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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 常規(guī)經(jīng)營(yíng)下山核桃林土壤養(yǎng)分滲漏動(dòng)態(tài)變化規(guī)律研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 生命科學(xué)
- 大類(lèi)：
- 自然科學(xué)類(lèi)學(xué)術(shù)論文
- 簡(jiǎn)介：
- 本項(xiàng)目就常規(guī)施肥下，在浙江省臨安市山核桃主產(chǎn)區(qū),通過(guò)埋設(shè)土壤溶液采集器采集滲漏水,定位監(jiān)測(cè)和研究了山核桃林系統(tǒng)中養(yǎng)分滲漏流失的動(dòng)態(tài)變化，探明山核桃面源污染的形成機(jī)理，為山核桃合理施肥和面源污染控制提供技術(shù)支撐。
- 詳細(xì)介紹：
- 選擇山核桃林為試驗(yàn)林分,在土壤條件和山核桃經(jīng)營(yíng)管理一致的同一坡面上設(shè)置8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地，坡度36°，坡向西南坡。標(biāo)準(zhǔn)地的施肥采用常規(guī)施肥，年施640kg/hm2的復(fù)合肥（（N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15）氮），于6月初和8月底分別施用肥料總量的50%。2010年6月2日在標(biāo)準(zhǔn)地中間,挖掘土壤剖面設(shè)置滲濾水采集器,采集器的截水板均按離地表30cm的深度埋設(shè),水樣通過(guò)聯(lián)接在滲濾水采集器后壁排水孔上的塑料管,流入預(yù)先埋在剖面坑底部的塑料桶中[4]。同時(shí)在試驗(yàn)地周邊布置雨量筒，測(cè)定降雨量。于同年6月上旬開(kāi)始至11月，每次降雨后收集塑料桶中水、泥沙混合樣，量測(cè)體積并及時(shí)帶回實(shí)驗(yàn)室經(jīng)定量濾紙初步過(guò)濾后測(cè)定水化指標(biāo)。 測(cè)定數(shù)據(jù)得出結(jié)論：山核桃林土壤滲漏水氮的流失現(xiàn)狀：山核桃土壤中滲透水中的總氮、可溶性氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮均呈現(xiàn)相近的規(guī)律，均呈現(xiàn)前期濃度出峰期以及后期下降穩(wěn)定期，但滯后于銨態(tài)氮。并在2次施肥后濃度逐漸趨向由低-高-低，由此對(duì)施肥后N素流失進(jìn)行監(jiān)控顯得極其重要，以防止地下水污染。而銨態(tài)氮，在化肥施入土壤后，其濃度迅速增加，然后逐漸下降趨于平衡。一般情況下滲漏水中的硝態(tài)氮﹥銨態(tài)氮﹥亞硝態(tài)氮。6 -11月份，滲漏水中硝態(tài)氮平均含量為7.7 mg·L -1，占全氮的65.25%，故硝態(tài)氮的流失是滲濾流失的主要形式；山核桃林土壤滲漏水磷的流失現(xiàn)狀：山核桃林中的總磷和可溶性磷在施肥初期均達(dá)到最大值，隨后逐漸降低，18d后水樣可溶性磷和總磷，除小幅波動(dòng)外，均趨于穩(wěn)定?？偭?、可溶性磷平均含量分別為0.68 mg·L -1、0.56 mg·L -1；山核桃林滲漏水中不同離子的流失現(xiàn)狀：6-11月，土壤滲漏水中氟鹽濃度變化呈現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定，濃度范圍分別在0.26-0.53 mg·L -1。6-11月份，山核桃林土壤滲漏水硫酸鹽濃度的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律與氯離子相似。都是化肥施入土壤后，其濃度迅速增加，繼而逐漸下降趨于平衡。6-11月份，兩者滲漏流失平均濃度分別為12.46，2.53 mg·L -1。化肥施用，導(dǎo)致土壤中氯離子、硫酸根離子等強(qiáng)酸性陰離子的增加，使得土壤pH下降，就這一點(diǎn)來(lái)講也應(yīng)該控制化肥的施入量。山核桃土壤滲漏水中c(Ca2+)>c(K+)>c(Mg2+)，三者動(dòng)態(tài)變化規(guī)律基本相近。其平均濃度分別為12.84、7.5、4.11 mg·L -1。
作品專(zhuān)業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 作品撰寫(xiě)的目的：探明常規(guī)施肥下山核桃林土壤養(yǎng)分滲漏流失的動(dòng)態(tài)變化特征，為山核桃合理施肥和面源污染控制提供技術(shù)支撐，最終保障山核桃生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展和周邊水體水環(huán)境的安全。 作品的基本思路：先闡述本文的撰寫(xiě)目的，緊接著從實(shí)驗(yàn)的材料與方法，結(jié)果分析（包括山核桃林土壤滲漏水氮、磷、不同離子的動(dòng)態(tài)變化），討論與結(jié)論（包括山核桃林土壤滲漏水氮、磷、不同離子的流失現(xiàn)狀）三方面分條敘述。