余敏芬，方 佳，何勇清，林太本，鄭炳松，王 強(qiáng)

(1.浙江農(nóng)林大學(xué) 亞熱帶森林培育建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，浙江 臨安 311300；2.浙江省森林資源監(jiān)測中心，浙江 杭州 310020；3.浙江大學(xué) 寧波理工學(xué)院，浙江 寧波 315100)

人類因?yàn)榘l(fā)電、灌溉和調(diào)運(yùn)水資源等不同目的而建設(shè)各種人工湖泊。湖泊水平面周期性或非周期性漲落產(chǎn)生了水陸交錯(cuò)的消落帶(hydro-fluctuation belt)[1]。水域和陸地生態(tài)系統(tǒng)的過渡地帶，是一種具有獨(dú)特能量傳輸與物質(zhì)循環(huán)特征的濕地生態(tài)系統(tǒng)[2]。健康的水陸交錯(cuò)帶生態(tài)系統(tǒng)作為一種可再生生物資源，為魚類繁殖和鳥類棲息提供場所，為控制侵蝕、改善水質(zhì)和景觀美學(xué)等提供依托[3]。該生態(tài)系統(tǒng)具有生物多樣性，資源豐富，但脆弱易受人類頻繁活動(dòng)干擾的特點(diǎn)[4]。國內(nèi)外學(xué)者就消落帶生態(tài)系統(tǒng)的研究主要集中在消落帶生態(tài)系統(tǒng)變化規(guī)律[5]、消落帶生態(tài)功能恢復(fù)與植被重建技術(shù)[6]、土地利用模式對消落帶影響[7]、消落帶氮磷凈化機(jī)制[8]研究等方面。建立土壤侵蝕模型對揭示土壤侵蝕作用基本規(guī)律有重要作用。國內(nèi)外學(xué)者針對不同土壤類型建立坡面經(jīng)驗(yàn)通用土壤流失方程(USLE)[9]、農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染模型(AG-NPS)[10]、 農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)水土流失及化學(xué)物流失預(yù)報(bào)模型(CREAMS)[11]、 基于地理信息系統(tǒng)(GIS)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANNs)分析的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[12]。Jabbar等[13]采用修正通用土壤流失方程(RUSLE)結(jié)合遙感(RS)與地理信息系統(tǒng)(GIS)統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)，綜合評估三峽樂天溪流域水土及養(yǎng)分流失風(fēng)險(xiǎn)。洪偉等[14]采用三層BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，以USLE方程中變量因子作為參數(shù)，模擬計(jì)算徑流場的土壤流失量。Yang等[15]采用最小二乘法擬合方程分析土壤侵蝕模量與各種侵蝕因子之間的關(guān)系。千島湖為國家級風(fēng)景旅游名勝區(qū)，是浙江生命線錢塘江的重要水源，水資源量占錢塘江水資源總量30%。浙江省淳安縣環(huán)保局“九五”“十五”“十一五”近15年湖水水質(zhì)檢測報(bào)告顯示，總氮含量指標(biāo)超Ⅲ類水體標(biāo)準(zhǔn)，并呈現(xiàn)出逐年增加趨勢，消落帶水土流失是引發(fā)這一環(huán)境問題的重要原因之一[16]。據(jù)本課題組調(diào)查，千島湖受水蝕的消落帶面積為77 512 hm2，占全縣土地面積442 704 hm2的17.51%，輕度水土流失占水土流失面積的44.42%，中度占38.41%，重度占17.20%[17]，具體消落帶水蝕作用對湖水水質(zhì)影響的大小沒有可量化的數(shù)據(jù)參考。本研究試圖將典型樣帶設(shè)置-土壤樣品測試-模型計(jì)算分析等方法結(jié)合，在定量比較3種不同數(shù)值模型計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上，估算水蝕作用對千島湖消落帶土壤全氮、堿解氮及硝態(tài)氮流失的量，為制訂消落帶生態(tài)恢復(fù)與保護(hù)措施提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

