土地利用变化对喀斯特水体溶解无机碳、总氮和总磷输出的影响--以贵州普定沙湾模拟试验场为例

耦联水生光合作用的碳酸盐岩风化碳汇是全球碳循环研究的关键问题,生物碳泵效应不仅能够稳定碳酸盐风化碳汇,也有利于改善水环境,而过量输入氮、磷会导致水环境变差。土地利用变化作为全球变化重要内容之一,对流域碳氮磷的输出具有重要影响,但关于土地利用变化对喀斯特水体溶解无机碳、总氮和总磷输出影响的研究有待进一步加强。本研究以贵州普定沙湾喀斯特试验场为研究对象,以研究土地利用变化对水文、水化学、溶解无机碳汇通量、总氮通量和总磷通量的影响。结果表明,流量、径流深、土壤CO_(2)浓度、pCO_(2)、HCO_(3)^(-)浓度和电导率呈现出夏秋季节高、春冬季节低的变化特征,与pH变化相反。样地间,土壤CO_(2)浓度、pCO_(2)、HCO_(3)^(-)浓度和电导率表现为草地>灌丛地>农耕地>裸土地>裸岩地,与pH变化相反。参与岩溶作用的土壤CO_(2)是造成水化学变化的主要原因。溶解无机碳汇通量和总氮通量呈现出夏秋季节高、春冬季节低的变化特征,总磷通量秋季最高、春季最低。样地间,草地溶解无机碳汇通量最大,HCO_(3)^(-)浓度是决定溶解无机碳汇通量大小的主导因素。有植被覆盖的土地利用方式的总氮、总磷浓度及其通量明显低于无植被生长的类型,总氮通量灌丛地最小,总氮浓度是决定总氮通量大小的主导因素,总磷通量草地最小,而流量是决定总磷通量大小的主导因素。综上,我们认为可以通过调整土地利用方式来达到增加岩溶碳汇和改善水环境双赢的目标。

锁黄仓国家湿地公园氮污染负荷通量估算及修复策略

从氮素视角对威宁县锁黄仓国家湿地公园的地表河流、大气沉降、坡面径流和壤中流的污染物汇入通量进行估算,揭示污染负荷贡献的主次关系,为高原湿地生态系统保护提供科学参考.研究表明:1)锁黄仓湿地与其补给水体间综合污染指数差异性达显著水平,且该湿地水环境多数指标不满足国家湿地公园建设的最低要求.2)各渠道汇入锁黄仓湿地总氮通量比率依次是北门河(62.78%)>草海来水(36.62%)>坡面流和壤中流(0.53%)>大气沉降(0.07%).汇集生活污水的北门河为该湿地最重要的污染负荷输入渠道,总氮通量达2.16×10^(5)kg/a.农业活动影响下的坡面与壤中流通量为1.83×10^(4)kg/a,这与肥料流失和集水区域面积较大等因素有关.大气总氮沉降通量可能最大值仅有4.45×10^(2)kg/a,对湿地污染负荷贡献有限.3)工程建设应切断北门河补给,铺设管网直接输送至下游污水处理厂,并协调草海国家自然保护区争取更多湿地景观用水.