人工模拟降雨条件下pam对紫色土养分流失的影响

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1、第18卷4期应用基础与工程科学学报Vo1．18，No．42010年8月JOURNALOFBASICSCIENCEANDENGINEERINGAugust2010文章编号：1005-0930(2010)04-0548—13中图分类号：S157．1文献标识码：Adoi：10．3969．issn．1005-0930．2010．04．002人工模拟降雨条件下PAM对紫色土养分流失的影响陈晓燕，周继，魏朝富，何丙辉，魏世强(西南大学资源环境学院／西南大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆北碚400716)摘要：聚丙烯酰胺(PAM)作为一种高分子聚合物，通过对土壤结构的改良，在

2、降低土壤流失的同时，也对土壤中养分的保持产生着重要的作用．本文通过采用人工模拟降雨结合试验土槽等试验方法，分析了基于干施PAM、液施PAM以及液施PAM结合石灰添加剂这3种处理模式下，PAM对紫色土的坡面径流养分，侵蚀泥沙养分，以及淋溶养分这3种养分流失形式的影响，结果表明：(1)PAM3种处理模式对坡面径流养分的影响中，采用液施PAM结合石灰添加剂的处理方式对降低径流中硝态氮、可溶性磷、钾离子浓度的效果最好，分别降低了65．2％、71．4％、68．5％，而在降低径流养分平均流失率方面也是液施PAM结合添加剂的处理方式效果最为明显；(2)在PAM对侵蚀泥沙养分流失的抑制

3、效果中，液施PAM结合添加剂最有效地抑制流失泥沙中养分的累积效果和累积的速率并将泥沙中硝态氮、速效磷、速效钾的累积流失量降低了85．9％、98．3％以及96．5％，而3种模式对于降低泥沙养分富集率的作用从大到小依次表现为：液施PAM结合添加剂>液施PAM>干施PAM；(3)PAM3种处理模式与对照组相比，都明显降低了土壤中硝态氮淋溶的深度和强度，有效抑制了硝态氮在土壤中的淋溶作用，总体上PAM的3种处理模式对紫色土养分流失的抑制效果从大到小依次为：液施PAM+添加剂>液施PAM>干施PAM．关键词：聚丙烯酰胺；紫色土；养分流失；人工模拟降雨紫色土作为一种侵蚀性的高生产力

4、岩性土壤，分布于我国川、渝、黔、贵等地区约16×10km的长江中下游一带，由于紫色土大多位于雨量丰富，降水相对集中的山地丘陵区，再加之长期以来受到人为种植耕作等强度较大的农业活动的影响，其侵蚀面积的广大程度和侵蚀强度仅次于我国北方的黄土(黄河流域内黄土高原区土壤侵蚀量占全国土壤流失重量的30％E2])．此外土壤侵蚀作为一种规模最大，危害程度最严重的非点源污染形收稿日期：2009-09—14；修订日期：2010-02一D4基金项目：国家科技支撑计划重点项目(2008BAD98B01)；国家自然科学基金(40671115)；国家“863”计划(2006AA10Z427)；国

5、家农业综合开发水土保持项目；重庆市科技攻关项目(CSTC：2006AC1018)；西南大学生态学重点学科“211工程”建设经费资助作者简介：陈晓燕(197l一)，女，在职博士研究生，副教授．E—mail：c400716@126．com通讯作者：魏朝富(1962一)，男，研究员，博士生导师．E—mail：weicf@swu．edu．Cll陈晓燕等：人工模拟降雨条件下PAM对紫色土养分流失的影响式J，不仅对土壤养分的空间迁移和分布产生重要影响，其造成的土壤养分流失也是导致受纳水体富营养化的主要因素．因此对于广泛分布在三峡库区的紫色土而言，如何降低由于侵蚀泥沙人库对三峡工程安

6、全运行的威胁，减轻因土壤养分流失对库区水体造成的污染等一系列问题，日益成为人们关注的热点．聚丙烯酰胺PAM(Polyacrylamide)出现在20世纪8O年代，作为一种高分子聚合物，由于其具有改善土壤结构、提高土壤保持水分和养分的能力_6]，并能有效地减少土壤侵蚀，提高土壤肥力，因此它也作为一种对生态环境具有重要意义的土壤改良剂，在世界范围内很快得到推广和应用．关于PAM抑制土壤养分流失、防治非点源污染的作用，国内学者进行了广泛的研究，其中王辉等通过人工模拟降雨的方式分析了PAM对黄土坡地养分流失的影响，但大部分研究都集中在黄土区，紫色土区有关PAM对=E壤性质影响的

7、研究相对较少，其中周继等研究了PAM对紫色土物理性质和空间变异的影响；罗在波_1，滕玲玲也分别通过间歇淋溶法，研究了PAM对紫色土氮和磷淋溶的影响；邓丽莉等也分析了紫色土中氮元素在PAM与强化剂的联合作用影响下的响应特征，但关于PAM对紫色土养分流失的影响，以往都集中在以实验室土柱为代表较小的研究尺度范围内，并且研究的养分流失形式相对单一．本文通过采用人工模拟降雨的方式，将PAM对紫色土养分流失影响的研究尺度扩展到了相对较大的试验土槽尺度上，并分析了PAM对紫色土的坡面径流养分，侵蚀泥沙养分，以及淋溶养分这3种养分流失形式的影响，从而对下