径流与土壤矿质氮素作用深度的确定

ISWC OpenIR > 水保所知识产出(1956---)

	径流与土壤矿质氮素作用深度的确定
	张亚丽
学位类型	硕士
导师	张兴昌
	2004
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位授予地点	陕西
学位专业	土壤学
其他摘要	在一场降雨过程中，土壤氮素流失过程实质是表层土壤氮素与降雨、径流的作用过程，参与径流损失的土壤氮素除了存在于表层易剥蚀土壤中，还存在于径流与土壤溶质作用深度（Effective Depth of Interaction，EDI）内。本研究通过室内人工模拟降雨试验，研究降雨（降雨强度）、坡度、植被覆盖、秸杆覆盖和施肥等因子对土壤侵蚀、土壤矿质氮素（主要为NH₄^＋-N和NO₃^―-N）地表径流流失、入渗和再分布的影响，初步探讨了径流与土壤矿质氮素的作用深度EDI，分别提出了施肥和不施肥试验中确定EDI的方法。结果表明：1. 土壤矿质氮素流失以径流流失为主，吸附于泥沙中的矿质氮素含量很少；矿质氮素淋失以NO₃^―-N为主，降雨结束后土壤硝态氮浓度峰值深度沿坡面存在差异，表现为坡中下部最深，坡顶部和坡底部较浅，土壤NH₄^＋-N几乎不发生淋溶损失。降雨（降雨强度）、坡度、植被覆盖、秸杆覆盖等因子对土壤侵蚀和土壤矿质氮素地表径流流失、入渗和再分布具有显著的影响：①雨强与土壤流失量和养分流失量呈线性增长关系，雨强越大，土壤硝态氮入渗峰值所处深度越大，但小雨强0.56mm/min降雨与大雨强1.56mm/min降雨土壤NO₃^―-N淋失峰值较为接近；②坡度与土壤流失量和养分流失量不呈线性关系，即土壤流失量和养分流失量随坡度增加而增加只限于一定范围内，当超过这一坡度范围时，侵蚀量和养分流失量反而有下降趋势，本试验测定这一转折坡度在15°和20°之间；③植被覆盖可有效地减少土壤侵蚀量，但对养分流失浓度和流失量的影响迥然不同：植被覆盖一方面加剧了矿质氮素向径流中的释放，使径流养分浓度高于裸地径流养分浓度，另一方面不同程度地减少了地表径流量和泥沙量，使养分流失总量与裸地相比并不一定增加；④与裸地和植被覆盖相比，秸杆覆盖减蚀、减少养分流失和增加养分入渗的效果最为显著；⑤同种方式施肥对土壤侵蚀几乎无影响，但影响土壤矿质氮素流失量和入渗量。施肥量越大，养分流失和入渗越明显。2. 通过系统分析土壤矿质氮素径流流失－入渗过程的动态变化，从径流与土壤矿质氮素的作用机理出发，分别提出了施肥和不施肥试验中确定EDI的方法：在未施肥径流试验中，根据质量平衡原理，通过计算土壤矿质氮素流失量与降雨前后土壤剖面养分变化量来反推出EDI（以下简称反推法）；在施肥径流试验中，根据土壤矿质氮素入渗－流失的机理，把降雨结束后土壤剖面矿质氮素浓度曲线第一个拐点所处的深度作为EDI（以下简称拐点法）。3.径流与土壤硝态氮EDI明显大于与铵态氮EDI，两者之差为2－10cm。EDI沿坡面分布存在差异，基本是坡面中下部较深，坡上部较浅。不同处理对EDI影响不同，具体如下：①雨强越大，坡面平均EDI值越大；②随坡度增大，硝态氮EDI值逐渐降低，不同坡度土壤铵态氮EDI差别不明显；③秸杆覆盖可显著增加硝态氮EDI，且覆盖量越大，EDI值越大；④与裸地相比，植被覆盖可明显增加土壤矿质氮素EDI值，覆盖度越大，EDI值越大。与秸杆覆盖相比，植被覆盖硝态氮EDI较小，但铵态氮EDI较大。覆盖度相同，坡度增大，EDI值反而减小；⑤同种方式施肥对土壤矿质氮素EDI几乎无影响。
文献类型	学位论文
条目标识符	sbir.nwafu.edu.cn/handle/361005/3947
专题	水保所知识产出(1956---)
推荐引用方式 GB/T 7714	张亚丽. 径流与土壤矿质氮素作用深度的确定[D]. 陕西. 中国科学院研究生院,2004.