长江流域资源与环境 >> 2015, Vol. 24 >> Issue (07): 1185-1191.doi: 10.11870/cjlyzyyhj201507015

• 生态环境 • 上一篇    下一篇

丹江口水库典型消落区不同土地利用类型土壤养分分布

尹炜1, 朱惇1, 雷俊山1, 贾海燕1, 曾祉祥2   

  1. 1. 长江水资源保护科学研究所, 湖北 武汉 430051;
    2. 深圳市环境科学研究院, 广东 深圳 518001
  • 收稿日期:2014-06-24 修回日期:2014-09-26 出版日期:2015-07-20
  • 作者简介:尹炜(1978~),男,高级工程师,博士,主要从水环境保护方面研究.E-mail:2000yinwei@163.com
  • 基金资助:
    国家科技支撑计划(2012BAC06B03);国家自然科学基金资助项目(41101250)

DISTRIBUTION OF NITROGEN, PHOSPHORUS IN THE SOILS OF DIFFERENT LAND USES FROM THE REPRESENTIVE WATER-LEVEL-FLUCTUATING ZONE OF DANJIANGKOU RESERVOIR

YIN Wei1, ZHU Dun1, LEI Jun-shan1, JIA Hai-yan1, ZENG Zhi-xiang2   

  1. 1. Yangtze River Water Resources Protection Institute, Wuhan 430051, China;
    2. Shenzhen Academy of Environmental Sciences, Shenzhen 518001, China
  • Received:2014-06-24 Revised:2014-09-26 Online:2015-07-20

摘要: 丹江口水库是南水北调中线工程的取水口,调水工程的实施使新增淹没区土壤由于淹没浸泡可能使其中氮磷等营养盐释放,对水库水质构成威胁。采集丹江口水库典型消落区不同土地利用类型的表层土壤,测定现有消落区(149~160 m)和新增消落区(160~172 m)不同土地利用类型土壤的氮磷含量,分析消落区土壤养分分布特征。结果表明:土壤有机质含量在滩地和农田混杂区最高,分别为43.9、49.8 g/kg,有机质易在扰动强烈或生物多样性丰富的区域累积。现有消落区(149~160 m)和新增消落区(160~172 m)土壤中总氮、总磷均值无显著性差异(p> 0.05)。消落区不同土地利用类型中,果园土壤的总磷、裸地土壤水溶性磷含量均为最高。现有新增消落区土壤磷流失率(0.564%)高于现有消落区(0.378%),需防范新增消落区的磷流失风险。消落区土壤总氮含量与有机质含量呈极显著相关(p <0.01);总氮含量范围为0.044% ~ 0.167%,农田、果园等受人为耕作作用强烈的土地利用类型土壤总氮含量相对较高。在消落区实施退耕还林等措施,恢复消落区的植被群落,可有效降低土壤的氮磷的流失。

关键词: 丹江口水库, 消落区, 氮,

Abstract: The Mid-Route South-North Water Transfer Project taks water from the Danjiangkou Reservoir to overcome the water shortage in the North China. Once the Reservoir is impounded, the normal water level of the reservoir would rise from the elevation of 157 m to 170 m, and the areas of water-level-fluctuating zone could increase from 232.0 km2 (between the elevation of 150-160 m) to 285.7 km2 (160-172 m). The soils of newly submerged area with different land uses may be a potential source to release nitrogen and phosphorus into the overlying water, causing a huge threat to the water quality of the reservoir. Based on the survey of the existing (between the elevation of 149 m-160 m) and newly increased (160 m-172 m) water-level-fluctuating zone in Dongkuwan and Caijiadu from northern bank of the Danjiangkou reservoir, several surface soil samples were collected from different land uses and the distribution characteristics of nitrogen, phosphorus under different land uses and elevations were analyzed. The results indicated that the surface soils of beach land and hybrid zone had a higher content of organic matter, with the values of 43.9 g/kg-1 and 49.8 g/kg-1, respectively, indicating organic matter can easily accumulate in the disturbance place and biodiversity area. The average contents of total phosphorus (TP) and nitorgen (TN) of the existing (between the elevation of 149 m-160 m) and newly increased (160 m-172 m) showed no significant differences (p>0.05). In both water-level-fluctuating zones, the soil of orchard had the maximum content and water-soluble phosphorus (WSP). The newly increased (160 m-172 m) water-level-fluctuating zone had a higher drop-out rate of phosphorus (0.564%) than the existing (between the elevation of 149 m-160 m) ones, indicating that it is necessary to take measures to prevent the risk of phosphorus loss in the newly increased water-level-fluctuating zone. The contents of TN and organic matter (OM) in the soils of the water-level-fluctuating zone had a significant correlation (p<0.01). The TN content in the soil varied from 0.044% to 0.167%, and the farmland and orchard, strongly effected by artificial cultivation, had a relatively high TN contents. Some measures like returning farmland to forests or restoring the vegetation communities are needed to implemented to effectively reduce the loss of nitrogen and phosphorus in the soil of water-level-fluctuating zone.

