环境科学学报  2017, Vol. 37 Issue (2): 721-728
黄土高原磷湿沉降特征及其对坝系流域磷输出影响-以羊圈沟为例    [PDF全文]
陈世博1,3, 汪亚峰2 , 高扬3 , 贾珺杰3, 陈维梁3, 陈利顶2    
1. 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院, 北京 100083;
2. 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室, 北京 100085;
3. 中国科学院地理科学与资源研究所生态网络观测与模拟重点实验室, 北京 100101
摘要: 对黄土高原坝系流域磷(P)的湿沉降过程进行动态监测,分析了降雨-径流过程中各形态磷的输出变化,探讨了黄土高原坝系流域磷湿输出分异特征及其对水体的影响.结果表明:2015年湿季(7、8月)共11场降雨,产生的磷湿沉降负荷为30.8 kg,磷湿沉降通量为0.16 kg·hm-2,干季(9月)共3场降雨,产生的磷湿沉降负荷为20.51 kg,磷湿沉降通量为0.11 kg·hm-2,干湿季磷湿沉降负荷呈现出明显差异性;选取3场降雨过程(降雨量从小到大)进行动态分析发现,流域磷湿沉降负荷分别为3.33、7.51和6.35 kg,相应的本地区磷湿沉降通量依次为0.02、0.04、0.03 kg·hm-2,3场降雨总磷(TP)的输出负荷为1.5×10-3 kg,溶解性总磷(DTP)的输出负荷为1.24×10-3 kg,PO43--P的输出负荷为7×10-4 kg,表明该地区磷湿沉降以可溶性磷为主.根据单因子评价方法中的标准指数法,发现流域水质不能满足Ⅴ类水质标准,应对流域水体加强管理.
关键词: 流域     磷湿沉降     降雨-径流     输出负荷     富营养化    
Characteristics of phosphorus wet deposition in the loess plateau and its effect on the phosphorus export in the dam watershed: A case study of Yangjuangou watershed
CHEN Shibo1,3, WANG Yafeng2 , GAO Yang3 , JIA Junjie3, CHEN Weiliang3, CHEN Liding2    
1. College of Geoscience and Surveying Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083;
2. State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology, Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085;
3. Key Laboratory of Ecosystem Network Observation and Modeling, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101
Received 28 Jun 2016; received in revised from 1 Aug 2016; accepted 1 Aug 2016
Supported by the Major Project of Cooperation between China and Britain of the National Natural Science Foundation of China (No.41571130083), the Open Fund of State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology (No.SKLURE2015-2-2) and the Program of the Youth Innovation Promotion Association CAS
Biography: CHEN Shibo(1991—),male,E-mail:ChenShibo016@163.com
*Corresponding author: WANG Yafeng, E-mail:yfwang@rcees.ac.cn
GAO Yang, E-mail:gaoyang@igsnrr.ac.cn
Abstract: In this study, through dynamically monitor on the P wet deposition process, we analysis the different forms of P export changes during runoff process under rainfall events, and then study the variability of P wet deposition export and its impact on water quality in dam watershed, Loess Plateau. The results show that there were 11 times of rainfall events in the wet season, wherein P wet deposition load reached 30.8 kg and P wet deposition flux was 0.16 kg·hm-2, but there were only 3 times of rainfall events in the dry season, in which P wet deposition load reached 20.51 kg and P wet deposition flux was 0.11 kg·hm-2. In addition, we selected three rainfall events to make dynamic analysis. We found that the P wet deposition load in the watershed were 3.33, 7.51 and 6.35 kg, respectively, and the associated P wet deposition flux would reach 0.02, 0.04 and 0.03 kg·hm-2, respectively. the three rainfall events led to TP, DTP and PO43--P output load at 1.5×10-3, 1.24×10-3 kg and 7×10-4 kg, respectively, indicating that the soluble phosphorus dominates the phosphorus wet deposition in this area. According to the single factor evaluation of standard index method, we found that the river water quality can not meet the class V water quality standards. Thus, the water protection and management for the watershed should be strengthened.
Key words: watershed     phosphorus wet deposition     rainfall-runoff     output load     eutrophication    
1 引言(Introduction)