千島湖是1959年新安江大壩建成蓄水后形成的人工湖泊，坐落在浙江省西部與安徽省南部交界的淳安縣境內(nèi)，地處 29°22′～29°50′N，118°34′～119°15′E。總面積為 98 200 hm2，湖區(qū)面積 57 300 hm2。湖區(qū)地形四周高、中間低，由西向東傾斜。地貌類型復(fù)雜，低山、中山、高丘兼?zhèn)?，土體中含多種巖石碎片，黏粒含量少，粗粉含量高，結(jié)持性差，不耐侵蝕，易遭沖刷。山地土壤主要有紅壤、黃壤、巖性土3大類5個(gè)亞類10個(gè)土屬，土壤厚度一般為50～120 cm。庫區(qū)水位為94～100 m，高低水位年變幅10～15 m，最高蓄水水位 108.41 m[17]。

該區(qū)屬中亞熱帶北緣季風(fēng)氣候，溫暖濕潤，雨水充沛，年平均降水量為1 430 mm，相對濕度76%，年平均氣溫17.0℃(據(jù)淳安縣氣象站1961至2010年觀測記錄)。區(qū)域植被屬中亞熱帶常綠闊葉林北部亞地帶，森林植被以天然次生馬尾松林Pinus massoniana為主，人工林主要有杉木Cunninghamia lanceolata，柏木 Cupressus funebris，馬尾松，麻櫟 Quercus acutissima，楓香 Liquidambar formosana，木荷Schima superba和毛竹Phyllostachys edulis等經(jīng)濟(jì)林，森林覆蓋率為89.60%(不含水域)。

1.2 樣品采集

根據(jù)千島湖水位變化的時(shí)間特征:4月為平水期，7月為豐水期，12月為枯水期。選擇4月采集樣本。樣本采集時(shí)間為2010年4月22至30日，采樣地點(diǎn)位于千島湖西北、西南和東南湖區(qū)。根據(jù)不同土壤類型分布面積的大小，設(shè)置13條代表性采樣帶(圖1)。其中紅壤分布區(qū)設(shè)5條，黃壤分布區(qū)設(shè)2條，巖性土分布區(qū)設(shè)4條，混合土壤類型分布區(qū)設(shè)2條。每一條采樣帶隨機(jī)選取取樣位置，參考土壤樣品采集技術(shù)規(guī)范[18]，深層土鉆(規(guī)格1 m)自上而下分別采集消落帶及林地3個(gè)深度的土壤樣本。深度為上層(0～30 cm)，中層(30～50 cm)和深層(50～75 cm)。各個(gè)深度取3個(gè)樣混合后裝1袋，則取土樣6袋°樣帶－1，13個(gè)采樣帶共采集73袋土樣(缺少5個(gè)點(diǎn)數(shù)據(jù)是因?yàn)樯顚訛閹r石)。土壤取回后風(fēng)干，過孔徑0.85 mm篩備用。

1.3 實(shí)驗(yàn)測定方法

全氮采用凱氏定氮法 (GB 7173－1987)測定；堿解氮采用堿解擴(kuò)散法(LY/T 1229－1999)測定；硝態(tài)氮采用酚二磺酸比色法(LY/T 1230－1999)測定。測定 3 次°樣本－1，取平均值。

圖1 千島湖研究區(qū)土壤采樣帶與斷面設(shè)置Figure 1 Map showing the soil sampling belts in the researching area of Qiandao Lake

1.4 數(shù)據(jù)處理與模型分析

1.4.1 最小二乘法擬合函數(shù)模型 因千島湖湖形不規(guī)則，本研究將千島湖環(huán)湖消落帶看成一條直線，選定1個(gè)點(diǎn)作為0點(diǎn)，沿逆時(shí)針方向，第1個(gè)采樣點(diǎn)到0點(diǎn)的距離記作，第i個(gè)采樣點(diǎn)到0點(diǎn)的距離記作，每個(gè)采樣點(diǎn)的土壤測試數(shù)據(jù)記作β()。利用最小二乘法將β()用Matlab數(shù)學(xué)軟件擬合成函數(shù)為:y=β(x)。若在消落帶上取充分多個(gè)點(diǎn)，并將每點(diǎn)的某成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)相加，則用積分式表示消落帶單位寬度某成分總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:其中d是環(huán)湖長度，f(x)是最小二乘法擬合得到的消落帶某成分的分布函數(shù)。利用上述同樣的方法，類似可得到林地單位長度的某成分的總含量為:其中d是環(huán)湖的長度，s(x)是最小二乘法擬合得到的林地某成分的分布函數(shù)。