Key words: Danjiangkou Reservoir, water-level-fluctuating zone, nitrogen, phosphorus

中图分类号: 

  • X524
[1] 刁承泰,黄京鸿.三峡水库水位涨落带土地资源的初步研究[J].长江流域资源与环境,1999,8(1):75-80.
[2] 白宝伟,王海洋,李先源,等.三峡库区淹没区与自然消落区现存植被的比较[J].西南农业大学学报,2006,27(5):684-687.
[3] 詹艳慧,王里奥,焦艳静.三峡库区消落带土壤氮素吸附释放规律[J].重庆大学学报:自然科学版,2006,29(8):10-13.
[4] 王图锦.三峡库区消落带重金属迁移转化特征研究[D].重庆:重庆大学博士学位论文,2011.
[5] 谭 香,夏小铃,程晓莉,等.丹江口水库浮游植物群落时空动态及其多样性指数[J].环境科学,2011,32(10):2875-2882.
[6] 雷 沛,张 洪,单保庆.丹江口水库典型入库支流氮磷动态特征研究[J].环境科学,2012,33(9):3038-3045.
[7] 姜世英,韩 鹏,贾振邦,等.南水北调中线工程丹江口库区农业面源污染PSR与基于GIS的空间特征分析[J].农业环境科学学报,2010,29(11):2153-2162.
[8] 李伟萍,曾 源,张 磊,等.丹江口水库消落区土地覆被空间格局分析[J].国土资源遥感,2011,23(4):108-114.
[9] LI S,CHENG X,XU Z,et al.Spatial and temporal patterns of the water quality in the Danjiangkou Reservoir,China[J].Hydrological Sciences Journal,2009,54(1):124-134.
[10] 雷 沛,张 洪,单保庆.丹江口水库典型库湾及支流沉积物重金属污染分析及生态风险评价[J].长江流域资源与环境,2013,22(1):110-116.
[11] 赵文耀.丹江口水库流域生态环境保护现状[J].人民长江,2006,12.
[12] 汪 达,汪明娜,汪 丹.南水北调中线丹江口大坝加高环境监理研究[J].南水北调与水利科技,2007,5(02):15-17.
[13] 韩 璐,黄岁樑,王乙震.海河干流柱芯不同粒径沉积物中有机质和磷形态分布研究[J].农业环境科学学报,2010,29(5):955-962.
[14] RUBAN J V,LOPEZ-SANEHEZ P E,PARDO P,et al.Harmonized protocol and certified reference material for the determination of extractable contents of phosphorus in freshwater sediments-A synthesis of recent works[J].Journal of Analytical Chemistry,2001,370(2-3):224-228
[15] 李阳红,张乃明.土壤磷流失风险的水溶性磷测定方法初探[J].云南农业大学学报,2007,22(5):710-713.
[16] 鲍士旦.土壤农化分析(第三版)[M].北京:中国农业出版社,2005.
[17] 杨景成,韩兴国,黄建辉,等.土壤有机质对农田管理措施的动态响应[J].生态学报,2003,23(4):787-796.
[18] 白军红,邓 伟,张玉霞,等.洪泛区天然湿地土壤有机质及氮素空间分布特征[J].环境科学,2002,23(2):77-81.
[19] 王 征,汪昆平,方 芳,等.三峡水库蓄水后消落带土壤有机质和氮磷含量及分布特征[J].重庆三峡学院学报,2012,28(3):1-5.
[20] 石孝洪.三峡水库消落区土壤磷素释放与富营养化[J].土壤肥料,2004,1:40-42,44.
[21] 张 蕾,傅瓦利,张治伟,等.三峡库区小江流域消落带不同坡地类型土壤磷分布特征初探[J].安徽农业科学,2011,39(1):163-165.
[22] 韩建刚,李占斌,钱 程.紫色土小流域土壤及氮磷流失特征研究[J].生态环境学报,2010,19(2):423-427.
[23] 张 雷,秦延文,郑丙辉,等.三峡入库河流大宁河回水区浸没土壤及消落带土壤氮形态及分布特征[J].环境科学,2009,30(10):2884-2890.
[24] 杨振兴,车 丽,普惠娟,等.不同土地利用类型对土壤总氮与碱解氮累积的影响[J].广西农业科学,2009,40(8):1021-1025.
[25] 王洪杰,李宪文,史学正,等.不同土地利用方式下土壤养分的分布及其与土壤颗粒组成关系[J].水土保持学报,2003,17(2):44-50.
[26] 王常慧,邢雪荣,韩兴国.草地生态系统中土壤氮素矿化影响因素的研究进展[J].应用生态学报,2004,15(11):2184-2188.
[27] 郭松松,方 芳,郭劲松,等.三峡库区消落带落干期间土壤有机质氮磷含量变化分析[J].三峡环境与生态,2012,34(2):17-21.
[28] 詹艳慧,王里奥,焦艳静.三峡库区消落带土壤氮素吸附释放规律[J].重庆大学学报,2006,29(8):10-13.
[29] 王震洪,段昌群,侯永平,等.植物多样性与生态系统土壤保持功能关系及其生态学意义[J].植物生态学报,2006,30(3):392-403.
[30] 陈志良,程 炯,刘 平,等.暴雨径流对流域不同土地利用土壤氮磷流失的影响[J].水土保持学报,2008,22(5):30-33.
[31] 李伟萍,曾 源,张 磊,等.丹江口水库消落区土地覆被空间格局分析[J].国土资源遥感,2011,23(4):108-114.
