关键词:
农业非点源氮磷流失
不同土地利用类型
风险评价
GIS
屈原管理区
摘要:
农业非点源污染目前已成为全球普遍的环境挑战,特别在我国是水体恶化与湖泊富营养化的关键因素之一。本文选取岳阳市屈原管理区为研究区域,基于对农业非点源氮磷流失研究的分析,构建了岳阳市屈原管理区农业土壤非点源氮磷流失风险评价指标体系。在GIS技术的支持下,利用经典统计学方法对研究区农业不同土地利用类型土壤全氮和全磷分布进行分析,并应用风险评价指标体系对研究区域农业非点源磷流失风险进行评价及确定风险等级,识别研究区农业非点源磷流失控制关键源区。基于不同土地利用类型土壤全氮和全磷分布以及氮磷流失风险评价体系的分析结果,对岳阳市屈原管理区的农业非点源污染按流失风险提出控制对策。主要研究结果如下:
(1)不同土地利用类型土壤TN含量其大小关系为:水田(3.21 g/kg)>林地(1.42 g/kg)>旱地(1.34 g/kg),水田的TN含量明显高于林地和旱地,TN含量总体上呈现出辐射状的分布规律,其中中部地区高四周低、边缘地区中等;不同土地利用类型土壤TP含量其大小关系为:水田(3.82 g/kg)>林地(1.67 g/kg)>旱地(0.49 g/kg),全磷含量普遍偏高,中部区域显著,四周相对较低。
(2)基于对研究区的自然条件和经济状况的调查,从源因子和迁移因子两个角度出发,构建一个数据需求较低且操作简便的氮磷流失风险评价指标体系。源因子涵盖全氮与全磷含量、氮肥与磷肥的施用量及其施用方式;而迁移因子则涉及土壤侵蚀因素以及潜在污染源至河流的距离。研究区的氮磷流失主要表现为微度和轻度侵蚀,而中度及以上的侵蚀主要出现在北部与南部的边缘地区;研究区潜在氮磷污染物与水体的距离主要呈现高风险和低风险,距离越近,流失风险越高;距离越远,风险相应降低。岳阳市屈原管理区的氮磷关键源区在空间分布上显示出规律性,主要沿河流呈线性分布。高风险氮流失区域占研究区总面积的34.9%;磷流失高风险区分布范围较小,仅占研究区总面积的1.5%;氮磷流失的关键源区土地利用类型为水田,占研究区面积的1.5%。
(3)氮磷流失的低风险区域主要分布在地形较平坦的地带,这些区域的土地使用主要以水田和旱地为主,应以减少化肥使用量为重点,辅以合理控制施肥时间。对于氮磷流失的中等风险区,这些区域多分布在地形平坦的水田和旱地上。鉴于此,增加植被覆盖,不仅能提升地区的植被覆盖度,还有助于水源的涵养和环境美化,进而推动农业、林业和牧业的协调发展。氮流失和磷流失的高风险区属于氮磷流失关键源区,其土地利用类型为水田,分布在凤凰乡、营田镇和河市镇部分区域。对于土地利用类型为水田的氮磷流失高风险区域,控制策略应综合考虑土壤、水分、作物以及人为管理等多个方面,特别是必须加强对水田施肥量的控制。
本研究通过采用氮磷指数法,快速地定位氮磷非点源污染的重点区域,并制定出针对性的、有效合理的应对策略。研究成果为岳阳市屈原管理区农业非点源氮磷污染的防治工作提供科学指导。