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流域土地利用與湖泊富營養(yǎng)化研究進展(完整版)

2025-07-30 23:35上一頁面

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【正文】 起湖泊富營養(yǎng)化的原因、作用機制及防治措施等方面做了大量工作,并取得了一定的成果,但是不管是在研究工作還是實際應(yīng)用方面都還存在一些問題。另外,濕地植物還對金屬離子具有較強的生物富集作用,可以起到消除重金屬污染的目的(Hook,1996)。針對現(xiàn)在的施用狀況,一是要增加有機肥的投入,培肥土壤肥力;二是要控制和減少氮肥總量,協(xié)調(diào)氮、磷、鉀施用比例,增加施用硅肥、硼肥和鋅肥等。通過優(yōu)化土地利用,合理配置土地資源來提高土壤保持養(yǎng)分的能力,減輕農(nóng)田土壤磷素流失,具有實用、高效和投資少的特點(全為民等,2002)。其主要危害是污染水體,畜禽養(yǎng)殖場未經(jīng)處理的污水中含有大量污染物質(zhì),其污染負荷很高,高濃度畜禽養(yǎng)殖污水排入江河湖泊中,因其含N、P量高導(dǎo)致水體嚴重富營養(yǎng)化(Cooke,1994),排入魚塘及河流使對有機物污染敏感的水生生物逐漸死亡,嚴重者導(dǎo)致魚塘及河流喪失使用功能,一旦進入地下水中可使地下水溶解O2含量減少,水體有毒成分增多,水體發(fā)黑變臭并使其喪失使用功能(付俊杰等,2004)。因此在化肥的流失率中,花卉和蔬菜要遠大于一般的水田和旱地,其排序為:花卉菜地旱地水田?;实拇罅渴┯?,在促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、推進我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的同時也給生態(tài)環(huán)境帶來了嚴重的負面影響。(2)不同土地利用方式下化肥施用概況一個半世紀以來,化肥施用量不斷增長,這也是世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)得以持續(xù)發(fā)展的最重要因素之一,同時,人們已越來越關(guān)注施用化肥給生態(tài)環(huán)境帶來的負效應(yīng)。將農(nóng)用地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地、開墾灘涂等土地開發(fā)方式雖然可以增加土地收益和耕地面積,但同時也會導(dǎo)致植被破壞、水土流失等、水體富營養(yǎng)化等生態(tài)環(huán)境問題。研究表明,在中國水體嚴重污染的流域,農(nóng)田/農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖和城鄉(xiāng)結(jié)合部的生活排污是造成水體氮磷富營養(yǎng)化的主要原因,其貢獻率超過來自工業(yè)和城市生活的點源污染(崔鍵,2006)。隨著科技的進步和對工業(yè)污染治理力度的加大,工業(yè)污染已經(jīng)得到了有效地控制(王海云等,2006)。2. 2 非農(nóng)業(yè)用地與水體富營養(yǎng)化研究概況非農(nóng)業(yè)用地包括工礦業(yè)用地和建設(shè)用地兩大類。由于農(nóng)業(yè)用地是流域最主要的,同時也是對氮磷等造成水體富營養(yǎng)化的營養(yǎng)元素影響最大的土地利用方式之一,因此本文著重從農(nóng)業(yè)用地方面探討了不同土地利用方式與湖泊富營養(yǎng)化關(guān)系,并進一步闡述了治理農(nóng)業(yè)面源污染方面存在的問題和應(yīng)采取的措施。在生態(tài)系統(tǒng)中,養(yǎng)分運動的載體是水分。目前在我國131個主要湖泊中,已達富營養(yǎng)程度的湖泊有67個,%。關(guān)鍵詞 土地利用方式;湖泊;富營養(yǎng)化Abstract Recently ,the study of lake eutrophication is one of the most important hotspots in the field of water ecological environments in the world .Due to human activities ,the balance of nutrition had been changed in lake ecosystems ,and thus caused lake eutrophication .Currently ,there has been done many researches on the reasons ,mechanism and control measures of lake eutrophication .However ,the study on the contribution of land use to the lake eutrophication is less . This article discusses the influence of the different basin landuse on the lake eutrophication ,and put forward relevant control measures ,not only provide a reference for the control of eutrophication ,but also to lay the foundation for the deeply research of this field . Key words landuse 。湖泊富營養(yǎng)化是由于人類活動的干擾,打破了湖泊生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)平,使水體內(nèi)營養(yǎng)元素和相關(guān)物質(zhì)的濃度升高而產(chǎn)生的。由于富營養(yǎng)化會帶來很多危害以及嚴重的經(jīng)濟損失,因而富營養(yǎng)化問題一直是學(xué)術(shù)界研究的焦點之一,同時湖泊富營養(yǎng)化的機制及治理已成為當(dāng)今世界水生態(tài)系統(tǒng)研究的熱點(張宇等,2009)。主要淡水湖泊除了位于人煙稀少地區(qū)和處于原始狀態(tài)的部分湖泊外,其營養(yǎng)鹽水平基本上均達到了發(fā)生富營養(yǎng)化的標(biāo)準(金相燦等,2007)。因而,不同的土地利用方式通過各種途徑影響營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)和流動從而對水體富營養(yǎng)化產(chǎn)生深刻的影響(何鋒等,2010)。因此,土地利用變化主要體現(xiàn)在土地利用類型變化、土地利用類型數(shù)量變化、土地資源生態(tài)背景質(zhì)量變化、土地利用程度變化及土地利用變化的區(qū)域差異等方面。而隨著人口、經(jīng)濟的增長,城鎮(zhèn)和交通用地也在不斷擴張,建設(shè)時由于地表植被的破壞、土壤的大規(guī)模開挖和隨意堆放,極易發(fā)生土壤侵蝕,導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)的流失。導(dǎo)致湖泊富營養(yǎng)化發(fā)生的主要原因是由于水體氮、磷營養(yǎng)鹽數(shù)量劇增,而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)會導(dǎo)致大量氮、磷營養(yǎng)鹽流入水體,因而農(nóng)業(yè)在富營養(yǎng)化發(fā)生過程中起到重要作用(SCHR214。水土流失危害極大,尤其是農(nóng)地水土流失,不僅帶走大量的徑流泥沙,造成土壤養(yǎng)分的大量流失,還加劇耕地所在區(qū)的地下水污染和湖泊等水體的富營養(yǎng)化(林大儀,2004)。傅伯杰等(1999)以延安市羊圈溝流域為例研究了土地利用變化對流域土地侵蝕的影響。農(nóng)田是目前沿湖鄉(xiāng)鎮(zhèn)最主要的土地利用方式(段永惠等,2005)。氮、磷化肥的高投入必然導(dǎo)致氮、磷的大量流失,且同樣的種植品種在不同的地方施用量相差可達23倍甚至更高,這主要是各地區(qū)的施肥習(xí)慣和土壤條件的不同造成的。防治畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染已成為現(xiàn)階段農(nóng)村環(huán)境保護的重要課題(周俊玲,2006)。水體富營養(yǎng)化可以采用“控源節(jié)流”方法進行治理,“控源”即對污染源頭的治理,“節(jié)流”是指對污染物向湖泊流域的轉(zhuǎn)移進行治理。其中最為嚴重的是化肥的過量施用,許多研究表明當(dāng)化肥施用量超過一定水平以后(Cooke,1994),其養(yǎng)分流失量顯著增大,但減少化肥施用量或不施,其養(yǎng)分流失量差別不大,而作物產(chǎn)量卻急劇下降,這主要是由于土壤養(yǎng)分大量積累,而土地保肥能力較差造成的。3.1.2 污染物傳播途徑的管理(1) 濕地在控制湖泊富營養(yǎng)化控制中的應(yīng)用湖泊濕地對抑制富營養(yǎng)化有很大的貢獻。許多研究已表明,緩沖區(qū)能有效地去除水中N、P 和有機污染物, 其效率取決于污染物的運輸機制。中國的許多環(huán)境問題均與農(nóng)民施肥不合理有關(guān),而肥料利用率低下的問題早已為科學(xué)界認知。DER JJ, SCHOLEFIELD D, CABRAL
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