微区径流场,进行了5次模拟降雨径流实验,研究了人工绿地岸带下渗流中氮浓度和去除率的时空变化。结果表明：人工绿地岸带对垂直下渗流中氮有显著的净化作用,且主要集中于土壤的0~30 cm以内,TN和NH4+去除率在399%和398%以上,NO3-+NO2-去除率除11月为负值外,其余月份均在100%以上;在30~60 cm深度,由于土壤氮的析出导致径流中氮浓度增加,去除率降低;而60~90 cm深度的去除率增加。径流场内下渗流中氮浓度具有明显的水平空间变化,随距入水端距离的增加,30 cm深度下渗流中氮浓度先上升后下降;人工绿地岸带对下渗流中氮的净化作用均随淹水时间的延长呈降低趋势,且季节变化明显,在10月和4月具有较高的去除率,0~30 cm内TN、NH4+和NO3-+NO2-的去除率可分别达635%、891%和416%以上     

不同水土保持林地土壤有机碳研究

研究了重庆四面山低山丘陵区不同水土保持林地0~20、20~40 和40~60 cm的土壤有机碳含量及不同深度的土壤有机碳密度。结果表明：0~20、20~40 和40~60 cm土层中土壤有机碳含量的平均值分别为3309、751和321 g/kg；0~20 cm的土壤有机碳密度介于497～1431 kg/m2，而0~60 cm的土壤有机碳密度介于784～1794 kg/m2，均值为1278 kg/m2；土壤有机碳含量和有机碳密度随土壤深度增加而显著减少，但其减少程度随水土保持林树种组成不同而异；不同水土保持林地60 cm深度的土壤有机碳密度存在显著差异，表现为：天然次生林>人工林>农耕地，其中，天然阔叶混交林土壤有机碳密度最大，为1794 kg/m2，农耕地的最小，仅为784 kg/m2。人工水土保持林中，阔叶混交林的土壤有机碳密度最大。从增加土壤碳的角度，建议营造阔叶混交林     

洞庭湖退田还湖区不同土地利用方式对土壤养分库的影响

以钱粮湖垸为例，研究了洞庭湖退田还湖区的林地（Ⅰ）、园地（Ⅱ）、旱地（Ⅲ）、水田（Ⅳ）和荒地（Ⅴ）等不同土地利用方式下的土壤养分含量、养分库综合指数以及养分相关性。研究表明：土壤养分分布的表聚效应明显，0～50 cm土层土壤有机质含量为3.40～32.32 g/kg，全氮、水解氮含量为2.23～9.71 g/kg、12.95～112.00 mg/kg，全磷、速效磷含量为29.50～69.35 g/kg、4.15～75.68 mg/kg，全钾、速效钾含量为603～3069 g/kg、37.70～217.50 mg/kg；林地土壤全氮含量最高，有机质含量最低，水田有机质、全钾及速效磷含量均最高，旱地水解氮含量最高，而荒地土壤全氮、全磷、全钾、水解氮及水解磷均最低；土壤养分库综合指数变化范围为24.33～295.93，排序为IⅣ（231.96）＞IⅢ（193.46）＞IⅡ（70.90）＞IⅠ（59.57）＞IⅤ（35.59）；土壤养分要素的相关性分析结果表明，有机质与全磷、全磷与速效磷、全氮与全钾、水解氮与速效磷均呈显著正相关关系，相关系数分别为 0.5760、0.5961、0.6864 和 0.5701。     

上海城区地面沉降及其对地下水采灌量的响应

上海城区地面沉降主要是由超采地下水、松散沉积地层压实等因素共同作用导致的,并引发多种次生灾害。F4分层标监测数据指示的地面沉降情况,显示上海城区地面沉降表现为总体具有非线性变化的规律,特别是1980年代以来,表现出垂向逐渐增大的特点,在空间上也不断扩展,直至2001年才始有缓和的趋势。在不同时段,随地下水开采量及开采层次的变化,上海城区地面沉降表现出不同的特征。结合1990~2009年20年内第四含水层地下水采灌量数据,得出地面沉降对地下水采灌量的响应关系为:地下水开采量增加,地层沉降量增大;地下水开采量减少,地层沉降量减小,但地面沉降相对于地下水开采具有滞后性;随着逐年的回灌,地层沉降量减小,且地下水回灌效果与回灌层位有直接关系。     