磷(P)是构成核酸、磷脂、辅酶的重要成分,在生命循环的各种代谢过程中起着重要作用(Chrysargyris et al., 2016).存在于大气中的含磷化合物,可通过重力的干沉降或在降雨湿沉降的作用下降到地表或进入水体(陈立新等,2012).在水体中,磷是浮游植物藻类生长繁殖速率的限制因子之一(李夜光等,2006);水体中的有机磷经酶或微生物分解后,转变成植物生长所需的营养盐(吴丰昌等,2010),而当磷浓度大于0.2 mg·L-1时,生长繁殖速率基本不再随着磷浓度的增加而升高(吴雅丽等,2013);同时,磷又是造成水体富营养化的主要因子(王振强等,2010),水体富营养化首先对水中浮游植物种类和数量产生影响,进而使水中溶解氧浓度下降,鱼类等水生生物死亡,水质恶化,最终影响到生态系统的结构和功能, 也给人类生活和社会的发展带来巨大负担(Chen et al., 2010Gonzalez et al., 2000Khan et al., 2005Pretty et al., 2003丰茂武等,2008王淑芳等,2005);因此,对于磷湿沉降特征及其对流域磷输出影响的研究就具有重要意义.

近年来,国外对大气磷湿沉降的研究报道较多,Newman (1995)研究认为,虽然存在着广泛的地理差异,但大气向陆地生态系统中输入的磷为1.7 kg·hm-2·a-1Morales等(2001)通过对马拉开波湖系统的研究表明,该地区磷湿沉降中有机磷约占总磷的40%;Gross等(2016)利用稳定氧同位素示踪大气磷沉降在巴拿马热带雨林中的来源表明,在干季,磷沉降为本地起源,而在湿季,磷沉降的来源为沙尘远程输送的磷.Anderson等(2006)指出,在农田景观格局磷的干湿沉降量为0.3 kg,低于森林、草地景观格局中的值.国内对于磷沉降的研究相对氮沉降起步较晚,徐冯迪等(2016)指出,2013-2014年江西千烟洲香溪流域磷湿沉降通量达0.38 kg·hm-2,且磷沉降主要发生在夏季;蔡龙炎等(2010)通过研究发现,中国湖泊总磷(TP)的变化范围为0.006~1.04 mg·L-1.

我国对磷湿沉降的研究主要集中在南方的江西(徐冯迪等,2016)、太湖(王小治等,2009)和珠江口(陈中颖等,2010樊敏玲等,2010)等地区,对于黄土高原地区磷湿沉降动态特征的研究却鲜有提及.本文以位于陕西延安的黄土高原坝系流域羊圈沟为研究对象,对干湿季流域磷湿沉降、磷迁移过程进行研究,分析该地区流域磷输出浓度随干湿季的变化规律、磷输出方式及对水体富营养化的影响,以期为了解该地区磷湿沉降对流域磷输出的影响及生态平衡的保护提供依据.

2 材料与方法(Materials and methods) 2.1 研究区概况和监测点设置

中国科学院生态环境研究中心黄土高原丘陵沟壑区羊圈沟野外观测站位于陕西省延安市宝塔区东北方向14 km的羊圈沟小流域(36°42′N,109°31′E)(图 1),地貌类型为黄土梁和黄土沟,属典型黄土丘陵沟壑区,流域总面积187.69 hm2,海拔高度1050~1295 m.该区属于半干旱干旱大陆性季风气候,气候变化剧烈,年平均气温为9.4 ℃.多年平均降雨量为535 mm,降雨多集中在7-9月.流域内土壤以黄绵土为主,土质疏松,抗蚀性差,水土流失严重(文雯等,2015).流域植被在区划上属于森林草原过渡带,流域内由于人为活动的干扰,多为人工种植而形成的次生植被.

图 1 羊圈沟流域土地利用现状及采样点分布 Fig. 1 Land-use and sampling point distribution in Yangjuangou watershed

本研究以羊圈沟流域为基础,综合考虑流域不同土地利用方式及空间位置关系,由北向南依次布置1~12号固定采样点,用来采集常规水样,样点1北部降雨量少时无流水,6和12号采样点附近分别有一水文站,流域南部地区坝地边布置第11和12号采样点.根据各样点区域土地利用方式,将流域划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段,具体如表 1所示.