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 作品的科學(xué)性：因自然降雨主要集中在6-11月，測(cè)定這段時(shí)間內(nèi)的滲漏水量，大體能推測(cè)出一年內(nèi)養(yǎng)分損失量。故于2010年6-11月采集了13次水樣，并為排除單個(gè)試驗(yàn)獨(dú)特性，在實(shí)驗(yàn)區(qū)設(shè)置8塊標(biāo)準(zhǔn)地，做8次平行樣。 作品的先進(jìn)性：近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)于林地養(yǎng)分的滲漏流失的報(bào)道較少見(jiàn)。 作品的獨(dú)特之處：具有實(shí)驗(yàn)基地，進(jìn)行了長(zhǎng)期的野外定位試驗(yàn)。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 目前山核桃林地氮、磷、鉀肥料施用過(guò)多。根據(jù)施肥前后山核桃林地土壤養(yǎng)分滲漏動(dòng)態(tài)變化特征，在保證原有產(chǎn)量不減的情況下，控制大量元素肥料的施用量，加強(qiáng)微量元素肥料的施用,以實(shí)現(xiàn)山核桃穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，保證土壤肥力不衰,生態(tài)環(huán)境不污染，使“三種效益”得到和諧發(fā)展。同時(shí)常規(guī)施肥下山核桃林地的土壤養(yǎng)分滲漏動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，為探明山核桃面源污染的形成機(jī)理和面源污染的控制提供技術(shù)支撐，從而有效地保障周邊水環(huán)境的安全。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 研究了常規(guī)經(jīng)營(yíng)下山核桃林土壤養(yǎng)分的滲漏流失規(guī)律。結(jié)果表明：山核桃滲漏水中可溶性氮流失是氮素滲漏流失的主要形式，平均可溶性氮含量為10.17mg·L -1，占全氮含量86.3%,其中可溶解性氮峰值達(dá)到17.56 mg·L -1?？偭住⒖扇苄粤灼骄糠謩e為0.65 mg·L -1、0.45 mg·L -1。陽(yáng)離子滲漏流失c(Ca2+)>c(K+)>c(Mg2+)>c(NH4+)。施肥影響著滲漏水中的養(yǎng)分濃度，6月初施肥后，各養(yǎng)分輸出動(dòng)態(tài)過(guò)程可以分為前期濃度出峰期和后期濃度下降穩(wěn)定期，直至8月底再次施肥，N濃度則明顯升高，P濃度則不變。
獲獎(jiǎng)情況
- 作品《山核桃林土壤養(yǎng)分滲漏動(dòng)態(tài)變化規(guī)律研究》于2011年被《浙江林業(yè)科技》錄用。
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
- [1] 張玉珍. 南方丘陵地區(qū)農(nóng)田氮素滲漏特征研究[J]. 福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,(2). [2] 吳水豐，陳芬芳. 水土保持工程保障山核桃產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[J]. 浙江林業(yè),2008,(5). [3] 魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社, 2000. [4]孫波,王興祥,張?zhí)伊?紅壤養(yǎng)分淋失的影響因子[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2003,22(3):257－262. [5]張慶利,張民,田維彬.包膜控釋和常用氮肥淋溶特征及其對(duì)土水質(zhì)量的影響[J].土壤與環(huán)境,2001,10(2):98－103. [6]萬(wàn)紅友,萬(wàn)云蕾,田立,. 鄭州郊區(qū)菜地氮磷隨暴雨徑流流失特征研究[J]. 鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2010,(3). [7]張志劍,王珂,朱蔭湄,等.水稻田表水磷素的動(dòng)態(tài)特征及其潛在環(huán)境效應(yīng)的研究[J].中國(guó)水稻科學(xué),2000,14 (1):55-57. [8] 單保慶,尹澄清,于靜,等.降雨-徑流過(guò)程中土壤表層磷遷移過(guò)程的模擬研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2001,21(1):7-12 [9]李成保,季國(guó)亮.用電導(dǎo)頻散法研究Cl-、SO42-和H2PO4-陰離子與土壤的相互作用.土壤學(xué)報(bào), 1999,36(1):54~59 [10]高志勤,傅懋毅,. 毛竹林滲濾水養(yǎng)分的淋溶特征[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,(6).
