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【目的】探明不同地下水位深度条件下,地表径流过程中溶质的迁移规律。【方法】采用模拟试验,研究3种地下水位(地下水位与地表持平、低于地表5和10cm)及不同地表径流流速下(90,120,200,250mL/s),土壤溶质迁移到地表径流过程中,其在3种途径(土壤侵蚀、伯努利效应、扩散)下的变化规律。【结果】当地表径流流速小于200mL/s时,随着地表径流流速的增加,土壤溶质流失加剧,伯努利效应和扩散作用是引起土壤溶质流失的主导因素;当地表径流流速大于200mL/s时,土壤侵蚀是引起土壤溶质流失的主导因素。径流60min后,当地下水位低于地表5～10cm时,随着土层深度的增加,土壤剖面中溴化物质量浓度则逐渐增大。当地下水位与地表持平时,混合层深度为0.9～4.6mm;当地下水位低于地表5和10cm时,混合层深度均小于2.5mm。【结论】土壤溶质迁移过程与地表径流流速和地下水位高低有重要关系。 相似文献
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根据西北黄土地区土壤击溅侵蚀特点,结合土壤溶质的物理和化学特性。推求了黄土坡面溶质随地表径流迁移的动力模拟模型,并利用实测资料得到了径流Ca~(2+)动力模型,同时对模型进行了检验。 相似文献
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间歇降雨条件下黄土坡面土壤溶质的迁移特征 总被引：4，自引：0，他引：4
【目的】研究间歇降雨条件下黄土坡地水分溶质迁移特征,为减少汛期坡耕地肥料流失率和水土流失量提供理论依据。【方法】以黄土坡地为研究对象,采取表层喷施和拌施两种施肥方式,通过两场间隔24 h的室内模拟降雨试验,从降雨-径流-土壤相互作用角度,研究间歇降雨条件下坡面水土流失和土壤溶质（NO3-、Br-和PO43）的迁移特征。【结果】第二次降雨的稳定产流强度、径流量和侵蚀泥沙量均大于第一次降雨,初始产流时间和产流强度达到稳定的时间也比第一次降雨提前。与第一次降雨平稳阶段NO3-和Br-的浓度相比,第二次降雨开始产流时浓度明显偏大,但其平稳阶段浓度又均小于前者,而吸附性PO43-的第二次降雨浓度高于第一次降雨稳定期浓度。非吸附性NO3-和Br-易随入渗水迁移,导致表层土壤溶质含量显著减少,第二次降雨地表总流失量小于第一次降雨,而PO43-受土壤侵蚀因素影响很大,喷施和拌施条件下PO43-第二次降雨的总流失量分别为第一次降雨的2.93和1.77倍。【结论】对于土体疏松易侵蚀的黄土地区,受降雨间歇期表层土壤溶质含量和土壤抗蚀性变化的影响,第二次降雨的径流溶质浓度过程线不能视作第一次降雨的简单延续,多次降雨会加剧吸附性土壤溶质的地表流失风险。在雨季里,首次降雨应时该采取必备的截流措施,减少非吸附性土壤养分的大量流失;对后期降雨的关注重点则是涵养水土,防范吸附性土壤养分的流失风险。 相似文献
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在大田试验条件下,以水稻品种运2645为供试材料,设置常规处理(A)、麦秸还田(B)、麦秸还田减肥(C)、肥料运筹(D)和旋耕(E)5个处理组合,研究不同处理对水稻产量及农田地表径流NPK流失的影响。结果表明:(1)麦秸还田使水稻产量比常规处理增加3.0%左右;(2)试验年度稻季农田总地表径流水量为4.3×103m3·hm-2;(3)麦秸还田减肥和麦秸还田处理比其处理明显降低农田地表径流水体NPK流失量,不同处理地表径流总N流失量由低到高依次为麦秸还田减肥、麦秸还田、常规处理、肥料运筹和旋耕,不同处理地表径流总P和K的流失量由低到高依次为麦秸还田减肥、麦秸还田、肥料运筹、常规处理和旋耕;(4)麦秸还田能够降低稻田地表径流NPK的流失率,但麦秸还田减肥处理由于流失量减小幅度远低于肥料施用量的减小幅度,其NPK流失率均表现为最高;(5)麦秸还田使水稻产量略有增加,使稻田地表径流水体NPK流失量和流失率均明显降低。 相似文献