表 1 流域采样点分布位置及介绍 Table 1 Location and information of sampling points
2.2 样品的采集测定与分析 2.2.1 样品采集

实验采集了雨水水样、降雨后地表径流水样及常规水样.雨水水样通过安装在流域内左支沟、村支部所在地屋顶、试验站站顶的雨量计收集(图 2),降雨结束后人工采集雨水进行分析,2015年7-9月的研究期内一共采集到了14场降雨,其中,7、8月湿季共11场降雨,9月干季共3场降雨.湿季以小雨为主,干季降雨量变化较大,并出现暴雨(小雨日降雨量小于10 mm,中雨为10~25 mm,大雨为25~50 mm,50 mm以上为暴雨).6号采样点附近水文站内放置一台ISOC6710水沙自动采样装置,降雨后采集径流水样,采样器的触发模块设置为5 mm (降雨量超过5 mm时开始采集地表径流),每隔30 min自动采集200 mL径流水样,共持续12 h,每场降雨采集24个径流水样,该仪器同时监测水位、流量及流速的变化.常规水样在1~12号固定采样点采集,2015年7-9月每月采集两次(7、8月在每月的10日和20日采集,9月在10日和19日采集),采样时将聚乙烯瓶深入河流断面中部位置取水.

图 2 雨水采样点分布 Fig. 2 Distribution of rainwater sampling points
2.2.2 水样分析方法

将采集的水样分别装在100 mL聚乙烯瓶中,在4 ℃冰箱内保存并送至实验室进行分析.雨水水样、径流水样及常规水样测定的指标均为pH、总磷(TP)、可溶性总磷(DTP)和磷酸根(PO43--P).将水样分为3部分,一部分用水质检测仪(6PFCE型,美国)测定pH;另一部分通过钼酸铵分光光度法进行消解后用流动分析仪(Futura型,法国)测定TP;第3部分水样用0.45 μm有机微孔滤膜抽滤,然后通过流动分析仪测定DTP和PO43--P.

2.3 数据分析 2.3.1 磷湿沉降通量的计算方法

磷湿沉降通量的计算公式为(郝卓等,2015):

(1)

式中,F代表磷湿沉降通量(kg·hm-2),AR代表降雨量(mm),ρ代表雨水中总磷的浓度(mg·L-1), 100为单位换算系数.

2.3.2 地表径流量及输出负荷的计算方法

地表径流量的计算参照公式(2),磷排放负荷根据流量和浓度的同步监测值按公式(3)计算(韩宁等,2016).

(2)
(3)

式中,x为径流量(m3);Δti为样本ii+1的时间间隔(s);yj为第j种污染物的排放负荷(g);ctt时刻径流中第j种污染物的浓度(mg·L-1);qtt时刻的流量(m3·s-1);qi为样本i在监测时的流量(m3·s-1);ci为第j种污染物在样本i监测时的浓度(mg·L-1).

2.3.3 流域磷沉降对水体磷贡献量的计算

磷湿沉降对流域水体磷的贡献利用径流输出系数计算,公式如下(蔡明等,2004):

(4)

式中,T为流域内降雨输入的营养物质(g);CR为雨水中营养物磷的浓度(g·m-3);AR为降雨量(m3); N为径流系数,本研究选取不同土地利用类型中径流系数的最大值,计算得出最大贡献量.

表 2 不同土地利用类型的径流系数 Table 2 Runoff output coefficients of different land-use
2.3.4 地表水环境质量评价方法

本研究分析了磷素及其各形态的含量,因此,选用单因子评价方法中的标准指数法对研究流域水质进行评价(彭文启等,2005).标准指数法是指某一评价因子的实测浓度与选定标准值的比值,计算公式为:

(5)

式中,Si为评价因子i在取样点的标准指数;Ci为评价因子i在取样点的实测值(mg·L-1);Csi为评价因子i的标准值(mg·L-1).当评价因子的标准指数<1时,表明水质因子满足选定的水质标准;标准指数>1时,表明该水质因子超过选定的水质标准,已不能满足使用要求.

2.3.5 监测点流域输出负荷

监测点流域输出量的计算公式为(韩震等,2010):

(6)

式中,P为监测点磷的输出量(g),CP为流域磷的平均浓度(mg·L-1), Q为流域总流量(m3).

