| 题名 | 北京地区非点源养分污染负荷及径流侵蚀养分流失的研究 |
| 作者 | 韩玉国 |
| 学位类别 | 博士后 |
| 答辩日期 | 2011-06-05 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 李叙勇 |
| 关键词 | 非点源 non-point source 人类活动 anthropogenic 养分污染 nutrient pollution 氮累积 nitrogen accumulation 磷累积 phosphorus accumulation 径流侵蚀 runoff erosion 养分流失 nutrient loss |
| 其他题名 | Research on nutrient pollution load of non-point source and runoff erosion and nutrient loss in Beijing |
| 学位专业 | 生态学 |
| 中文摘要 | 随着点源污染治理的深入，非点源污染特别是养分非点源污染，由于其广域性、分散性、复杂性等特点，问题日渐突出。越来越多的研究证明，人类活动对地圈与生物圈的养分循环影响巨大，为此带来了诸多环境问题，而这些环境问题产生的关键在于养分或者含有养分的化合物直接或间接的对某一领（区）域的介入，为此本研究将北京地区划分为11个一级研究单元（164个次级研究单元）进行了人类活动氮、磷累积的研究，对于氮元素其计算原理主要是生态系统中肥料、固氮作物、大气沉降输入的氮总量、河流的氮输入/输出、食物和饲料中输出的氮量的差值，对于磷元素其计算 原理主要是生态系统中肥料、河流的氮输入/输出、食物和饲料中输出的氮、非食物性磷的差值；同时，因为非点源养分污染的形成与降雨-产流过程密切相关，因此本研究也进行了径流侵蚀养分流失的研究，主要结论如下： （1）从1991-2007年NANA（net anthropogenic nitrogen accumulation）和NAPA（net anthropogenic phosphorus accumulation）的空间分布来看，北京市氮、磷累积量较高的地区是城区中心的东城、西城、崇文、宣武。北京市的东南部氮、磷累积明显高于西北部，NANA和NAPA较大的区域集中在区政府和人口集中的卫星城市；其分布情况与人口分布及土地利用类型分布密切相关是北京地区氮、磷累积的一个特点。NANA在人口密集的发展用地平均值为23140 kg N km-2 yr-1，农业用地为17904 kg N km-2yr-1，林业用地为10445 kg N km-2 yr-1；NAPA在人口密集的发展用地平均值为5433 kg Pkm-2 yr-1，农业用地为503 kg P km-2 yr-1，林业用地为84 kg P km-2 yr-1。 （2）从1991年到2007年，整个北京地区NANA的平均值呈现下降趋势，从1991年的15187kg N km-2 yr-1下降到2007年的11606kg N km-2 yr-1；对于整个北京区域的NAPA为一个开口向下的抛物线，最大值发生在2005年。NANA下降较大的依次为大兴、平谷和通州，分别降低17448 kg N km-2 yr-1、11566 kg N km-2 yr-1和9297 kg N km-2yr-1；NANA的增加主要与人口增加有关，NANA的减少主要与单位面积肥料应用的降低有关，人口密度和肥料施用量是影响NANA变化的主要因素。对于NAPA，城市研究区域呈现明显的上升趋势。对于其他研究单元，NAPA的变化不具有明显的增加或减少的特征，产生这种现象的原因比较复杂，因为磷肥不同于氮肥，不需要每年都施用，所以造成了其变化的相对不规律，同时其也受到人口，作物种类等等多种因素的制约。过去16年，对于11个研究单元， NAPA的变化最大的是顺义区和通州区。 （3）大气沉降氮是整个北京地区NANA的最主要来源，占总NANA的51％，其次依次为氮肥的施用、净人类食物和动物饲料的氮输入\输出、河流的氮输入\输出和氮固定。磷肥的施用是NAPA最主要的来源，占总磷输入的40.7％，其次是非食物磷，占总磷输入的36％，在城市研究单元中非食物性磷达到3128 kg P km-2 yr-1。1991-2007年间，整个北京地区NANA的平均值达到了13251 kg N km-2 yr-1，是发达国家和地区的2-6倍左右；1991-2007年间，整个北京地区NAPA的平均值达到了1005 kg P km-2 yr-1，是发达国家和地区的2倍左右，北京市中心四个城区的氮、磷累积量均较高。 （4）以北京市门头沟区龙凤岭水土保持科技示范园为研究对象，对2005-2009年汛期（5月-11月）径流小区的径流量、侵蚀产沙量及养分流失量进行了分析。结果是：同为10m坡长的径流小区，其径流量和养分流失量从大到小依次为裸地、坡耕地和石坎梯田；产沙量受到作物覆盖度影响，其产沙量最大的是裸地，其次是石坎梯田，再次是坡耕地；与裸地小区相比，10m坡长的水土保持措施小区可减少全氮流失量50.5％-91.4％、减少全磷流失量31.8％-75.8％；20m坡长裸地径流小区的径流量、泥沙量和养分流失量均明显大于鱼鳞坑，鱼鳞坑减少径流量68.4％-83.0％、减少产沙量71.1％-82.7％、减少全氮流失量64.4％-74.9％、减少全磷流失量40.6％-87.3％。说明水土保持措施具有良好的保持水土和减少养分流失的作用。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 生态风险评价 |
| 公开日期 | 2011-08-29 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/727]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 韩玉国. 北京地区非点源养分污染负荷及径流侵蚀养分流失的研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2011. |
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