亚热带小流域磷素收支与调控途径研究

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从不同尺度探索磷(P)收支及其环境影响已成为环境领域的研究热点。本文以湖南省长沙县金井镇典型小流域和种植农户、种-养农户及养殖农户三种典型农户为研究单元,基于入户调查资料和连续3a的流域把口站水文水质定位观测数据,采用物质流分析法,对比研究了亚热带丘陵区典型小流域及农户P的收支平衡及流失特征,为小流域农业面源污染的科学防控提供理论依据。结果表明:从农户角度分析可知,2012-2014年种植农户P平衡均值为7.45 kg·户-1 a-1,人均1.85 kg·人-1a-1,种-养农户为24.56 kg·户-1 a-1和5.78 kg·人-1 a-1,养殖农户为130.14kg·户-1a-1和29.56 kg·人-1 a-1,可见养殖对环境的影响更大。种植农户P输入基本以肥料为主,占54%左右,输出以粮食产品为主,比例为100%;对种-养农户而言,饲料是最大输入项,占60%以上,最大输出项是动物产品,占55%以上;饲料一直都是养殖农户P的主要输入项,占90%以上,动物产品输出比例也最高,占84%以上,即不同农业模式的农户P收支结构差异甚大。从流域角度分析,P素环境滞留强度最高的是典型养殖小流域,为53.90 kg·hm-2a-1,最低的为森林-农区小流域,12.77 kg·hm-2a-1,研究区P环境滞留强度为33.27 kg·hm-2 a-1。整个研究区P主要输入项是饲料和食品,占57.5%~88.3%,主要输出项是动物产品,比例为68.8%85.3%。因此,控制化肥和饲料投入(或养殖规模)、增加P的循环利用途径、提高P素利用效率是减轻研究区流域水体富营养化的有效途径。
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