3 结果与分析(Results and analysis) 3.1 流域磷湿沉降干湿季变化特征

本研究根据降雨频率将7、8月划分为湿季,9月为干季,在湿季共收集到11场降雨,干季收集到3场降雨,其中,7月有4场降雨(降雨量分别为3.8、9.0、0.6、2.4 mm,均为小雨),8月有7场降雨(降雨量分别为7.4、10.0、0.8、2.2、4.4、2.4、4.2 mm,均为小雨),9月有3场降雨(降雨量分别为13.0、5.1、13.6 mm,2场中雨、1场小雨).雨水中各形态磷浓度月平均值及降雨量变化趋势如图 3所示.可以看出,7月降雨量最小;9月降雨量最大,占研究期间降雨量的42.3%;研究期间收集到的降雨水样的pH变化范围为5.27~7.71,变化范围较大,说明研究区域人为活动对大气湿沉降存在较大的影响.由图 3可知,7月雨水中DTP (0.21 mg·L-1)和PO43--P (0.13 mg·L-1)的浓度均为最低;9月雨水中DTP (0.24 mg·L-1)、PO43--P (0.19 mg·L-1)浓度均为最高;3个月TP浓度基本一致,7月较小,为0.32 mg·L-1,8月最大,为0.33 mg·L-1.羊圈沟小流域雨水中TP浓度干湿季差异不大,湿季浓度基本相同,8月大于9月,出现该现象的原因可能是干季虽然降雨频率小,但降雨量及强度大,在大气中颗粒态磷因冲刷而减小的情况下,雨水中磷浓度在进入干季后没有明显降低.可见磷浓度受降雨量影响比降雨频率大.

图 3 雨水中各形态磷浓度的干湿季变化 Fig. 3 The variation of P concentration with different forms in rainwater in wet and dry season

通过对各月中各场降雨TP浓度计算平均值得到研究区域的月平均沉降及平均沉降通量,该区域的磷沉降负荷见表 3.由表 3可知,7月磷总沉降负荷最低而8月最高,这是由于7月降雨频率小且降雨量少,进入8月随着降雨量和降雨次数的增加,雨水对大气进行冲刷,可溶性磷溶入水体,使得沉降负荷增加;经过8月雨水的冲刷,9月磷的总沉降负荷仍然较高,这是由于9月降雨量及降雨强度比8月大,雨水对大气的冲刷作用进一步加强,雨水TP浓度仍然较高.因此,降雨量和降雨频率对磷湿沉降具有较大影响.

表 3 流域磷平均沉降通量及沉降负荷月变化 Table 3 Mean sedimentation flux and monthly variation of sedimentation load
3.2 流域磷输出变化特征 3.2.1 水体pH变化

羊圈沟流域8-9月所采集的常规水样pH变化如图 4所示.从图 4可以看出,pH的变化与降水量不存在明显关系.相关研究显示,pH值的不同不仅会影响磷在水体中的状态,而且与水体TP和PO43--P的累积和释放量具有显著的相关关系(梁淑轩等,2010).各监测点pH值的变化范围为7.32~8.01,变化范围相对较小,说明人类生活所排放的污染物对流域水体pH有一定的影响,但影响不大.流域干季常规水样pH较湿季大,这可能是因为9月10日降雨对地表进行冲刷,地表径流携带污染物进入河流,使得河流水体pH的升高.

图 4 8-9月各常规采样点pH变化 Fig. 4 pH changes of the regular sampling points from August to September
3.2.2 流域磷输出特征及动态变化

根据8、9月流域水体常规采样数据得出流域水体不同形态磷浓度干湿季变化特征,如图 5所示,第Ⅰ部分无居民居住可以忽略生活垃圾等污染物的影响,土地利用类型为草地,河流附近种植有大量玉米,此区域磷的来源可能是来自农作物肥料及雨水对土壤的冲刷;由于9月4日和9日羊圈沟流域发生降雨且降雨量为13 mm,而湿季虽然降雨频繁但降雨量均低于10 mm,雨水不但将大气中的颗粒态磷进行冲刷,所形成的径流还会将居民生活垃圾中的可溶性磷带入河流,因而该部分干季河流中各形态磷浓度均比湿季大.由此可知,在降雨量大于10 mm时雨水对大气中颗粒态磷的冲刷作用增强,所形成的地表径流中可溶性磷浓度也增加.

图 5 流域水体不同形态磷浓度干湿季变化特征 Fig. 5 Variation of different forms of P concentration in watershed under dry and wet season

第Ⅱ部分5和6号采样点河流水体中TP浓度明显大于4号采样点,且DTP中PO43--P所占比例较高.5和6号采样点附近主要为居民区,由此可知,在该区域人为因素是导致磷浓度升高的主要原因,人类活动所产生的以PO43--P为主的垃圾废水对河流造成污染.

