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三峡库区兰陵溪小流域土地利用及景观格局对氮磷输出的影响

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环境科学 2014年第3期35卷 1091-1097页

作者：韩黎阳黄志霖肖文发田耀武曾立雄吴东中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室北京100091 河南科技大学林学院洛阳471003

以三峡库区兰陵溪小流域为研究对象，分析了流域水体氮、磷等输出时空特征及土地利用景观格局对其产生的影响．结果表明，流域总氮（TN）、总磷（TP）、硝态氮（NO3-N）主要来源于园地，6-9月汛期的氮磷输出显著大于1-5月的非汛期；非... 详细信息

以三峡库区兰陵溪小流域为研究对象，分析了流域水体氮、磷等输出时空特征及土地利用景观格局对其产生的影响．结果表明，流域总氮（TN）、总磷（TP）、硝态氮（NO3-N）主要来源于园地，6-9月汛期的氮磷输出显著大于1-5月的非汛期；非汛期铵态氮（NH4-N）主要来源于住宅用地，汛期NH4-N则来源于园地，以林地为主的集水区氮磷输出在两个时期均较低．林地面积比与非汛期NO3-N、TP及汛期的TN、TP显著负相关；住宅用地面积比与非汛期的NO3-N、TN及汛期的NO3-N、TN、TP显著正相关；园地面积比与汛期的Nh4-N、TN显著正相关．PD与非汛期的氮素及汛期的NO3-N、NH4-N显著正相关；CONT与汛期的氮素及非汛期的TP呈负相关；耕地、未利用地比例以及景观格局指数ED与氮磷输出的相关性较弱，而SHMN和水域比例尚未表现出显著相关性．此外，两个研究时期NH4-N与土地利用及景观格局变量的回归关系要优于NO3-N、TN和TP，R2分别为0．885和0．969，而汛期的回归关系也比非汛期显著．典型相关分析进一步显示，不同土地利用斑块类型导致的景观破碎化能较好解释氮磷输出的影响，两典范轴累积解释氮磷输出变量的90％，景观变量PD贡献最大，对流域水质评价与预测具有重要意义．

关键词：土地利用景观格局氮磷输出时空特征非点源污染

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滩涂农业垦区排水沟连接度对氮磷输出的影响

自然资源学报 2017年第8期32卷 1411-1421页

作者：欧维新王海洁郭杰吴未陶宇南京农业大学土地管理学院南京210095 农村土地资源利用与整治国家地方联合工程研究中心南京210095

沟渠廊道提供了氮磷输送与排放通道,同时还提供氮磷滞留降解的环境,因此排水沟渠及其连通程度与氮磷输移及面源污染排放密切相关。为揭示不同连接度水平对氮磷污染物质扩散功能和净化功能的影响,论文以江苏盐城农业垦区排水沟为研究对象... 详细信息

沟渠廊道提供了氮磷输送与排放通道,同时还提供氮磷滞留降解的环境,因此排水沟渠及其连通程度与氮磷输移及面源污染排放密切相关。为揭示不同连接度水平对氮磷污染物质扩散功能和净化功能的影响,论文以江苏盐城农业垦区排水沟为研究对象,分别在2015年8月和10月两次降水事件前后对不同等级排水沟进行4次水质(氮磷)监测,研究构建了基于氮磷输移过程关系的沟渠廊道连接度模型,进而利用回归模型分析了垦区排水沟连通度与氮磷输移的关系,结果显示:1)氮磷负荷呈现出10月雨前输出随沟渠廊道连接度的增大呈先增后减的趋势,且其拐点分别位于沟渠廊道连接度为0.79、0.77时。研究表明,排水沟连接对于农田排水沟的扩散和净化功能的发挥起着重要作用,农业面源污染可以通过提高排水沟连接度来控制。

关键词：排水沟连接度氮磷输出面源污染控制盐城滩涂垦区

作物结构对大理古生片区农田集水区氮磷输出的影响

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农业环境科学学报 2024年

作者：张梓涵张旭琳娄飏尹高飞冯培培汪昊李文超河北农业大学资源与环境科学学院省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室河北省农田生态环境重点实验室云南农业大学

