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农业面源磷素污染是导致水体富营养和水质恶化的重要原因，成为近年来国内外学者关注的热点。由于特殊的水文地质结构，磷在岩溶地区的迁移转化过程尤为复杂且尚未明晰。为明确岩溶山区农业面源磷素污染过程，本研究以花溪河流域为研究对象，分别在平水期和枯水期对流域内地表水和地下水的TP、TDP和氢氧同位素值进行测定，并对土壤样品的pH、含水率、土壤交换性酸、有机质、全磷、有效磷、Al-P、Fe-P、O-P、Ca-P进行测定，同时对土壤渗出液及土壤剖面周边水体的TP、TDP测定。探讨流域内不同水体间的相互关系、水体中TP、TDP的时空分布差异和磷在土壤中的迁移转化特征。
不同水体的主要补给来源为当地大气降水，水体d值变化范围较小，研究区水汽来源较单一。平水期温度较高，水体受蒸发作用较强，平水期水体的氢氧同位素较枯水期富集。流域内地下水的氢氧同位素呈现西北部δD和δ18O富集的特征。月亮湖水体氢氧同位素较花溪水库富集，松柏山水库水体的氢氧同位素表现出沿程富集的特征。平、枯两期的地下水与地表水的氢氧素位素组成及分布特征均基本一致，表明研究区地下水与地表水的水力联系较为显著。不同土地利用方式对水体氢氧同位素值影响表现为：水田周边水体氢氧同位素较为富集，旱地和林地周边地下水氢氧同位素呈现较亏损。
在平水期，流域内地表水和地下水TP平均浓度分别为0.087mg·L-1和0.067mg·L-1，TDP平均浓度分别为0.029mg·L-1和0.022mg·L-1。在枯水期，地表水和地下水TP平均浓度分别为0.032mg·L-1和0.025mg·L-1，TDP平均浓度分别为0.018mg·L-1和0.019mg·L-1。地表水和地下水中的TP和TDP浓度较为相近，表明流域地表水和地下水存在通过岩溶通道相互补给的水力联系。平水期和枯水期颗粒态磷占比为60%左右，表明磷主要以颗粒态流失。
研究区土壤为酸性土壤，交换性H+含量的增加是土壤酸化的主要原因。土壤全磷、有效磷和Al-P主要存在于0~30cm的土壤中，在30cm以下的土壤中较难向下继续迁移，O-P和Ca-P含量随着土壤深度的增加呈折线型变化趋势。在草地剖面（A1、B1、C1）和A2剖面土壤无机磷以O-P为主，在B2剖面，在0~30cm土壤深度，土壤无机磷以Fe-P为主，30~60cm土壤深度，土壤无机磷则以O-P为主。在B3、B4、C2、C3剖面土壤无机磷以Fe-P为主。C1剖面，表层土壤（0~20cm）全磷以有机磷为主，20cm以下土壤深度，土壤全磷以无机磷为主，其他土壤剖面土壤全磷整体上以有机磷为主。随着土壤深度的增加，总体上呈有效性高的磷组分（Al-P和Fe-P）向有效态低的磷组分（O-P和Ca-P）转化的特征。土壤pH与有效磷、Fe-P和Al-P呈显著负相关关系，土壤有机质与全磷、有效磷、Al-P、Fe-P显著正相关关系，可通过调节土壤pH或者增加土壤有机质提高土壤有效磷、Fe-P和Al-P的含量。
流域水体总体上属于Ⅱ类水体，粘性较大的河滨带土壤因对磷具有较好的吸附作用，能有效阻止磷从河滨带土壤向水库中迁移。土壤渗出液S2和S3的PO43-/TP分别为14.56%和9.02%，渗出液颗粒态磷占比很高。
不同水体的主要补给来源为当地大气降水，水体d值变化范围较小，研究区水汽来源较单一。平水期温度较高，水体受蒸发作用较强，平水期水体的氢氧同位素较枯水期富集。流域内地下水的氢氧同位素呈现西北部δD和δ18O富集的特征。月亮湖水体氢氧同位素较花溪水库富集，松柏山水库水体的氢氧同位素表现出沿程富集的特征。平、枯两期的地下水与地表水的氢氧素位素组成及分布特征均基本一致，表明研究区地下水与地表水的水力联系较为显著。不同土地利用方式对水体氢氧同位素值影响表现为：水田周边水体氢氧同位素较为富集，旱地和林地周边地下水氢氧同位素呈现较亏损。
在平水期，流域内地表水和地下水TP平均浓度分别为0.087mg·L-1和0.067mg·L-1，TDP平均浓度分别为0.029mg·L-1和0.022mg·L-1。在枯水期，地表水和地下水TP平均浓度分别为0.032mg·L-1和0.025mg·L-1，TDP平均浓度分别为0.018mg·L-1和0.019mg·L-1。地表水和地下水中的TP和TDP浓度较为相近，表明流域地表水和地下水存在通过岩溶通道相互补给的水力联系。平水期和枯水期颗粒态磷占比为60%左右，表明磷主要以颗粒态流失。
研究区土壤为酸性土壤，交换性H+含量的增加是土壤酸化的主要原因。土壤全磷、有效磷和Al-P主要存在于0~30cm的土壤中，在30cm以下的土壤中较难向下继续迁移，O-P和Ca-P含量随着土壤深度的增加呈折线型变化趋势。在草地剖面（A1、B1、C1）和A2剖面土壤无机磷以O-P为主，在B2剖面，在0~30cm土壤深度，土壤无机磷以Fe-P为主，30~60cm土壤深度，土壤无机磷则以O-P为主。在B3、B4、C2、C3剖面土壤无机磷以Fe-P为主。C1剖面，表层土壤（0~20cm）全磷以有机磷为主，20cm以下土壤深度，土壤全磷以无机磷为主，其他土壤剖面土壤全磷整体上以有机磷为主。随着土壤深度的增加，总体上呈有效性高的磷组分（Al-P和Fe-P）向有效态低的磷组分（O-P和Ca-P）转化的特征。土壤pH与有效磷、Fe-P和Al-P呈显著负相关关系，土壤有机质与全磷、有效磷、Al-P、Fe-P显著正相关关系，可通过调节土壤pH或者增加土壤有机质提高土壤有效磷、Fe-P和Al-P的含量。
流域水体总体上属于Ⅱ类水体，粘性较大的河滨带土壤因对磷具有较好的吸附作用，能有效阻止磷从河滨带土壤向水库中迁移。土壤渗出液S2和S3的PO43-/TP分别为14.56%和9.02%，渗出液颗粒态磷占比很高。