[32] 曾立雄,黄志霖,肖文发,等.三峡库区不同土地利用类型氮磷流失特征及其对环境因子的响应[J].环境科学,2012,33(10):3390-3396.
[1] 刘莲, 刘红兵, 汪涛, 朱波, 姜世伟. 三峡库区消落带农用坡地磷素径流流失特征[J]. 长江流域资源与环境, 2018, 27(11): 2609-2618.
[2] 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.
[3] 陈星, 张平究, 包先明, 张璐璐, 张海霞, 韩燕青. 改良剂对湿地土壤团聚体及抗悬浮能力的影响试验[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(12): 1903-1909.
[4] 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.
[5] 董立宽, 方斌, 施龙博, 马鑫雨, 郑俊. 茶园土壤速效磷乡镇尺度下空间异质性对比分析——以江浙地区优质名茶种植区为例[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(10): 1576-1584.
[6] 彭焕华, 李朝奎, 唐志光, 梁继. 丹江口库区陆地植被物候空间格局及其与海拔的响应关系[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(10): 1626-1634.
[7] 臧玉珠, 林晨, 金志丰, 方飞, 周生路. 土地利用变化下沿海地区吸附态磷负荷动态变化研究[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(07): 1093-1102.
[8] 李国莲, 谢发之, 张瑾, 陈广洲, 汪静柔. 巢湖水及沉积物中总磷的分布变化特征[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(05): 830-836.
[9] 赵丽, 姜霞, 王雯雯, 王书航, 常乐, 陈俊伊. 丹江口水库表层沉积物不同形态氮的赋存特征及其生物有效性[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(04): 630-637.
[10] 匡武, 芮明, 张彦辉, 严云志, 吴添天. 巢湖湖滨带生态恢复工程对暴雨径流氮磷削减效果研究[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(11): 1906-1912.
[11] 赖晓明, 廖凯华, 朱青, 吕立刚, 徐飞. 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[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(09): 1491-1498.
[12] 赵新新, 金晓斌, 杜心栋, 周寅康, 刘海玲. 沿海滩涂垦殖对土壤氮总转化速率的影响分析[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(09): 1552-1559.
[13] 朱明勇, 党海山, 谭淑端, 陈正洪, 张全发. 湖北丹江口水库库区降雨侵蚀力特征[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(9): 837-.
[14] 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-.
[15] 张翅鹏 |刘丛强 |吴 攀|汪福顺|王宝利. 乌江中上游水库—河流体系夏秋季N、Si分布特征[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(4): 331-.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 曾慧卿. 近40年气候变化对江西自然植被净第一性生产力的影响[J]. 长江流域资源与环境, 2008, 17(2): 227 .
[2] 徐祖信,叶建锋. 前置库技术在水库水源地面源污染控制中的应用[J]. 长江流域资源与环境, 2005, 14(6): 792 -795 .
[3] 张青青,张世熔,李婷,张林,林晓利,. 基于多元数据的景观格局演变及其影响因素——以流沙河流域宜东段为例[J]. 长江流域资源与环境, 2006, 15(Sup1): 125 -130 .
[4] 周国忠,冯海霞. 浙江省旅游资源地区差异研究[J]. 长江流域资源与环境, 2006, 15(2): 157 -163 .
[5] 梁流涛, 曲福田, 王春华. 基于DEA方法的耕地利用效率分析[J]. 长江流域资源与环境, 2008, 17(2): 242 .
[6] 罗璐琴, 周敬宣, 李湘梅. 生态足迹动态预测模型构建与分析[J]. 长江流域资源与环境, 2008, 17(3): 440 .
[7] 刘德富,黄钰铃,| 王从锋,. 水工学的发展趋势——从传统水工学到生态水工学[J]. 长江流域资源与环境, 2007, 16(1): 92 -96 .
[8] 濮励杰,赵姚阳, 金平华, 王金磊, 黄贤金,. 137Cs示踪红壤丘陵区坡地土壤侵蚀的研究——以江西丰城市为例[J]. 长江流域资源与环境, 2004, 13(6): 562 -567 .
[9] 周廷刚,张其良. 长江上游水土流失成因及治理模式研究——以重庆市城口县为例[J]. 长江流域资源与环境, 2004, 13(1): 89 -93 .
[10] 徐丽华 岳文泽. null[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(3): 222 -228 .