第Ⅲ部分以水塘为主,8号采样点为水塘入口,河流流入水塘后流速变缓,水体基本处于静止状态.由图 5可知,8、9月第1次常规采样中TP浓度较第2次高,且9月各形态磷浓度均高于8月;8月第2次所采样品中DTP和PO43--P浓度略有升高,但9月2次常规采样DTP和PO43--P浓度基本一致且均高于8月水体DTP和PO43--P浓度.表明随着8月降雨增加,空气中颗粒态磷减少,雨水进入水体后对水体TP起到稀释作用,故8、9月第2次采样所得样品中TP浓度均比第1次低;进入9月后降雨量增大,雨水对大气和地表土壤的冲刷作用增强,土壤中的颗粒态磷被冲刷进入水体,因此,9月所采样品各形态磷浓度较8月均增大,9月19日样品中TP浓度较10日降低而DTP和PO43--P浓度未发生变化,说明输入到河流中的颗粒态磷减少而导致水体中TP浓度减小.

第Ⅳ部分11号采样点附近建有试验站及大面积坝地,大量生活污水排入河流,农田施肥对水体磷浓度也会产生影响,使得此部分各形态磷浓度与水塘部分基本一致,都处在较高的浓度范围,反映出人为因素对水体的影响较大.

图 5中各形态磷浓度的变化可以看出,干季流域水体中各形态磷浓度均比湿季大,8月DTP浓度的变化范围为0.05~0.17 mg·L-1,PO43--P为0.03~0.16 mg·L-1; 9月DTP浓度的变化范围为0.20~0.31 mg·L-1,PO43--P为0.14~0.27 mg·L-1.流域各采样点浓度因不同土地利用方式而发生变化,但变化范围较小,这说明磷进入水体对整个流域水体影响比较均匀.水体中TP浓度变化范围较大,8、9月TP浓度的变化范围为0.090~0.525 mg·L-1,说明水体中磷的来源是多方面的,不仅有大气中的磷,还有雨水对土壤冲刷而随着雨水进入到河流中的磷.根据监测点流域输出负荷计算公式得出,2015年8-9月,羊圈沟流域TP的输出量为34.89 g.其中,干季流域TP输出量较高,为22.75 g,占干湿季TP输出量的65.20%;湿季流域TP输出量为12.14 g,占干湿季TP输出量的34.8%.由此可见,降雨量和降雨强度对TP输出量有影响,降雨强度对TP输出量影响更为明显.

3.3 自然降雨事件磷输出动态特征

流域水体中各形态磷浓度的变化是由于磷沉降通过降雨及雨水冲刷土壤进入流域中而发生的.羊圈沟流域7-9月降雨为小雨和中雨,从中选取3场不同降雨量的降雨(2015年8月1日,日降雨量7.4 mm;2015年8月2日,日降雨量10 mm;2015年9月4日,日降雨量13 mm)来进行磷湿沉降特征分析.3场降雨雨水中各形态磷浓度如表 4所示.3场降雨磷沉降总负荷为17.19 kg, 8月2日磷沉降负荷最大,为7.51 kg,8月1日磷沉降负荷最小,为3.33 kg.3场降雨的磷湿沉降通量分别为0.02、0.04、0.03 kg·hm-2.表中3场降雨的pH变化较大,说明当地外部环境发生了变化,当地居民在7月对农田施肥,因而导致雨水pH的降低.从表 4还可以看出,8月2日DTP与PO43--P浓度明显比8月1日大,说明随着降雨量的增大,雨水中溶解的可溶性磷浓度增大,大气中的可溶性磷减少.9月4日雨水中DTP和PO43--P浓度基本一致而TP浓度显著减少, 这是因为8月1日、2日和9月4日PM2.5值分别为46、32、22 μg·m-3,9月4日大气中颗粒物质较少,雨水中的颗粒态磷浓度减少,导致TP浓度显著降低.