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[目的]研究农田施用沼肥对玉米产量及农田径流水质的影响。[方法]采用沼肥和化肥对比试验,通过模拟试验方法,研究不同肥料配方对土壤地表径流氮、磷及硝酸盐流失的影响。[结果]利用沼渣施底肥、沼液追肥,可明显增加玉米产量,且施用沼肥比施用化肥增产7.64%~10.34%。[结论]农田施用沼肥比施用化肥减少了土壤总磷、总氮及硝酸盐氮随地表径流和侧渗迁移的流失量,改善了入库水的水质。沼气生态工程改变了水源林区居民传统的生活能源消费结构,有效地保护了山林植被,改善了辽宁东部地区的生态环境。 相似文献
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地表管理与施肥方式对太湖流域旱地磷素流失的影响 总被引：9，自引：5，他引：4
农业面源磷输出是导致太湖流域地表水富营养化的主要原因之一,探明该地区农田土壤磷随地表径流向水体迁移的形态与通量对水体富营养化治理具有重要的现实意义。通过设置野外径流小区,观测了不同地表管理及施肥方式下旱地土壤磷径流年输出负荷。结果表明,常规管理下典型旱地磷向水体迁移的年负荷为4．05kg．hm^-2左右,约占年施肥量的4．1％,其中颗粒态磷是径流损失的主要形式,占总流失量的76％。地表管理和施肥方式能有效地降低磷流失量,其中地表覆膜、秸秆覆盖、肥料条施及穴施分别可降低90．5％、86．5％、80．2％、80．5％的磷流失。 相似文献
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不同降雨强度对农田土壤氮素淋失的影响及LEACHM模型验证 总被引：13，自引：2，他引：13
云南抚仙湖北岸农田平原区地下水埋深较浅,约0.6m,农田土壤氮素的淋失易对地下水和湖泊造成污染.采自抚仙湖北岸典型农田-蔬菜地土壤,应用3组不同降雨强度作用下室内土柱实验方法,通过测定土壤中铵态氮、硝态氮的含量以及渗漏液流量及其氮索浓度来探讨氮在土壤中的淋失规律.选用土壤营养物淋失模型(LEACHM模型),模拟了实验条件下水分运移和铵念氮、硝态氮浓度变化过程,并对实验数据作了拟合分析.结果表明,在不出现地表径流的情况下,降雨强度越大,水分下渗速率、铵态氮和硝态氮淋失速率也越快,总氮的淋失量也越大.实验中渗漏液铵态氮、硝态氮含量分别达10和120 mg·L-1,说明地下径流是营养盐损失的途径之一,硝态氮是氮素淋失的主要形态.营养盐淋失是地下水氮素污染的原因之一.模拟结果与实验数据较为吻合,表明该模型适用于研究区农田氮素淋失的模拟,为评估氮素淋失提供有效工具,同时也为现场模拟工作提供研究基础. 相似文献
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水肥综合管理对减少滇池北岸韭菜地氮磷流失的研究 总被引：4，自引：1，他引：3
农田氮、磷随地表径流向水体迁移,不仅造成化肥利用率降低,农业生产成本上升,还对水环境造成污染,引起水体富营养化.针对滇池流域规模化韭菜生产施肥量大,农业面源污染严重等问题,采用田间试验,结合自然降雨与人工模拟降雨,研究了不同施肥及田间沟渠利用方式下农田氮、磷的流失风险.结果表明,相对于化肥表施,合理的有机-无机肥料配合施用以及化肥深施,可分别降低地表径流中总氮和总磷平均浓度53%和39%.施肥后1周为氮、磷流失的高风险期,随后其风险随时间延长而降低;通过小区间沟渠的改造,提高排水溢流口高度,控制径流在沟渠内滞留时间以及采用农田养分循环利用的回灌技术,可减少农田向环境水体输出总径流量的76%以上,并同时提高了肥料利用率. 相似文献