1.4.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的數(shù)學(xué)模型 把林地土壤的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為輸入層，消落帶土壤數(shù)據(jù)作為輸出層，根據(jù)消落帶土壤和林地土壤某成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)而估算此成分損失的總量。符號如下:x(p)輸入層輸入矢量；y(p)輸入層輸入x(p)時(shí)輸出層實(shí)際輸出矢量；t(p)目標(biāo)輸出矢量；n，m，r分別為輸入層、隱層和輸出層神經(jīng)元個(gè)數(shù)；W為隱層與輸入層間的權(quán)矩陣；V為輸出層與隱層間的權(quán)矩陣。步驟如下:①隨機(jī)給定隱層和輸入層間神經(jīng)元的初始權(quán)值Wij。②由給定的樣本輸入xi(p)計(jì)算出隱層的實(shí)際輸出aj(p)。③計(jì)算輸出層與隱層間的權(quán)值vjr。④重復(fù)第3步可求出輸出層m個(gè)神經(jīng)元的權(quán)值，以輸出層權(quán)矩陣加隨機(jī)固定隱層與輸入層權(quán)值可得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最后分析用的權(quán)矩陣。先對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法處理后再由matlab軟件來建立擬合函數(shù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，消落帶土壤與其上方林地土壤為同一空間變異特征，消落帶與林地間土壤中某成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的差異可以基本代表水蝕對千島湖消落帶土壤中成分的流失量。利用1.4.1和1.4.2方法擬合所得函數(shù)，則消落帶單位寬度某成分對湖水的貢獻(xiàn)函數(shù)假設(shè)該成分在消落帶較小范圍內(nèi)分布是均勻的，設(shè)消落帶高度為l，則整個(gè)消落帶表面對湖水某成分的貢獻(xiàn)函數(shù)符合設(shè)取樣地深度為 r，則深度為 r的土壤中該成分對湖水的貢獻(xiàn)值為r由于不同深度的土壤某成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在差異性，計(jì)算中對消落帶和林地3個(gè)不同深度的土壤樣本分別進(jìn)行擬合計(jì)算，將不同層次土壤的貢獻(xiàn)值相加得到最終結(jié)果。

1.4.3 偏微分?jǐn)U散方程模型 把消落帶所要研究的土壤看成一個(gè)區(qū)域，該區(qū)域表面是一個(gè)封閉的曲面，根據(jù)物質(zhì)從高濃度向低濃度擴(kuò)散原理建立偏微分方程。設(shè)u(x，y，z，t)是t時(shí)刻點(diǎn)(x，y，z)處某成分濃度。任取一個(gè)閉曲面S，它所圍成區(qū)域是Ω，t到t＋△t時(shí)刻通過S流入Ω質(zhì)量為:由高斯公式得:

式(1)中:a2，b2，c2分別是沿x，y，z方向的擴(kuò)散系數(shù)。根據(jù)實(shí)際情況y，z方向擴(kuò)散系數(shù)非常小趨于0。由于衰減Ω內(nèi)質(zhì)量減少量為:

式(2)中:k2是衰減系數(shù)。由于擴(kuò)散與衰減的綜合作用，積存于Ω內(nèi)的量為M1－M2。由于深度變化引起的Ω內(nèi)質(zhì)量增加為:

顯然，M3=M1－M2，即:

由△t，t，Ω之任意性可得:

方程(4)是常系數(shù)線性拋物型方程，是有衰減的擴(kuò)散過程的數(shù)學(xué)模型[19]。根據(jù)千島湖具體問題，認(rèn)為成分不衰減。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤樣品測試分析結(jié)果