为掌握作物结构与区域农田氮磷输出的关系，本研究以具有不同作物结构特征的农田集水区（洱海流域古生片区）为研究对象，通过分区定位加密监测，其中农田集水区根据作物结构特征分为上游以籽粒玉米种植为主区（SYX片区）、中游以鲜食... 详细信息

为掌握作物结构与区域农田氮磷输出的关系，本研究以具有不同作物结构特征的农田集水区（洱海流域古生片区）为研究对象，通过分区定位加密监测，其中农田集水区根据作物结构特征分为上游以籽粒玉米种植为主区（SYX片区）、中游以鲜食玉米和蔬菜种植为主区（DLL片区）、下游以水稻种植为主区（SFQ片区），分析不同作物结构分区内沟渠氮磷动态变化特征，研究作物结构对农田集水区氮磷输出的影响。结果表明：空间上，不同作物结构分区沟渠中总氮浓度呈现鲜食玉米和蔬菜种植区(21.11 mg·L-1)最大，水稻种植区(17.43 mg·L-1)次之，籽粒玉米为主种植区(13.88 mg·L-1)最低；总磷平均浓度自上游到下游不断增加，下游(0.59 mg·L-1)、中游(0.58 mg·L-1)均明显高于上游(0.41 mg·L-1)。时间上，总氮输出呈现8月(19.63 mg·L-1)>6月(15.89 mg·L-1)>7月(12.08 mg·L-1)，总磷输出呈现8月(0.66 mg·L-1)>7月(0.62 mg·L-1)>6月(0.30 mg·L-1)。就不同作物结构分区而言，中上游总氮输出集中在8月，下游总氮输出则多集中在6月；上游总磷输出集中在7月，中下游则多集中在8月。不同作物结构分区氮磷时空输出变化均存在差异。鲜食玉米和蔬菜组成的作物结构对总氮、硝态氮的输出影响最大，种植水稻对氨态氮、总磷以及溶解性磷的输出影响较明显。以上结果表明，可根据研究区空间地形差异、作物结构以及农业沟渠特征采取适宜的氮、磷流失防控策略。

关键词：农田集水区氮磷输出种植结构洱海流域

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沮河流域景观格局对水体氮磷输出的影响

水生态学杂志 2023年

作者：向前蒋舜尧熊勤学朱建强长江大学农学院

沮河作为长江中游的一条支流，流域土壤肥沃，水资源丰富，其水质好坏是保康县、远安县及当阳市未来农业经济发展的关键。运用环境2号遥感影像数据解译沮河流域土地利用现状的空间分布，运用FRAGSTATS软件计算整个流域和子流域的景观格... 详细信息

沮河作为长江中游的一条支流，流域土壤肥沃，水资源丰富，其水质好坏是保康县、远安县及当阳市未来农业经济发展的关键。运用环境2号遥感影像数据解译沮河流域土地利用现状的空间分布，运用FRAGSTATS软件计算整个流域和子流域的景观格局指数，结合枯水期和丰水期对各子流域与沮河交汇处水体中氮磷浓度的采样分析，采用相关分析和冗余分析方法，从时间和空间2个维度，探讨沮河子流域景观格局与子流域出口处氮、磷输出关系。分析表明：（1）影响磷污染最大的因子是磷矿，枯水期氮磷污染主要来源于果园、农田和城镇。（2）近圆形状指数面积加权平均值对流域氮磷污染物的截留有着正向作用。（3）森林的近圆形状指数面积加权平均值、回旋半径面积加权平均值、邻近指数面积加权平均值与水质指标表现出的相关性高于其他指数。在枯水期，矿场和水体的欧氏邻近距离面积加权平均值，森林回旋半径面积加权平均值、草地对比度加权边缘密度，农田边缘对比指数平均值是影响沮河水体中氮磷浓度变化的主要因子；而在丰水期，农田和森林边缘对比指数平均值、农田和矿场的对比度加权边缘密度、森林近圆形状指数面积加权平均值、矿场欧氏邻近距离面积加权平均值、森林邻近指数面积加权平均值是影响沮河水体中氮磷浓度变化的主要因子。此外，丰水期的氮磷浓度高于枯水期，且总氮的流失量高于总磷。研究结果为控制沮河水体氮磷浓度的变化有一定指导意义。