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在土壤质地、土壤容重和含水量一定的情况下,把土壤溶质运移时间和运移距离看作影响土壤溶质运移的主要参数,建立2个输入单元和1个输出单元的三层BP网络,对一维垂直土柱Cd2 的穿透试验进行了模拟和预测.其预测结果同数值解相比,R2=0.949,精度基本一致.可见BP网络预测模型反映了溶质穿透过程中,土壤溶质含量与运移时间和距离的动态关系;用BP网络预测土壤溶质含量的时空变化具有可行性,而且不需要建立具体的数学模型;工作量大大减小,不需要测定水动力弥散系数、阻滞系数等,具有很强的实用性. 相似文献
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利用土柱切割法获得了饱和流运移土柱在不同运移时间的土壤溶质 (NH+4 )剖面分布曲线 ,并提出溶质运移初始穿透时间 (T初 )和完全穿透时间 (T末 )等概念以描述运移特征。在运移置换液浓度为 0 .0 4 mol/L时 ,T初 、T末 分别为 5、8左右 ,均比运移置换液浓度为0 .0 8mol/L时的 T初 (3.5左右 )和 T末 (6左右 )大 ;而在运移初始穿透时间时 ,运移置换液浓度为 0 .0 4 mol/L时的土壤平均吸持量为 6.38～ 7.2 7cmol/kg,小于运移置换液浓度为 0 .0 8mol/L时的土壤平均吸持量 (8.1 4～ 1 0 .36cmol/kg) ,表明运移置换液浓度增大 ,溶质运移较快 ,土柱吸持的溶质数量平均水平较高。运移相对时间 (出流液的土柱孔隙体积数 )为 1～ 5,溶质峰移动深度随运移相对时间的延长而增大 ,运移置换液浓度为 0 .0 4 mol/L时 ,土娄土的溶质峰移动深度与运移相对时间呈极显著线性正相关。根据化学动力学和过渡态理论 ,应用“S”型方程可定量描述饱和流运移过程土壤溶质吸持反应动力学特征。运移置换液浓度为0 .0 8mol/L时的反应速率常数比运移置换液浓度为 0 .0 4 mol/L时的反应速率常数大 2～ 3倍 ,相应的溶质吸持反应活化自由能变减小 ,表明运移置换液浓度增大 ,运移过程土壤溶质吸持反应速度加快。 相似文献
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土壤溶质运移模型是研究土壤中农用化学物质迁移的一种重要手段.由于一维土壤溶质运移在基本机制和形式上与化学色谱分析有相似性,将化学色谱理论应用于土壤溶质运移研究,得到了土壤溶质运移的色谱塔板理论模型,该模型的解析解与常用对流弥散方程的解具有相似的结果.同时,土柱试验表明,色谱模型的模拟结果与试验结果基本一致,仅部分时段模拟结果稍低于试验值,这可能由于色谱塔板模型尚未考虑水动力弥散作用和其中采用一阶近似有关.说明色谱塔板理论可用于土壤溶质运移研究,为认识土壤溶质运移提供了一种新的方法. 相似文献
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不同类型缓控释肥对水稻产量形成和稻田氮素流失的影响 总被引：9，自引：0，他引：9
本研究以武运粳30号为试验材料,设置不施氮肥(N0)、当地水稻栽培农民习惯施肥量(N1)、氮肥减量18.2%(N2)、氮肥减量+脲酶抑制剂(N3)、硫包衣尿素(N4)、树脂包膜尿素(N5)、脲醛尿素(N6)、草酰胺(N7)等8个处理(N3处理~N7处理施氮量同N2处理),研究不同类型缓控释肥料对水稻产量及稻田氮素地表径流流失的影响。结果表明:(1)与N1处理相比较,氮肥减量的N3、N6和N7处理能够确保水稻产量。(2)N6和N7处理水稻生物产量相对较低,较高的经济系数是其产量不减的重要原因。(3)试验年度稻田共产生地表径流6次,累计地表径流水量为3.68×10~3m~3/hm~2。(4)稻季农田地表径流总氮流失量平均为11.34 kg/hm~2,氮肥减量条件下,通过不同缓控释肥的使用大部分能够显著降低稻季农田地表径流总氮质量浓度和总氮流失量。(5)氮肥减量的N4和N5处理使农田地表径流总氮素流失率显著降低。使用不同缓控释肥使水稻氮素偏流失率大部分得到显著降低。说明,氮肥减量条件下,脲醛尿素(N6)和草酰胺(N7)替代普通尿素在保证水稻产量的同时,减少了农田地表径流氮素流失量,降低了水稻氮素偏流失率。 相似文献