消落帶與林地土壤全氮、堿解氮和土壤硝態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)測試分析數(shù)據(jù)見表1。氮是植物生長必需的大量元素，也是造成水體非點(diǎn)源污染的主要元素之一[20]。千島湖13條采樣帶中，林地土壤全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為 0.168 0～0.869 0 g°kg－1，消落帶土壤全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.105 0～0.752 0 g°kg－1，消落帶土壤全氮低于林地土壤。以林地各層土壤全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為對照，消落帶土壤全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)均呈下降趨勢，其中上層質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異顯著的樣帶有樣帶1，樣帶2，樣帶4，樣帶6，樣帶7，樣帶8，樣帶9，樣帶10，樣帶11，樣帶12，樣帶13(P＜0.05)。中層差異顯著的有樣帶1，樣帶3，樣帶4，樣帶5，樣帶6，樣帶7，樣帶9，樣帶11，樣帶12，樣帶13(P＜0.05)。下層差異顯著的有樣帶2，樣帶5，樣帶6，樣帶7，樣帶8，樣帶10，樣帶11，樣帶12(P＜0.05)。上層土壤質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著的僅2個(gè)樣帶，推測水體與消落帶土壤氮交換主要發(fā)生土壤表層。

土壤堿解氮即有效態(tài)氮，是礦質(zhì)態(tài)氮和有機(jī)態(tài)氮中較易于分解的部分，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異影響植物對氮素的吸收率，是土壤肥力的標(biāo)志[21]。千島湖13條采樣帶中，林地土壤堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)29.888 0～110.646 0 mg°kg－1，消落帶土壤為13.858 0～66.069 0 mg°kg－1，即消落帶堿解氮低于林地土壤。以林地各層土壤堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)作對照，消落帶上層土壤堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，差異顯著的有樣帶1，樣帶2，樣帶3，樣帶4，樣帶5，樣帶6，樣帶8，樣帶9，樣帶10，樣帶11，樣帶12，樣帶13(P＜0.05)；中層土壤差異顯著的有樣帶1，樣帶2，樣帶4，樣帶6，樣帶7，樣帶8，樣帶13(P＜0.05)；下層土壤差異顯著的有樣帶2，樣帶3，樣帶6，樣帶7，樣帶8，樣帶10(P＜0.05)。

硝態(tài)氮是植物可直接吸收利用的氮，也是土壤營養(yǎng)評價(jià)氮素的定量指標(biāo)。千島湖13條采樣帶中，林地土壤硝態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1.340 6～2.475 5 mg°kg－1，消落帶為 1.344 3～3.292 2 mg°kg－1。消落帶土壤硝態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于林地土壤。以林地各層土壤硝態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)作對照，消落帶上層土壤硝態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，差異顯著的有樣帶2，樣帶3，樣帶8，樣帶9，樣帶11，樣帶12，樣帶13(P＜0.05)；中層土壤差異顯著的有樣帶1，樣帶4，樣帶5，樣帶6，樣帶8，樣帶10，樣帶11，樣帶13(P＜0.05)；下層土壤差異顯著的有樣帶2，樣帶3，樣帶6，樣帶8，樣帶10，樣帶12(P＜0.05)?？梢娤鋷鯌B(tài)氮變化有一定不同，原因分析見討論部分。

2.2 模型計(jì)算結(jié)果

依據(jù)測試土壤全氮、堿解氮和硝態(tài)氮所得數(shù)據(jù)，利用最小二乘法建立模型，建模原理如1.4.1所述，估算結(jié)果為水蝕作用對千島湖消落帶土壤中全氮、堿解氮流失量為:80.13萬t和10.95萬t，硝態(tài)氮綜合富積量為913.39 t。利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法建立模型，建模原理如1.4.2所述，估算結(jié)果為水蝕作用對千島湖消落帶土壤中全氮、堿解氮流失量為:71.26萬t和9.78萬t，硝態(tài)氮的綜合富積量849.30 t。利用偏微分?jǐn)U散方程建立模型，建模原理如1.4.3所述，估算結(jié)果為水蝕作用對千島湖消落帶土壤全氮、堿解氮流失量約為:92.11萬t和12.31萬t，硝態(tài)氮綜合富積量1 028.35 t。