同類(lèi)課題研究水平概述
- 許多國(guó)家和地區(qū)的研究結(jié)果表明，面源污染是導(dǎo)致水環(huán)境惡化的主要原因，而面源污染中，又以農(nóng)業(yè)面源污染占有最大份額（Tim et al．1994; Boers et al.1996）。 研究表明，我國(guó)氮肥利用率僅為30%～50%，磷肥為10%～20%，鉀肥為35%～50%，僅1995年，我國(guó)氮、磷、鉀化肥損失就分別達(dá)到1314.5×104 t、506×104 t和1343×104 t。浙江省純氮流失量為11.5×104 t，流失率為19.2%（朱有為等，2004）。未被利用的養(yǎng)分通過(guò)徑流、淋溶、反硝化、吸附和侵蝕等方式進(jìn)入環(huán)境，污染水體、土壤和大氣，是農(nóng)業(yè)面源污染的主要責(zé)任者。我國(guó)水體70%的氮、磷來(lái)自于農(nóng)業(yè)面源污染。雷竹林地氮肥施用量達(dá)到972 kg· hm-2，是發(fā)達(dá)國(guó)家設(shè)置的225 kg·hm-2安全上限的4.3倍，是浙江省平均施肥量443 kg·hm-2的2.2倍。 國(guó)外對(duì)于氮磷流失研究始于20世紀(jì)70年代，早期的研究集中在農(nóng)田徑流氮磷的流失量及對(duì)水體的影響，80年代以來(lái)則主要是從減少污染輸出的角度研究氮磷元素從農(nóng)田徑流流失的機(jī)理和規(guī)律（Harris B L,1995;William H S,1999）。Allen等（1992）研究了美國(guó)南部松林區(qū)小流域暴雨徑流中氮磷養(yǎng)分的流失，Bjorneberg等（2002）分析了美國(guó)地面漫灌徑流中的氮磷流失。Bystron等（1998）分析了美國(guó)不同施肥措施的氮磷養(yǎng)分流失。我國(guó)目前對(duì)于氮素養(yǎng)分的流失研究多集中在坡面徑流和土壤侵對(duì)土壤表層養(yǎng)分流失的作用（黃滿(mǎn)淋等，2003；陸海明等，2008）。何園球等（2002）研究表明紅壤丘崗區(qū)不同林地水分和養(yǎng)分徑流損失隨植被生長(zhǎng)而減少，滲漏損失則隨植被生長(zhǎng)而增加。吳家森等（2009）研究發(fā)現(xiàn)，隨著施肥量的增加，雷竹林土壤氮、磷滲漏流失也隨著增大。 目前國(guó)內(nèi)外控制農(nóng)業(yè)面源污染的措施來(lái)看，平衡施肥、開(kāi)發(fā)新型緩釋、控釋肥料是較為常見(jiàn)的。此外設(shè)置植物過(guò)濾帶、建立緩沖區(qū)和水邊休閑地等也有極其重要的作用（張志劍等，1999；唐政洪等, 2001），在國(guó)外，這方面的研究十分重視（Schellinger，et al.1992；Bingham，et al.1980）但在我國(guó)目前開(kāi)展甚少，吳家森（2008）研究表明，雷竹本身作為一種緩沖帶，能有效攔截氮磷滲漏流失。
