【摘要】：隨著對(duì)非點(diǎn)源污染危害認(rèn)識(shí)的深入,其發(fā)生機(jī)理、模擬評(píng)估以及防控措施等科學(xué)問(wèn)題在近年來(lái)受到了廣泛關(guān)注。沂蒙山區(qū)土壤侵蝕嚴(yán)重,而侵蝕導(dǎo)致的非點(diǎn)源污染是對(duì)該區(qū)水環(huán)境質(zhì)量的嚴(yán)重威脅。在總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,利用RS和GIS技術(shù),通過(guò)室內(nèi)模擬和野外試驗(yàn)等手段,運(yùn)用水土保持學(xué)、環(huán)境科學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)及遙感和地理信息系統(tǒng)等多學(xué)科交叉的方法,對(duì)沂蒙山區(qū)非點(diǎn)源主要驅(qū)動(dòng)因子(土壤侵蝕)時(shí)空特征及影響因素、坡面非點(diǎn)源氮(Nitrogen, N)、磷(Phosphorus, P)污染物輸出機(jī)制、污染物輸出綜合風(fēng)險(xiǎn)空間分布以及非點(diǎn)源污染控制的土地利用優(yōu)化途徑等方面進(jìn)行了研究。主要研究進(jìn)展與結(jié)論如下： 1.在研究區(qū)的山地丘陵地帶,由于植被的恢復(fù)和土地利用結(jié)構(gòu)的改善,1986年1995年和2005年3時(shí)期的土壤侵蝕強(qiáng)度總體上呈降低趨勢(shì)。受人類活動(dòng)的影響,土地利用因子已成為影響土壤侵蝕空間分布的重要因素之一 2.對(duì)不同土地覆被的模擬降雨研究表明,5種覆被徑流溶解態(tài)氮(Dissolved nitrogen, DN)、磷(Dissolved phosphorus, DP)的平均濃度分別在0.595-1.523 mg.L-1和0.269-0.071 mg.L-1間；而徑流DN.DP的平均輸出率分別在3.92～35.79 mg·m2·h)-1和0.65～5.89 mg·m2·h)-1間。土壤有機(jī)質(zhì)含量是影響徑流DN、DP濃度的重要因子,影響程度均在44%以上；礫石蓋度與砂粒含量等是影響徑流DN、DP輸出率的主要因子。泥沙流失率與其全N、全P流失參量間具有顯著地相關(guān)關(guān)系,土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性通過(guò)調(diào)節(jié)侵蝕產(chǎn)沙進(jìn)而影響到泥沙中N、P的流失特征,穩(wěn)定性越高,侵蝕泥沙更易富集N、P污染物,且輸出量越低。 3.不同耕作措施(橫壟與順壟)的模擬降雨研究表明,橫壟可有效地控制徑流并減少?gòu)搅魅芙鈶B(tài)無(wú)機(jī)氮(Dissolved inorganic nitrogen, Inorganic-N)和DP的輸出率；雨強(qiáng)增大時(shí),橫坡較順坡壟作控制徑流的效果增強(qiáng),其徑流Inorganic-N和DP的輸出量也大幅度減少,氮磷比分析表明,兩種耕作方式下的徑流均存在一定程度的富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn),且風(fēng)險(xiǎn)水平在降雨過(guò)程中呈增加趨勢(shì),但橫坡較順坡壟作不僅能夠明顯地延緩這一增加趨勢(shì),而且可降低徑流的富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)水平,從而相應(yīng)減輕坡耕地徑流對(duì)于受納水體富營(yíng)養(yǎng)化過(guò)程的影響。 4.以代表性山區(qū)縣為例,對(duì)N、P輸出負(fù)荷及其綜合風(fēng)險(xiǎn)的空間分布特征進(jìn)行模擬與分析,結(jié)果表明,耕地是N、P輸出的主要策源地。較高級(jí)別N、P輸出綜合風(fēng)險(xiǎn)主要分布在土壤侵蝕嚴(yán)重的地帶。各等級(jí)N、P輸出綜合風(fēng)險(xiǎn)中以較低等級(jí)的面積最大,隨著風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的提高,各類風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的面積逐漸減少。不同土地覆被類型中,荒地和耕地的N、P輸出綜合風(fēng)險(xiǎn)最高,林地和村鎮(zhèn)最低。 5.綜合上述研究成果,通過(guò)典型小流域的實(shí)例分析,對(duì)以土地利用優(yōu)化為途徑的非點(diǎn)源污染控制方法與策略進(jìn)行了探討,結(jié)果表明：針對(duì)污染發(fā)生的重點(diǎn)地區(qū)逐步開展以小流域?yàn)閱卧?以非點(diǎn)源污染控制為目的的土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整,是控制沂蒙山區(qū)非點(diǎn)源污染的有效途徑。林地是影響優(yōu)化方案效益的最重要因素,在土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整中,應(yīng)對(duì)林地面積的統(tǒng)籌給予充分重視。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：X502;F301

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2728316