表 4 次降雨过程湿沉降磷浓度变化特征 Table 4 Changes of P concentration by wet deposition during the rainfall process
4 讨论(Discussion) 4.1 干湿季磷湿沉降对流域磷输出的贡献

对羊圈沟流域不同土地利用方式(图 1)进行统计,水域面积为0.44 hm2,林地面积为92.15 hm2,将梯田大棚、坡耕地、坝地、梯田归为耕地,其面积为21.07 hm2,草地面积为70.62 hm2.计算时不考虑雨水与土壤的相互作用及磷的陆面迁移损失(Gao et al., 2008; Gao et al., 2009),根据公式(4)可得,7月采集到的降雨通过土壤截留后进入流域水体中的磷为282.42 g,占7月总沉降负荷的4.34%.8月降雨磷湿沉降对流域水体磷的贡献量为632.59 g,磷的总输出量为12.14 g,磷湿沉降对流域水体贡献量远远大于磷的总输出量,比磷的输出量多620.45 g.9月采集到的降雨磷湿沉降对流域水体磷的贡献量为609.54 g, 磷的总输出量为22.75 g,磷湿沉降对流域水体磷的贡献量比磷的输出量多586.79 g.对3场降雨的分析结果如表 5所示,3场降雨径流总量为8.37 m3,TP的输出负荷为1.50 g,DTP的输出负荷占TP的比例为83%,PO43--P的输出负荷占DTP的56%.3场降雨对流域水体磷的贡献量分别为99.06、223.11和188.53 g,各场降雨24 h内流域磷的输出量分别为1.63、1.39和0.24 g.此结果说明黄土高原地区湿沉降进入流域的磷主要附着在泥沙颗粒表面,随着泥沙颗粒留在土壤中或沉积在河沟底部,而不是随着径流输出.

表 5 次降雨各形态磷的输出负荷 Table 5 Different forms of P export during rainfall events
4.2 磷湿沉降对水质的影响

酸沉降进入水体会降低水体pH,水体酸化到一定程度会导致水生生物大量死亡,减少鱼类食物来源,造成生物多样性降低,严重威胁当地的生态系统(王代长等,2003).羊圈沟流域干湿季所采集到的雨水pH平均值为6.6,属于洁净大气降雨pH值范围(Steinfeld, 1998).没有降雨情况下流域水体pH的变化范围为7.32~8.01, 说明羊圈沟流域大气中含有磷污染物,但浓度较低.根据地表水环境质量标准GB3838-2002(Ⅴ类,TP标准限值为0.2 mg·L-1),选择流域常规水样中的TP指标来进行水质评价,结果如表 6所示.8、9月流域常规采样中只有8月20日的TP标准指数小于1,满足农业用水区及一般景观要求水域(Ⅴ类)的水质标准,其余3次采样TP标准指数均大于1,该水质已不能满足使用要求,说明流域水体水质较差,污染严重.8、9月磷湿沉降对流域水体磷的贡献量分别为632.59 g和609.54 g,且径流水样和雨水中TP浓度均大于TP标准值,由此可见,流域磷湿沉降对流域水体水质影响较大.因此,要高度重视流域磷湿沉降对流域水体及生态环境的影响,并根据当地特殊的情况,在制定合理的防治措施的同时,加强羊圈沟流域的管理,遏制并降低磷湿沉降对流域的危害.

表 6 不同时期流域水体的水质评价 Table 6 Water quality evaluation at different periods
5 结论(Conclusions)

1)羊圈沟流域干湿季产生的磷湿沉降负荷为51.04 kg, 其中, 湿季为30.53 kg,TP沉降通量为0.16 kg·hm-2,PO43--P的沉降通量为0.08 kg·hm-2, 干季磷湿沉降负荷为20.51 kg,TP沉降通量为0.11 kg·hm-2,PO43--P的沉降通量为0.06 kg·hm-2,干湿季磷湿沉降具有一定的差异.

2)流域干湿季磷湿沉降对河流的贡献量为1.52 kg,其中, 湿季占60%,干季占40%.湿季降雨量多小于10 mm,而干季大于10 mm,干湿季贡献量差异有限是由于降雨量大于10 mm时雨水中增加的磷为溶解性磷,而小雨10 mm时主要是大气中的颗粒态磷.

3)羊圈沟流域3场降雨对流域磷的贡献量分别为99.06、223.11和188.53 g,占流域磷沉降负荷的2.97%,而各场降雨24 h内流域磷的输出量分别为1.63、1.39和0.24 g,表明黄土高原地区磷湿沉降进入流域的磷主要附着在泥沙颗粒表面,随着泥沙颗粒留在土壤中或沉积在河沟底部;3场降雨TP的输出负荷为1.50 g,DTP的输出负荷占TP的比例为83%,降雨过程中磷主要是以可溶性磷的形态流失.

参考文献
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