关键词：景观格局土地利用氮磷输出沮河

基于氮磷输出风险控制的小流域土地利用结构优化研究

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地理科学 2013年第9期33卷 1111-1116页

作者：于兴修李建华刘前进吴元芝孙棋棋高燕临沂大学水土保持与环境保育研究所山东省水土保持与环境保育重点实验室山东临沂276005 山东师范大学人口资源与环境学院山东济南250014

以沂蒙山区典型小流域——双河峪小流域为研究对象,将线性规划模型与GIS有效耦合,以控制N、P等面源污染物输出与增加经济效益作为土地利用优化配置首要目标,以地块为单元对研究区土地利用结构进行优化配置。结果表明:线性规划模型与GIS... 详细信息

以沂蒙山区典型小流域——双河峪小流域为研究对象,将线性规划模型与GIS有效耦合,以控制N、P等面源污染物输出与增加经济效益作为土地利用优化配置首要目标,以地块为单元对研究区土地利用结构进行优化配置。结果表明:线性规划模型与GIS有效结合,使土地利用优化配置结果既具有面积上的约束,又同时与具体的空间位置相匹配;将N、P等面源污染物输出纳入土地利用优化配置所考虑的因素当中,使配置结果兼顾经济与环境效益的统一;双河峪小流域优化方案提高园地与林地面积,降低了耕地与未利用地面积比重,N、P年输出量降低15.3%,年经济效益提高41%。

关键词：沂蒙山区氮磷输出土地利用线性规划 GIS

典型自然降雨条件下太湖地区水稻田氮磷输出特点

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生态环境学报 2015年第5期24卷 845-852页

作者：高超李阳于海明涂佳敏孙井梅天津大学环境科学与工程学院天津300072

为了探究典型自然降雨径流过程中氮、磷的水稻田输出特点,了解各形态污染物之间径流输出关系,在2013 年对太湖何家浜流域两次典型降雨全过程中产生的径流污染物进行了系统的原位监测分析.通过绘制田块混合出水及独立单田块出水的污染物... 详细信息

为了探究典型自然降雨径流过程中氮、磷的水稻田输出特点,了解各形态污染物之间径流输出关系,在2013 年对太湖何家浜流域两次典型降雨全过程中产生的径流污染物进行了系统的原位监测分析.通过绘制田块混合出水及独立单田块出水的污染物浓度变化曲线、M（V）曲线以及计算径流事件平均浓度（EMC）、降雨径流过程中PN/TN（颗粒态氮/总氮）、PP/TP（颗粒态磷/总磷）质量输出百分比,发现：在中雨条件下,强降雨使水稻田中的SS（悬浮态颗粒物）、PN、PP 输出浓度激增,最大变幅分别为628.77、4.43、0.46 mg·L^-1,对AN（氨氮）、NN（硝酸盐氮）、PO（磷酸盐）无明显影响;降雨前期氮素磷素污染物输出以颗粒态为主,且颗粒态土壤对磷素的富集作用强于氮素,在径流量输出前35%时,颗粒态污染物（PN、PP）占据总污染物（TN、TP）输出量的60%左右;整场降雨PN/TN、PP/TP 输出EMC 比重在40%-60%之间波动;在氮肥进入低水平稳定期后,降雨中氮素输出峰值稳定;独立田块出水中颗粒态污染物（SS、PN、PP）初期效应明显,而在混合田块出水中初期效应被弱化;污染物EMC 指标输出特点为SS〉TN〉PN〉AN〉NN〉TP〉PP〉PO.