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"富营养化(Eutrophication)"一词原本是地理学用语,用以描述湖泊的演变过程的,也即湖泊老化和消失的过程,在湖泊形成的初期,水中营养素较低,随着时间的推移,地表土壤中所含的营养物由地表径流不断的带入湖泊水体中,使其逐渐富营养化.但这个自然过程极为缓慢,可能要几千至几万年.随着人口和工业的发展,人为地向水体中排入大量的磷氮,使富营养化过程大大加速,往往在几年甚至更短的时间内发生.而且,不但发生在象湖泊这样水流速度很慢的水体,在水流较急的河流和近海也频繁出现. 相似文献
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紫色土坡地氮素和磷素非点源输出的人工模拟研究 总被引：9，自引：3，他引：6
氮素和磷素是引起水体富营养化的莺要限制因子,本文通过人工模拟降雨的方法,对紫色土坡地在降雨后产生的氮磷迁移过程进行动态研究.结果表明,两种坡度(5°和10°)和不同降雨强度的模拟降雨过程中,供试的土壤产生两种径流模式:地表径流和壤中流.多场人工模拟降雨中,单场降雨造成坡地总氮(TN)最大迁移量达2.13 kg·hm-2,总磷(TP)最大迁移量达0.17 kg·hm-2,地表径流的总氮和总磷(NP)输出与壤中流NP输出相差3～5倍,地表径流是TP输出的主要途径,而地表径流TN输出与壤中流TN输出差异不显著,壤中流也是TN迁移的另一重要途径;在相同坡度和降雨强度条件下,农田作物的覆盖作用能减缓地表径流量和N、P的迁移量具有明显作用,但产流时间的差异不大;在相同作物覆盖和降雨强度条件下,坡度越大其地表径流量和TN的迁移量也越大,土壤的NP迁移主要以TN为主.通过模拟降雨发现紫色土坡地土壤NP流失浓度与径流流量之间的关系可以表示为:Gn=aQ2 bQ c,降雨量是影响参数b的主要因子. 相似文献
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自然界的雨水落到地面,一部分渗透到土壤深层,一部分过剩的雨水则形成地表迳流,夹带泥沙,流入附近的江河、湖泊或海洋,这一自然过程,就是人们通常所说的“水土流失”作用。 水土流失是土壤遭受侵蚀的结果。由于土壤侵蚀所造成的农业土地资源的破坏,使整个农业生态系统失去平衡,给农业生产带来了非常不利的影响,因此防治土壤侵蚀已成为国内外农业工作者面临的一项紧迫而又带战略性的任务。 相似文献
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长江中游防护林工程区不同植被类型水土流失研究 总被引：2，自引：1，他引：1
对长江中游防护林体系灌沟集水区内的栓皮栎林、板栗林、灌木丛和坡地农田等4 种植被类型的水土流失进行了研究.结果表明,4种植被类型土壤的总孔隙度变化范围为40 .96%～48.20%,渗透速度变化为7.44～10.58 mm.min-1;地表径流、土壤以及K,N,P的流失量均为坡地农田＞栓皮栎林＞灌木丛＞板栗林. 相似文献
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为改善中南丘陵地区茶园土壤养分状况、有效防控茶园氮磷径流损失,采用田间小区试验,以有机肥代替部分化学肥料、稻草覆盖等处理,研究其在减少暴雨造成的农田径流营养损失,从而减少农田氮磷对水体的污染方面的作用。结果表明,中南丘陵茶园,在相同降雨条件下,农民习惯施肥处理径流流失量较大,但稻草覆盖处理能有效减少径流流失,同时稻草覆盖对降低地表径流中的氮磷浓度也有显著作用,其中氮的降幅为24.32%~25.91%,磷的降幅为18.81%~19.23%;有机肥代替部分化肥并用稻草覆盖处理对茶叶增产具有显著作用。 相似文献