长江流域资源与环境 >> 2016, Vol. 25 >> Issue (07): 1093-1102.doi: 10.11870/cjlyzyyhj201607011
臧玉珠1,2, 林晨2, 金志丰3, 方飞4, 周生路1
ZANG Yu-zhu1,2, LIN Chen2, JIN Zhi-feng3, FANG Fei4, ZHOU Sheng-lu1
摘要: 吸附态磷是主要的面源污染物之一,它会导致水域环境质量恶化,是水体富营养化的重要污染源。科学估算吸附态磷污染负荷能够为治理沿海地区非点源污染,保护海洋生态安全提供理论依据。以遥感影像、降雨监测资料等多源数据为基础,综合考虑土壤侵蚀、泥沙输移率、磷富集系数等影响因子,构建吸附态磷负荷估算模型,估算了江苏沿海地区2000~2010年吸附态磷负荷量,分析了不同土地利用背景下吸附态磷负荷的动态变化特征,结果显示:(1) 2000~2010年,江苏沿海地区吸附态磷负荷明显增加,平均吸附态磷负荷模数由105.89 kg/km2·a增长至201.67 kg/km2·a,吸附态磷负荷总量由3284t增长至6255t。(2)10 a间,研究区的吸附态磷负荷热点面积减小,呈现出收敛聚集的态势,但热点区的吸附态磷负荷总量却明显增加,说明研究区内吸附态磷负荷的空间极化现象更为显著。(3)10 a间,各土地利用类型的平均吸附态磷负荷模数都显著增长,不同土地利用背景下吸附态磷负荷总量排序为水田 > 旱地 > 林地 > 草地 > 未利用地 > 园地。研究结果表明,不同土地利用背景下吸附态磷负荷存在显著差异,且不同土地利用类型相互转化时,吸附态磷负荷也随之发生变化,可通过调整土地利用结构,优化景观格局,减少和控制磷污染的发生。
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[1] A.P.BARTON, M.A.FULLEN, D.J.MITCHELl et al. Effects of soil conservation measures on erosion rates and crop productivity on subtropical Ultisols in Yunnan Province, China[J]. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2004, 104:343-357 [2] GRANT R, LAUBEL A, KRONVANG B, et al. Loss of dissolved and particulate phosphorus from arable catckments by subsurface drainage[J]. Water Research, 1996, 30(96):2633-2642 [3] IDE J, HAGA H, CHIWA M, et al. Effects of antecedent rain history on particulate phosphorus loss from a small forested watershed of Japanese cypress (Chamaecyparis obtusa)[J]. Journal of Hydrology, 2008, 352:322-335 [4] 梁斐斐,蒋先军,袁俊吉,等.降雨强度对三峡库区坡耕地土壤氮、磷流失主要形态的影响[J].水土保持学报, 2012, 26(4):81-85[LIANG F F, JIANG X J, YUAN J J, et al. Main features of the loss of nitrogen and phosphorus and rainfall intensity influence in the slope farmland of the three gorges reservoir area[J]. Journal of Soil and Water Conservation, 2012, 26(4):81-85.] [5] 严慕绥,高云飞,杨胜天,等.土壤侵蚀中吸附态磷流失研究现状与展望[J].水土保持通报, 2009, 29(5):234-237[YAN M S, GAO Y F, YANG S T, et al. Research progress and prospect of soil erosion and absorbed phosphorus loss[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2009, 29(5):234-237] [6] 刘洁,陈晓宏,许振成,等.东江流域非点源污染模拟及时空分布研究[J].地域研究与开发, 2015, 34(2):154-160[LIU J, CHEN X H, XU Z C, et al. Simulation and analysis of temporal and spatial distribution of non-point source pollution in the Dong Jiang River Basin[J]. Areal Research and Development, 2015, 34(2):154-160] [7] 余进祥,郑博福,刘娅菲,等.鄱阳湖流域泥沙流失及吸附态氮磷输出负荷评估[J].生态学报, 2011, 31(14):3980-3989[YU J X, ZHENG B F, LIU Y F, et al. Evaluation of soil loss and transportation load of adsorption N and P in Poyang Lake watershed[J]. Acta Ecologica Sinica, 2011, 31(14):3980-3989] [8] 梁常德,龙天渝,李继承,等.