关键词：太湖流域水稻田自然降雨氮磷输出污染物迁移规律

亚热带中尺度流域氮磷输出的长期变化规律与影响因素

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土壤 2014年第6期46卷 1024-1031页

作者：任盛明曹龙熹孙波中国科学院南京土壤研究所南京210008 中国科学院大学北京100049 江西省山江湖开发治理委员会办公室南昌330046

选择中亚热带红壤丘陵区赣江上游的潋水河流域(579 km2),基于长期监测和SWAT模型反演研究了流域尺度养分输出的长期变化规律,采用集成推进树(ABT)和部分典范对应分析(PCCA)方法揭示了流域尺度养分输出的影响因素。2003—2009年的监测结... 详细信息

选择中亚热带红壤丘陵区赣江上游的潋水河流域(579 km2),基于长期监测和SWAT模型反演研究了流域尺度养分输出的长期变化规律,采用集成推进树(ABT)和部分典范对应分析(PCCA)方法揭示了流域尺度养分输出的影响因素。2003—2009年的监测结果表明:潋水河流域氮磷输出量年际差异显著,流域年均总氮和总磷输出量分别为1.10 t/(km2·a)和0.12 t/(km2·a)。SWAT模型反演分析显示,长期大规模的水土流失治理显著减少了流域氮磷流失,1983—1990年年均总氮和总磷输出量比治理前分别下降了43.8%和51.0%,1993—2002年则比前一阶段分别下降了28.3%和27.2%。总体上,人为因素对流域养分输出量长期变化(1978—2009)的影响高于气候因素,人为因素对31年间流域总氮和总磷年输出量变化总的贡献率分别为48.7%和38.9%,气候因素总贡献率分别为23.2%和22.8%。人为因素中人口是主要的影响因素,其他重要的影响因素包括氮磷肥施用量、疏林地面积、土地利用程度和植被指数。研究区需要在控制流域人口密度和合理施肥基础上,通过流域治理措施合理调整流域土地利用,以实现对流域氮磷输出的控制。

关键词：亚热带中尺度流域氮磷输出影响因子集成推进树部分典范对应分析

喀斯特小流域氮磷输出特征——以宜昌下牢溪为例

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喀斯特小流域氮磷输出特征——以宜昌下牢溪为例

作者：罗怡君三峡大学

学位级别：硕士

长江流域水资源丰富,它不仅是流域可持续发展的保证,而且肩负着通过南水北调工程缓解北方缺水问题的重要任务。但是,随着三峡工程兴建,流域人口的增加,工农业生产和城镇建设的迅速发展,在许多自然和人为因素的影响下,水文条件、资源和... 详细信息

