磷是許多陸地生態(tài)系統(tǒng)中的限制性養(yǎng)分,大量含磷肥料用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。然而,植物對(duì)施入土壤中的磷肥當(dāng)季利用率很低,使絕大部分的磷以非有效態(tài)積累于土壤中,造成了磷在土壤中的富集,通過(guò)侵蝕、淋濾、徑流和排水進(jìn)入水源,從而導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化。因此,對(duì)農(nóng)業(yè)活動(dòng)中的磷進(jìn)行穩(wěn)健的分析、管理和控制,對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的健康,特別是對(duì)我國(guó)的生態(tài)系統(tǒng)健康至關(guān)重要。
丹江口水庫(kù)是我國(guó)南水北調(diào)中線工程的水源地,其水質(zhì)的好壞直接影響中線調(diào)水工程的效益以及沿線區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。中國(guó)科學(xué)院武漢植物園農(nóng)業(yè)環(huán)境生態(tài)學(xué)科組在研究員劉毅的帶領(lǐng)下,評(píng)估了丹江口水庫(kù)周?chē)r(nóng)田土壤磷的空間分布、環(huán)境因子對(duì)其空間變異的影響以及相關(guān)的污染風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果表明,丹江口水庫(kù)庫(kù)區(qū)農(nóng)田土壤TP 含量較低(低于低營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)下<1g kg-1tp 的閾值)。然而,40%的地區(qū)的Olsen-P 水平高于作物最佳生長(zhǎng)所需的水平。TP 具有很強(qiáng)的空間依賴(lài)性,主要受土壤性質(zhì)(pH 和SOM)、降水和地形等因素的影響。Olsen-P具有中等的空間自相關(guān)性,主要受土地利用和地形驅(qū)動(dòng)。P 指數(shù)模型顯示,高磷流失風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)主要分布在水庫(kù)東北部和西北部。在這些地區(qū),磷污染的主要貢獻(xiàn)者是運(yùn)輸因子。因此,在減少磷污染的策略中,應(yīng)優(yōu)先考慮減少養(yǎng)分?jǐn)U散的措施,如種植等高樹(shù)籬、坡梯工程和保護(hù)性耕作。
該項(xiàng)目得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(2016YFD0200108)、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41501313)和中科院知識(shí)創(chuàng)新項(xiàng)目(Y455434I02)的支持。研究結(jié)果以Phosphorus spatial distribution and pollution risk assessment in agricultural soil around the Danjiangkou reservoir,China 為題,發(fā)表在環(huán)境領(lǐng)域核心期刊Science of the Total Environment。
武漢植物園副研究員李志國(guó)為第一作者,劉毅為通訊作者。