国家自然科学基金(41201220)
- 作品数：4 被引量：45H指数：4
- 相关作者：王毅吴金水李裕元张满意孟岑更多>>
- 相关机构：中国科学院亚热带农业生态研究所华中农业大学中国科学院大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：环境科学与工程更多>>
- 亚热带红壤丘陵区浅层地下水氮淋失特征研究被引量：9
- 2015年
- 土壤养分累积引起的氮素（N）淋失是导致农区地下水污染的重要原因,也是农业面源污染的重要形式.本文以湖南省长沙县典型亚热带红壤丘陵流域为研究对象,通过连续定位观测,研究了林地、稻田、菜地和茶园4种代表性土地利用类型浅层（130~150 cm）地下水中N浓度的逐月动态变化特征.连续3年（2010—2013年）的观测结果表明：4种土地利用类型下浅层地下水总氮（TN）平均浓度差异显著（p〈0.05）,其中,林地最低（0.85 mg·L-1）,茶园最高（7.64 mg·L-1）;从N的形态构成来看,林地、菜地和茶园浅层地下水中N形态以硝态氮（NO-3-N）为主,分别占TN的46.7%、70.2%和72.8%,而稻田浅层地下水N形态则以铵态氮（NH＋4-N）为主,占TN 43.5%,表明土壤淹水条件是影响地下水N淋失形态的关键因子.地下水各形态N浓度的动态变化在不同土地利用下也迥然不同：林地地下水各形态N的含量低、变幅小,而稻田、菜地和茶园地下水N浓度变幅较大;采用单因子方法对不同土地利用下地下水的水质进行评价,结果表明：研究区浅层地下水中TN和NO-3-N无显著污染,NH＋4-N污染较为严重,而综合指数法（F值法）进一步表明研究区浅层地下水污染主要出现在稻田和茶园,因此,控制稻田和茶园N肥的施用量是预防亚热带红壤丘陵区地下水N污染的关键.
- 焦军霞杨文王美慧孟岑王毅李裕元周脚根尹娟张满意吴金水
- 关键词：氮素淋失氮素形态浅层地下水红壤丘陵区亚热带
- 中亚热带红壤丘陵区农业流域景观格局对水文过程的影响被引量：9
- 2016年
- 景观格局是影响流域水文过程和水分循环要素分配的重要因素,研究景观格局对流域水文过程的影响可以为流域水资源管理和合理利用提供科学依据。以湖南省长沙县金井流域为例,利用2010—2014年实测水文、气象资料和土地利用遥感图,基于Pearson相关分析和多元线性逐步回归模型,分析流域景观格局对水文过程(河川径流与基流)的影响。结果表明:(1)流域河川径流流量季节性波动剧烈,而基流流量的季节性变化相对较小;(2)流域景观格局显著影响水文过程,平枯水期河川基流量与香农多样性指数(SHDI)、斑块密度(PD)和边界密度(ED)呈显著正相关,与蔓延度指数(CONTAG)、最大拼块面积所占景观面积比例(LPI)、聚集指数(AI)和斑块凝聚度(COHESION)呈显著负相关(P<0.05);(3)全年和平枯水期流域河川径流系数和基流量可以用流域内土地利用方式面积比例和景观格局指数预测,对流域景观的合理规划有利于中亚带红壤丘陵区农业流域水资源的科学管理和合理利用。
- 刘济李玮王毅李巧云李勇吴金水
- 关键词：河川径流基流水分循环
- 中亚热带典型农业小流域氮素输出特征及监测采样频率研究被引量：5
- 2014年
- 以湖南省长沙县的脱甲小流域为例,研究了中亚热带典型农业小流域中氮素输出的规律,并采用统计学方法确定合理的氮素输出监测频率.研究结果表明,该地区农业小流域氮素输出过程受降雨-径流过程和农业管理活动的影响明显,除颗粒态氮(PN)外,流域出口水体中铵态氮(NH+4-N)、硝态氮(NO-3-N)、可溶性氮(DN)和全氮(TN)的浓度均与沟渠径流量显著相关(p<0.01).降雨-径流过程和农业管理活动也会影响河道水体中氮素化学形态,但其对氮素化学形态的影响往往是短期的,因为在整个观测期间内,仅NH+4-N/TN比例与径流量有显著相关关系(p<0.01).对于不同形态氮素采样频率计算结果表明,水体中氮素浓度变异系数越大,在允许的误差范围内需要的监测频率越高.按照平均值误差的20%控制,NH+4-N和PN的采样频率要达到每天2次才能满足要求,采样频率显著高于NO-3-N、DN和TN(1天1次).如果将典型小流域中的氮素输出监测频率定为每天1次,NH+4-N和PN的相对误差将达到30%.该研究为阐明中亚热带农业小流域氮素输出规律和制定氮素监测策略和规范提供了样本.
- 李航王毅宋立芳李勇李玮吴金水
- 关键词：农业面源污染生态水文过程水稻种植
- 水稻种植对中亚热带红壤丘陵区小流域氮磷养分输出的影响被引量：26
- 2014年
- 以湖南省长沙县的脱甲流域（高水稻种植面积比例）和涧山流域（低水稻种植面积比例）为研究对象，对比研究红壤丘陵地区典型农业流域水稻种植对河流水体氮磷浓度和输出强度的影响．连续16个月的监测结果表明，脱甲和涧山流域河流水体均存在比较严重的养分污染，尤其是氮污染；对比两个流域，脱甲流域河流水体的氮磷浓度水平和水质恶化程度均高于涧山流域．从养分组成来看，脱甲流域河流水体中氮以铵态氮为主（占总氮的58．5％），而涧山流域主要是硝态氮（占总氮的76．1％）．脱甲流域中可溶性磷占总磷比例为47．1％，高于涧山流域的37．5％．从养分浓度变化的时间动态而言，两个流域河流中各形态氮素水平在1～2月和7月较高，而可溶性磷和总磷在5～6月和10～12月出现两个峰值．由于两个流域河道径流主要集中在水稻种植期间的4～10月，脱甲流域河流中较高的氮磷养分浓度意味着潜在的氮磷流失风险．脱甲流域月平均总氮输出通量为1．67kg·（hm^2·月）^-1，总磷为0．06kg·（hm^2·月）^-1，均高于涧山流域的0．44kg·（hm^2·月）^-1和0．02kg·（hm^2·月）^-1．考虑到两个流域的气候、地形地貌、土壤类型、农田耕作方式相似而只是水稻种植面积比例不同，因此，在该地区传统的水稻栽培管理模式下，较高面积比例的水稻种植对流域河流水体环境存在潜在威胁．
- 宋立芳王毅吴金水李勇李裕元孟岑李航张满意
- 关键词：农业面源污染农业流域生态水文过程