长江流域水资源丰富,它不仅是流域可持续发展的保证,而且肩负着通过南水北调工程缓解北方缺水问题的重要任务。但是,随着三峡工程兴建,流域人口的增加,工农业生产和城镇建设的迅速发展,在许多自然和人为因素的影响下,水文条件、资源和环境特征不断变化,导致各种水环境问题,如洪涝灾害、水污染、泥沙淤积、水土流失、地下水污染及咸水入侵等。因此,客观地评估流域主要水环境问题,分析其成因,并提出相应的对策对流域水资源开发利用与保护、社会经济发展具有重要的意义。近年来,随着工农业生产和城市建设的快速发展,特别是中下游流域的水污染已成为长江水环境的主要问题。1996年,对河流总长1017 km的长江干流的82个代表断面,26个支流和3个湖泊出水口进行了评估。结果表明,枯水期Ⅱ类水河长占总评价干线的28.4%,Ⅲ类水占54.4%,Ⅳ和Ⅴ类水占17.2%;在汛期,二类河段占总评价河段的39.6%,三类河段占47.2%,四类和五类河段占13.1%。与1991年流域水质相比,旱季Ⅲ类水体从20.7%增加到54.4%,Ⅳ类和Ⅴ类水体从11.0%增加到17.2%,并有明显的恶化趋势。长江干流水质基本处于相对稳定的状态,但在三峡水库蓄水以及水动力改变后,长江支流氮磷的过量输入,导致长江干流出现更加严重的富营养化、水质恶化等水环境污染问题。下牢溪是长江北岸的一级支流,且与三峡库区都属于喀斯特地貌,同受亚热带季风气候影响,喀斯特地区特殊的岩石类型导致其水文过程与其他类型流域差异显著,研究其氮磷输出时空分布规律以及估算氮磷流失负荷有利于探讨其氮磷输出来源,为喀斯特小流域污染防治提供科学依据,同时为三峡库区和长江干流的氮磷流失负荷估算提供科学参考。当前针对长江干流和库区流域土地利用变化以及非点源氮磷污染的研究较多,鲜有针对长江支流小流域非点源氮磷输出的系统研究。长江流域支流众多,往往人类活动影响巨大,支流小流域的非点源氮磷污染则是长江流域氮磷污染的主要来源。基于此,本文以长江一级支流下牢溪流域为研究对象,采用原位观测和数学分析的方法,从时间尺度、空间尺度对下牢溪流域开展了非点源营养盐输出监测和负荷估算等分析工作,监测下牢溪流域全年氮磷输出季节变化过程以及降雨径流事件氮磷输出变化过程,对比分析了其变化的内在成因,分析下牢溪流域非点源氮磷输出特征以及估算下牢溪流域非点源氮磷流失负荷量,为探明下牢溪流域非点源氮磷污染对长江干流造成的影响,同时为下牢溪流域氮磷污染的控制和削减提供理论依据。论文的主要研究内容及结论如下:1)全年氮磷输出时空特征下牢溪流域全年水体氨氮(NH-N)浓度范围在0.003～0.712mg/L,平均值为0.122mg/L。硝氮(NO-N)浓度在0.154～2.281mg/L,平均值为1.214mg/L。溶解性总氮(DTN)浓度范围在0.264～2.518mg/L,平均值为1.342mg/L。总氮(TN)浓度范围在0.322～3.339mg/L,平均值为1.460mg/L。正磷酸盐(PO-P)浓度范围在0.0001～0.044mg/L,平均值为0.006mg/L。溶解性总磷(DTP)浓度在0.0003～0.056mg/L,平均值为0.010mg/L。总磷(TP)浓度范围在0.0005～0.464mg/L,平均值为0.022mg/L。下牢溪水体中氮素主要以溶解态的形态存在,且以硝态氮为主,磷素主要以颗粒态的形态存在。氮磷含量较高的断面主要分布在下牢溪流域各个支流上游,而从全年变化来看,丰水期的氮磷浓度明显大于枯水期,且丰水期波动幅度较大。下牢溪流域氮磷输出受降雨径流影响明显,非点源营养盐流失负荷占多数,点源营养盐流失负荷较少。下牢溪氮磷浓度均受土地利用方式和人类活动的影响,在下牢溪流域各支流上游耕地和居民住地较多时浓度均较高,其中下游裸地林地较多,氮磷浓度明显呈现降低的趋势。喀斯特流域由于人类活动方式的差异、土地利用方式的差异会引起氮磷流失形态的不同以及浓度大小的不同,耕地与林地占地面积较多时,喀斯特流域丰水期氮磷浓度会更高,而生活污染更严重时,则枯水期氮磷浓度较高,因此丰水期农田肥料的合理施用可以有效的控制喀斯特流域氮磷污染。2)降雨径流过程氮磷输出特征20190628降雨径流事件中水体NH-N浓度范围在0.027～0.438mg/L,平均值为0.101mg/L。NO-N浓度在0.968～1.870mg/L,平均值为1.485mg/L。DTN浓度范围在1.294～1.992mg/L,平均值为1.604mg/L。TN浓度范围在1.306～4.069mg/L,平均值为1.841mg/L。PO-P浓度范围在0.001～0.014mg/L,平均值为0.005mg/L。DTP浓度在0.003～0.018mg/L,平均值为0.009mg/L。TP浓度范围在0.009～0.

关键词：喀斯特下牢溪流域氮磷输出降雨径流流失负荷

果园种植面源氮磷输出对水环境影响及其施肥调控

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果园种植面源氮磷输出对水环境影响及其施肥调控