【摘要】：喀斯特地區(qū)特殊的地質(zhì)條件使得該地區(qū)水土流失十分嚴(yán)重,水土流失造成大量的土壤養(yǎng)分流失,使得當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境受到破壞,嚴(yán)重制約當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)。本文以喀斯特裸坡為研究對(duì)象、以石灰土作為試驗(yàn)土壤,采用人工模擬降雨試驗(yàn),研究不同降雨強(qiáng)度、地形、地下孔(裂)隙度下的喀斯特裸坡土壤溶質(zhì)遷移及養(yǎng)分流失特征,揭示喀斯特坡地侵蝕產(chǎn)沙與養(yǎng)分流失的主要影響因素,建立相應(yīng)的回歸方程,為喀斯特地區(qū)的面源污染治理及養(yǎng)分流失預(yù)測(cè)提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)降雨強(qiáng)度與地下產(chǎn)流量呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系;與地下產(chǎn)沙量呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系。坡度與地下產(chǎn)流量呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系;與地下產(chǎn)沙量呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。地下孔(裂)隙度與地下產(chǎn)流量呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系;與地下產(chǎn)沙量呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。(2)地表徑流中氮素、磷素、水溶性有機(jī)碳的輸出濃度隨降雨強(qiáng)度的增大呈現(xiàn)出增大的趨勢(shì),地表泥沙中養(yǎng)分的遷移速率與遷移量總體上均隨降雨強(qiáng)度的增大而增大;地表溶質(zhì)的遷移量約為地下溶質(zhì)遷移量的2倍,地表泥沙遷移量約為地下的3倍,土壤溶質(zhì)遷移和泥沙養(yǎng)分遷移均以地表遷移為主。隨坡度的增大地表泥沙全氮、全磷、全鉀、有機(jī)碳總體上呈現(xiàn)增大的趨勢(shì),地下溶質(zhì)遷移量隨坡度的增大呈現(xiàn)出減小的變化趨勢(shì);地下泥沙養(yǎng)分遷移量與坡度的關(guān)系不明顯。地下溶質(zhì)遷移速率總體上隨地下孔裂(隙)度變化總體上呈現(xiàn)出增大的趨勢(shì),地下泥沙全氮、全磷、全鉀、速效鉀、土壤有機(jī)碳隨地下孔裂(隙)度的增大呈現(xiàn)出增大的趨勢(shì)。(3)降雨強(qiáng)度與地表徑流中溶質(zhì)遷移量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.01),且與地表泥沙全氮、全磷、全鉀、有效磷、土壤有機(jī)碳成極顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.01);坡度與地表溶質(zhì)遷移量成正相關(guān)關(guān)系,且坡度與地表徑流磷素遷移量成極顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.01),與地表水解氮遷移量成顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.05);地下孔(裂)隙度與地表溶質(zhì)遷移量成負(fù)相關(guān)關(guān)系,且與地表氮素、鉀素和水溶性有機(jī)碳成極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P0.01)。(4)降雨強(qiáng)度與地下徑流中溶質(zhì)遷移量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.01),且與地下泥沙中全氮、全磷、全鉀、土壤有機(jī)碳呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.01)。坡度與地下徑流中的溶質(zhì)遷移量成負(fù)相關(guān)關(guān)系,且坡度與地下水溶性有機(jī)碳成顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P0.05);坡度與地表泥沙中水解氮遷移量成顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.05),坡度與地下泥沙中有效磷遷移量成顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.05)。地下孔(裂)隙度與地表泥沙全氮、全磷、全鉀、土壤有機(jī)碳成極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P0.01),與地表速效鉀成顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P0.05)。地下孔(裂)隙度與地下泥沙全氮、全磷、全鉀和土壤有機(jī)碳成極顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.01);與地下水解氮成正相關(guān)關(guān)系。(5)降雨強(qiáng)度與溶質(zhì)遷移量之間的線性關(guān)系較好,擬合程度較高。坡度與地表泥沙中全磷的擬合方程為Y=211.17+28.996X-2.67X~2+0.064X~3(R~2=0.794);坡度與地下泥沙中水溶性有機(jī)碳的擬合方程為Y=479.975X~(-0.44)(R~2=0.765),坡度與地表泥沙中全磷的擬合方程為Y=347.886-39.195X+3.321X~2-0.071X~3(R~2=0.833);坡度與地下泥沙中有效磷的擬合方程為Y=44.01-1.574X+0.06X~2(R~2=0.812)。地下孔(裂)隙度與地表泥沙全氮的擬合方程效果最好,其擬合方程為Y=69.231X~(-1.208)(R~2=0.825),總的來說降雨強(qiáng)度與地下孔(裂)隙度的影響較為顯著,而坡度的影響次之。
【圖文】：

圖 3-1 不同降雨特性下徑流氮素、磷素濃度變化情況Fig.3-1 Changes of runoff nitrogen and phosphorus concentrations under different rainfallcharacteristics圖 3-2 不同降雨特性下徑流鉀素、水溶性有機(jī)碳濃度變化情況Fig.3-2 Change of the concentration of runoff potassium and water-soluble organic carbon underdifferent rainfall characteristics

圖 3-2 不同降雨特性下徑流鉀素、水溶性有機(jī)碳濃度變化情況Fig.3-2 Change of the concentration of runoff potassium and water-soluble organic carbon underdifferent rainfall characteristics由于降雨是導(dǎo)致坡面徑流的重要因素，而徑流是攜帶泥沙和養(yǎng)分的主要載體，因此降雨是導(dǎo)致了坡面土壤溶質(zhì)遷移主要力量來源。本文以基巖裸露率為20%，地下孔裂（隙）為 3%、坡度 20°的溶質(zhì)濃度（圖 3-1 和圖 3-2）及遷移量（表 3-3 和表 3-4）數(shù)據(jù)為例，通過分析不同雨強(qiáng)下地表溶質(zhì)遷移濃度變化特征圖（圖 3-1 和圖 3-2），可以看出降雨強(qiáng)度對(duì)鉀素（TK）的濃度影響不明顯，對(duì)氮素（TN）而言，降雨強(qiáng)度為 50 mm/h 和 70 mm/h 時(shí)，氮素流失濃度較為平穩(wěn)當(dāng)降雨強(qiáng)度為 90 mm/h 時(shí)，溶質(zhì)濃度起伏波動(dòng)較大，且溶質(zhì)濃度達(dá)到了峰值，總體而言隨著降雨強(qiáng)度的增大氮素濃度呈現(xiàn)出增大的趨勢(shì)。對(duì)磷素（TP）而言，，降雨強(qiáng)度為 50 mm/h 時(shí)，氮素流失濃度較為平穩(wěn)，當(dāng)降雨強(qiáng)度為 70 和 90 mm/h
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S157;X131

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2654858