表1 13條采樣帶上林地與消落帶土壤中不同形態(tài)氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 1 Different forms nitrogen content of 13 sampling sites in the water-level-fluctuation zone and the woodland soils

表1 (續(xù))

3 討論

庫區(qū)水位的周期性漲落使消落帶成為生態(tài)系統(tǒng)中能量循環(huán)、物質(zhì)轉(zhuǎn)換的活躍地帶，其生態(tài)系統(tǒng)受到來自水、陸兩方面的影響。周期性淹沒—落干交替作用下的土壤既可能是污染物的匯，也可能是污染物的源[22]。周期性水淹，一方面使土壤對營養(yǎng)物質(zhì)的吸附、阻留、沉淀等過程更加活躍，另一方面加速土壤養(yǎng)分的釋放、運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散過程，并隨之轉(zhuǎn)移到水體，造成土壤養(yǎng)分流失，進(jìn)而污染水體[23]。因此，消落帶土壤是水體一些營養(yǎng)元素的重要來源。本研究結(jié)果表明，水蝕作用造成消落帶土壤水土大量流失。將消落帶土壤元素變化僅歸因于水蝕作用雖然是存在一定的不合理性(可能還和植被減少和雨水沖涮等多種因素有關(guān))，但這些影響都無法精確計(jì)算，并且消落帶植被的減少和水蝕作用也有關(guān)，干—濕交替下消落帶土壤元素的吸附、釋放過程本身就非常復(fù)雜，故本研究將水蝕作用作為主要因素考慮，研究所得結(jié)果作為一個(gè)估算值，提供參考。

3.1 水蝕對消落帶土壤氮素的影響

千島湖為國家級風(fēng)景旅游名勝區(qū)，但據(jù)淳安縣環(huán)保局 “九五”“十五”“十一五”近15 a湖水水質(zhì)檢測報(bào)告顯示，氮含量指標(biāo)超Ⅲ類水體標(biāo)準(zhǔn)，且呈現(xiàn)逐年增加趨勢。本研究通過最小二乘法模型計(jì)算結(jié)果，消落帶土壤中全氮、堿解氮流失量達(dá)到80.13萬t和10.95萬t。消落帶全氮、堿解氮的流失不僅使千島湖消落帶土壤肥力退化，生產(chǎn)力衰退，氮素進(jìn)入水體還會導(dǎo)致藻類及水生植物過量繁殖、水體氧耗竭和透明度降低，進(jìn)而影響魚類生存[24]。同時(shí)，水位漲落期間消落帶水流變緩，過量氮加上適宜溫度條件水體富營養(yǎng)化的潛在風(fēng)險(xiǎn)明顯增加[25－26]。

而硝態(tài)氮在消落帶土壤中有所富集。一方面，由于土壤中以硝酸或亞硝酸形態(tài)存在的氮素在覆水條件下不易被帶負(fù)電荷的土壤粒子所固定而易被淋溶與轉(zhuǎn)移[27]，水蝕作用不可避免造成消落帶土壤中部分硝態(tài)氮的流失。如Jia等[28]和Pionke等[29]研究曾指出:降雨期間地下潛流是硝態(tài)氮運(yùn)輸與轉(zhuǎn)移的主要途徑，隨著水的下滲作用，硝態(tài)氮會隨著滲透水運(yùn)輸轉(zhuǎn)入地下水；另一方面，消落帶作為水陸過渡地帶，水—土界面存在一個(gè)氧化層，礦化作用和硝化反應(yīng)都在此層發(fā)生[30]，這就增加了硝態(tài)氮在消落帶土壤中富集量。本研究中獲得的數(shù)據(jù)是2種作用的綜合結(jié)果。富集于水體和消落帶土壤中的硝態(tài)氮，若不能被植物或微生物快速吸收會發(fā)生反硝化作用，產(chǎn)生的氮氧化物(NO，NO2，N2O等)是大氣臭氧層的重要消耗者，也是溫室效應(yīng)重要的氣體源[31]。由此可見:全氮、堿解氮的流失以及硝態(tài)氮的富積對千島湖的生態(tài)環(huán)境、對庫區(qū)及下游人民的生產(chǎn)、生活都會造成嚴(yán)重的影響，迫切需要加強(qiáng)對千島湖消落帶區(qū)域的生態(tài)環(huán)境保護(hù)及治理。