三峡库区非点源氮磷负荷研究[J].长江流域资源与环境, 2007, 16(1):26-30[LIANG C D, LONG T Y, LI J C, et al. Importation loads of non-point source nitrogen and phosphorus in the three gorges reservoir[J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2007, 16(1):26-30] [9] 刘腊美,龙天渝,李崇明.三峡水库上游流域非点源颗粒态磷污染负荷研究[J].长江流域资源与环境, 2009, 18(4):320-325[LIU L M, LONG T Y, LI C M. On the non-point source pollution of particulate phosphorus in the upstream watershed of the three gorges reservoir[J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2009, 18(4):320-325] [10] 王而力,王嗣淇,徐颖.沙土不同粒径微团聚体对磷的富集特征[J].环境科学学报, 2013, 33(3):827-834[WANG E L, WANG S Q, XU Y. Enrichment characteristics of phosphorus on micro-aggregates in different sizes of sandy soil[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2013, 33(3):827-834] [11] 刘毅,陶勇,万开元,等.丹江口库区坡耕地柑桔园不同覆盖方式下地表径流氮磷流失特征[J].长江流域资源与环境, 2010, 19(11):1340-1344[LIU Y, TAO Y, WAN K Y, et al. Nitrogen and phosphorus loss characteristics on sloping land runoff in citrus orchard with different mulching practices in the Dan Jiangkou reservoir area[J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2010, 19(11):1340-1344] [12] 李婧,李占斌,李鹏,等.模拟降雨条件下植被格局对径流总磷流失特征的影响分析[J].水土保持学报, 2010, 24(4):27-30[LI J, LI Z B, LI P, et al. Effect of vegetation pattern on phosphorus loss character under simulate rainfall condition[J]. Journal of Soil and Water Conservation, 2010, 24(4):27-30] [13] 陈海洋,滕彦国,王金生,等.晋江流域非点源氮磷负荷及污染源解析[J].农业工程学报, 2012, 28(5):213-219[CHEN H Y, TENG Y G, WANG J S, et al. Pollution load and source apportionment of non-point source nitrogen and phosphorus in Jinjiang River watershed[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2012, 28(5):213-219] [14] 乔敦.三峡库区紫色土坡耕地吸附态氮磷污染负荷模拟研究[D].重庆:重庆大学, 2012[QIAO D. Study on simulation of absorbed nitrogen and phosphorus quantity of slope farmland with purple in three gorges reservoir area[D]. Chongqing:Chongqing University, 2012] [15] 龙天渝,刘佳,王海娟等.流域吸附态磷时空分布模型的构建与应用[J].农业工程学报, 2015, 31(3):255-261[LONG T Y, LIU JIA, WANG H J, et al. Modeling spatial-temporal variation of particulate phosphorus at regional scales[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2015, 31(3):255-261] [16] RENARD K G, FOSTER G R, WEESIES G A, et al. Predicting soil erosion by water:A guide to conservation planning with the Revised Universal Soil Loss Equation. USDA Handbook, 703, 1997 [17] WISCHMEIER W H, MANNERING J V. Relation of soil properties to its erodibility[J]. Soil Science Society of American Proceedings, 1969, 33(01):131-137 [18] WILLIAMS J R, RENARD E P. A new method for assessing erosion's effect on soil productivity. Journal of Soil and Water Conservation, 1983, 38(1):381-383 [19] MC COOL D K, BROWN L C, FOSTER G R, et al. Revised slope steepness factor for the universal soil loss equation. Transactions of the ASAE, 1987, 30(5):1388-1396 [20] LIU B Y, NEARING M A, RISSE L M. Slope gradient effects on soil loss for steep slopes[J]. Transactions of the ASAE, 1994, 37:1835-1840 [21] LIN C Y, LIN W T, CHOU W C. Soil erosion prediction and sediment yield estimation:the Taiwan experience. Soil & Tillage Research, 2002, 68(2):143-152 [22] 陈思旭,杨小唤,肖林林,等.基于RUSLE模型的南方丘陵山区土壤侵蚀研究[J].资源科学, 2014, 36(6):1288-1297[CHEN S X, YANG X H, XIAO L L, et al. Study of soil erosion in the southern hillside area of China based on RUSLE model[J]. Resources Science, 2014, 36(6):1288-1297] |
[1] | 童小容, 杨庆媛, 毕国华, . 重庆市2000~2015年土地利用变化时空特征分析[J]. 长江流域资源与环境, 2018, 27(11): 2481-2495. |
[2] | 高洁芝, 郑华伟, 刘友兆. 基于熵权TOPSIS模型的土地利用多功能性诊断[J]. 长江流域资源与环境, 2018, 27(11): 2496-2504. |
[3] | 程建, 程久苗, 吴九兴, 徐玉婷. 2000~2010年长江流域土地利用变化与生态系统服务功能变化[J]. 长江流域资源与环境, 2017, 26(06): 894-901. |
[4] | 沈胤胤, 胡雷地, 姜泉良, 江俊武, 吴亚林, 黄涛, 杨浩, 宋挺, 黄昌春. 基于SWAT模型的太湖西北部30a来氮磷的输出特征[J]. 长江流域资源与环境, 2017, 26(06): 902-914. |
[5] | 闵敏, 林晨, 熊俊峰, 沈春竹, 金志丰, 马荣华, 许金朵. 不同土地利用模式下洪泽湖流域非点源颗粒态磷负荷时空演变研究[J]. 长江流域资源与环境, 2017, 26(04): 606-614. |
[6] | 虎陈霞, 郭旭东, 连纲, 张忠明. 长三角快速城市化地区土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以嘉兴市为例[J]. 长江流域资源与环境, 2017, 26(03): 333-340. |
[7] | 李沁, 沈明, 高永年, 张志飞. 基于改进粒子群算法和元胞自动机的城市扩张模拟——以南京为例[J]. 长江流域资源与环境, 2017, 26(02): 190-197. |
[8] | 赵志刚, 余德, 韩成云, 王凯荣. 2008~2016年鄱阳湖生态经济区生态系统服务价值的时空变化研究[J]. 长江流域资源与环境, 2017, 26(02): 198-208. |
[9] | 田柳, 陈江龙, 高金龙. 城市空间结构紧凑与土地利用效率耦合分析——以南京市为例[J]. 长江流域资源与环境, 2017, 26(01): 26-34. |
[10] | 张范平, 方少文, 周祖昊, 温天福, 张梅红. 鄱阳湖水位多时间尺度动态变化特性分析[J]. 长江流域资源与环境, 2017, 26(01): 126-133. |
[11] | 戴刘冬, 周锐, 张凤娥, 王新军. 城市土地利用对居民通勤碳排放的影响研究[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(Z1): 68-77. |
[12] | 谢莹, 匡鸿海, 吴晶晶, 程玉丝. 基于CLUE-S模型的重庆市渝北区土地利用变化动态模拟[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(11): 1729-1737. |
[13] | 刘海, 殷杰, 陈晶, 陈晓玲. 基于遥感影像的丹江口水库水域面积动态变化与原因研究[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(11): 1759-1766. |
[14] | 徐磊, 董捷, 张安录. 湖北省土地利用减碳增效系统仿真及结构优化研究[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(10): 1528-1536. |
[15] | 毕国华, 杨庆媛, 王兆林, 匡垚瑶, 慕卫东. 丘陵山区都市边缘农村居民点土地利用空间特征分析——以重庆两江新区为例[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(10): 1555-1565. |
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