川西亚高山人工针叶林枯落物持水与土壤渗透性能

为川西亚高山人工林水源涵养效益评价与林分结构合理配置提供科学依据，对该区不同恢复阶段的人工针叶林类型林地枯落物蓄积量及其最大持水量、土壤贮水与渗透性能进行了试验研究。研究结果表明：（1）林地枯落物蓄积量随林龄增大而增加，排序为：70 a云杉林(F)>40 a云杉林(C)>40 a云杉 落叶松林(E)>55 a云杉林(B)>40 a落叶松林(D)>桦木林(BF)>25 a云杉 落叶松林(A)>灌木林(SF)>裸露地(BL)，林地枯落物最大持水量也呈相同的趋势。（2）随土壤深度增加，土壤容重逐渐增大，有机质与非毛管孔隙度逐渐减小，土壤pH、毛管孔隙度和总孔隙度变化趋势不明显。（3）在0~30 cm土层，滞留贮水量在3632~7037 t/hm2，排序为：E>C>F>SF>D>BF>B>A>BL；最大贮水量在12294~23154 t/hm2，排序为：SF>D>F>E>A>B>BF>C>BL。（4）在0~20 cm土层，初渗率在080~2595 mm/min，排序为：C>D>E>BF>B>SF>F>A>BL；稳渗率在055~425 mm/min，排序为：BF>E>SF>A>B>F>D>C>BL。（5）各渗透率指标与土壤容重极显著负相关 (〖WTBX〗P〖WTBZ〗<001)，与有机质含量、非毛管孔隙度极显著正相关 (〖WTBX〗P〖WTBZ〗<001)；稳渗率与枯落物蓄积量显著正相关 (〖WTBX〗P〖WTBZ〗<005     

绵阳市代表性点位土壤多环芳烃剖面分布特征

通过挑选绵阳市有代表性的点位土壤柱，应用GC MS分析土壤柱垂直剖面中多环芳烃的含量水平，得出其垂直剖面分布特征。结果表明：5~20 cm深度中的PAHs含量最高，40 cm以下则含量锐减。由于表层（0～5 cm）土壤与大气之间的土气交换频繁，PAHs含量相对较低，而5~20 cm处土壤受到表层土壤的遮盖，PAHs富集较高，含量达到整个土壤柱最高值。多环芳烃总体垂直剖面分布特征表现出随深度增加含量减少的趋势。PAHs总含量以江油市点位(33024 ng/g)最高，其次是三台县点位(29989 ng/g)，最低是游仙区点位(11274 ng/g)。研究区主要污染物为Nap、Phe和Chr/y。其中不同的土质、种植物都能影响PAHs的富集和迁移速率，导致含量在不同深度上产生变化。此外，参照有关环境质量标准，发现PAHs总量上江油市点位与三台县点位属于轻微污染、游仙区点位则属于无污染。     

绵阳市代表性点位土壤多环芳烃剖面分布特征

通过挑选绵阳市有代表性的点位土壤柱，应用GC MS分析土壤柱垂直剖面中多环芳烃的含量水平，得出其垂直剖面分布特征。结果表明：5~20 cm深度中的PAHs含量最高，40 cm以下则含量锐减。由于表层（0～5 cm）土壤与大气之间的土气交换频繁，PAHs含量相对较低，而5~20 cm处土壤受到表层土壤的遮盖，PAHs富集较高，含量达到整个土壤柱最高值。多环芳烃总体垂直剖面分布特征表现出随深度增加含量减少的趋势。PAHs总含量以江油市点位(33024 ng/g)最高，其次是三台县点位(29989 ng/g)，最低是游仙区点位(11274 ng/g)。研究区主要污染物为Nap、Phe和Chr/y。其中不同的土质、种植物都能影响PAHs的富集和迁移速率，导致含量在不同深度上产生变化。此外，参照有关环境质量标准，发现PAHs总量上江油市点位与三台县点位属于轻微污染、游仙区点位则属于无污染。     

Sediment accumulation rate and radiological characterisation of the sediment of Palmones River estuary (southern of Spain)

Chemical analyses and radioecological methods were combined in order to estimate the sediment accumulation rate in the upper 20 cm depth of the Palmones River estuary. Organic matter, total carbon, C:N and (137)Cs vertical profiles showed changes at 13 cm depth. These changes could be associated with the decrease in river input since 1987 when a dam situated in the upper part of the estuary started to store water. Using 1987 as reference to date the sediment, accumulation rate was 1.2 cm yr(-1). As alternative method, two layer model of (210)Pb(xs) vertical distribution showed a sedimentation rate of 0.7 cm yr(-1) with a surface mixing layer of 7 cm thickness. The high ammonium, potassium and sodium content in pore water and the strong correlation between (137)Cs activities and organic matter in dry sediment suggests that (137)Cs (the only anthropogenic product detected) is mainly accumulated in the estuary associated with the particulate organic material from the catchment area.     

鄱阳湖典型湿地土壤有机质及氮素空间分布特征

通过对鄱阳湖三个典型湿地植物群落带土壤有机质和全氮的空间分布特征的研究，结果表明：有机质和全氮在湿地土壤中的垂直分布规律具有一致性，表层含量显著高于下层，40 cm以下土壤养分含量基本稳定。表层土壤有机质和全氮含量不同植物群落间存在差异，有机质变化趋势为：刚毛荸荠群落带＜南荻群落带＜灰化苔草群落带；氮素含量的变化趋势为：南荻群落带＞灰化苔草群落带＞刚毛荸荠群落带。土壤碳氮比相对较低（10～23）；植物对养分的吸收能力、植被生长特征、湿地生态水文过程等影响着有机质和氮素含量的空间分布。