目前，對消落帶相關(guān)問題(特別對三峽消落帶)的研究有一些報(bào)道。如Ma等[26]模擬消落帶土壤經(jīng)一次淹沒處理后氮的釋放量達(dá)1.067萬 t，對水體富營養(yǎng)化貢獻(xiàn)為0.271 g°L－1。楊鋼[32]模擬江水浸泡實(shí)驗(yàn)，估算三峽庫區(qū)消落帶受淹耕地污染物釋放總量為18.15萬 t。袁輝等[33]模擬消落帶土壤淹沒對氮磷釋放影響，預(yù)測了淹沒初期三峽重慶庫區(qū)開縣段高、中、低3個(gè)水平消落帶土壤氮流失量分別5 479.20 t°a－1，4 683.10 t°a－1和2 802.60 t°a－1。研究者主要以模擬水浸泡土壤實(shí)驗(yàn)結(jié)合水土流失預(yù)測模型的研究，而通過實(shí)地檢測林地與消落帶土壤元素含量差異進(jìn)而建立數(shù)學(xué)模型分析預(yù)測結(jié)果這方面的研究還未見報(bào)道。

3.2 千島湖消落帶土壤氮素影響的數(shù)值模型討論

擬合最小二乘法通常用于曲線擬合，該法早期應(yīng)用于行星軌道計(jì)算。應(yīng)用中，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)直接建立分布函數(shù)和二重積分計(jì)算模型。該方法簡單易懂，由于采樣點(diǎn)有限，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)直接擬合的函數(shù)雖與真實(shí)元素分布函數(shù)存在一定誤差，但較為準(zhǔn)確。應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法先對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行人為分析處理后再進(jìn)行函數(shù)擬合。理論上，所得的結(jié)果優(yōu)于利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)直接進(jìn)行擬合的結(jié)果。但該方法要求較大的樣本庫，因時(shí)間和經(jīng)費(fèi)等的限制，實(shí)驗(yàn)時(shí)選取的采樣點(diǎn)相對島湖湖岸線長度來講偏少，所以利用該方法計(jì)算結(jié)果偏低，誤差較大。偏微分方程模型是根據(jù)分子總是從高濃度向低濃度擴(kuò)散的物理學(xué)原理，結(jié)合數(shù)學(xué)合理性假設(shè)及邊界條件概念而建立數(shù)學(xué)方程模型。應(yīng)用該模型計(jì)算總體合理，但由于特定邊界條件確定不可控性，模型計(jì)算中對這些條件作了近似估算，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏高。相對而言，3種模型計(jì)算方法中，本研究認(rèn)為最小二乘擬合所得結(jié)果較為合理。

4 結(jié)論

水蝕作用影響千島湖消落帶不同形態(tài)氮元素的分布，對庫區(qū)及下游人民的生產(chǎn)、生活和環(huán)境已經(jīng)造成了影響。本研究通過代表性土壤樣本設(shè)置、土壤樣本采集、土壤全氮、有效氮和硝態(tài)氮化學(xué)分析、數(shù)值模型建立等工作，估算了水蝕作用對千島湖消落帶土壤不同形態(tài)氮元素的流失量。其中依據(jù)擬合最小二乘法模型計(jì)算結(jié)果表明:水蝕作用對千島湖消落帶土壤中全氮、堿解氮的流失量分別為80.13萬t和10.95萬t，硝態(tài)氮的綜合富積量為913.39 t。

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