稻田面源污染過程與模擬

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 稻田氮磷降雨徑流流失影響因素研究 3
1.2.1 水文因素對稻田氮磷降雨徑流流失的影響 3
1.2.2 肥料施用對稻田氮磷降雨徑流流失的影響 4
1.2.3 優(yōu)耕對稻田氮磷流失的影響 7
1.2.4 其他因素 8
1.3 稻田氮磷降雨徑流流失負荷估算方法研究 9
1.3.1 輸出系數(shù)法 9
1.3.2 模型計算法 10
參考文獻 11
第2章 水肥管理對稻田氮磷流失特征的影響 15
2.1 稻田節(jié)水灌溉對田間水質(zhì)及污染物排放的影響研究 15
2.1.1 研究設計 15
2.1.2 稻田灌溉模式對田間排水水質(zhì)的影響 15
2.1.3 稻田灌溉模式對田間污染物排放量的影響 17
2.1.4 稻田灌溉模式對田間排放污染物凈負荷的影響 20
2.1.5 小結(jié) 23
2.2 稻田水肥耦合管理氮磷源頭減排研究 23
2.2.1 引言 23
2.2.2 研究區(qū)域概況 29
2.2.3 水肥管理對稻田氮磷流失削減規(guī)律研究 33
2.2.4 水肥管理對水稻產(chǎn)量及部分生理學參數(shù)影響規(guī)律研究 40
2.2.5 水肥管理存在的技術(shù)瓶頸與展望 41
2.2.6 小結(jié) 42
參考文獻 42
第3章 產(chǎn)徑流控制對稻田氮磷流失特征的影響 45
3.1 產(chǎn)徑流控制條件下稻田氮磷徑流流失特征 45
3.1.1 研究設計 45
3.1.2 水稻生長期內(nèi)降雨產(chǎn)徑流記錄 46
3.1.3 降雨徑流氮磷流失濃度分析 46
3.1.4 降雨徑流氮磷流失形態(tài)分析 48
3.1.5 降雨徑流氮磷流失量和流失系數(shù)分析 49
3.1.6 氮磷流失與施肥量和降雨量的關(guān)系擬合 50
3.1.7 小結(jié) 51
3.2 產(chǎn)徑流控制條件下稻田氮素側(cè)滲流失特征 51
3.2.1 研究設計 52
3.2.2 稻田側(cè)滲水量的變化情況 53
3.2.3 稻田側(cè)滲水賦氮濃度 56
3.2.4 稻田氮素側(cè)滲通量 57
3.2.5 稻田氮素側(cè)滲的影響因素 58
3.2.6 小結(jié) 59
3.3 產(chǎn)徑流控制對稻田氮素截留的影響 59
3.3.1 研究設計 60
3.3.2 水稻田田面水中氮素濃度特征 62
3.3.3 水稻田田面水中氮素形態(tài)變化 64
3.3.4 水稻田田面水中氮素負荷 66
3.3.5 優(yōu)化灌排管理方式減少氮素流失 66
3.3.6 小結(jié) 68
參考文獻 68
第4章 稻田氮素多維通量模型開發(fā)及驗證 71
4.1 模型構(gòu)建及組成 71
4.1.1 模型主要結(jié)構(gòu) 71
4.1.2 水平衡模塊 72
4.1.3 氮平衡模塊 73
4.1.4 模型輸入?yún)?shù) 74
4.2 模型驗證方法 75
4.2.1 田間驗證數(shù)據(jù)的獲取 75
4.2.2 模型的驗證方法和靈敏度分析 76
4.3 模型主要界面 77
4.4 模型參數(shù)校準 77
4.5 模型結(jié)果驗證 80
4.6 模型靈敏度分析 81
4.7 小結(jié) 82
參考文獻 82
第5章 基于SCS 修正模型的區(qū)域稻田氮素流失負荷估算 84
5.1 區(qū)域基本概況 84
5.1.1 地理位置 84
5.1.2 自然環(huán)境特征 84
5.2 區(qū)域氮磷流失空間分析平臺構(gòu)建 85
5.2.1 大田定位試驗 86
5.2.2 面上調(diào)查 88
5.2.3 “3S”技術(shù)應用 88
5.2.4 地學統(tǒng)計方法 92
5.2.5 工作環(huán)境和數(shù)據(jù)源 93
5.2.6 數(shù)據(jù)預處理 94
5.3 杭嘉湖地區(qū)稻田氮素徑流流失研究 96
5.3.1 淹水稻田降雨徑流研究 97
5.3.2 淹水稻田徑流氮素濃度研究 100
5.3.3 淹水稻田氮素徑流流失負荷估算 103
5.3.4 小結(jié) 106
5.4 杭嘉湖地區(qū)油菜田氮磷徑流流失研究 106
5.4.1 降雨徑流及其氮磷流失估算 106
5.4.2 土壤流失及其氮磷流失量估算 112
5.4.3 兩種方法的結(jié)果比較 121
5.4.4 小結(jié) 123
參考文獻 123
第6章 基于ArcEngine 的區(qū)域稻田氮磷流失負荷估算 125
6.1 引言 125
6.2 稻田田面水中氮磷濃度動態(tài)變化規(guī)律研究 127
6.2.1 材料與方法 127
6.2.2 結(jié)果與討論 131
6.2.3 小結(jié) 136
6.3 稻田氮磷徑流流失負荷估算及田間驗證 137
6.3.1 材料與方法 138
6.3.2 結(jié)果與討論 143
6.3.3 小結(jié) 149
6.4 杭嘉湖地區(qū)稻田氮磷徑流流失負荷估算研究 149
6.4.1 研究區(qū)域概況 150
6.4.2 基礎數(shù)據(jù)庫建立 151
6.4.3 基于ArcEngine 的稻田降雨徑流流失負荷估算系統(tǒng)構(gòu)建 160
6.4.4 杭嘉湖地區(qū)稻田氮磷降雨徑流流失負荷分析 165
6.4.5 小結(jié) 178
參考文獻 179
第7章 基于SWAT 模型的水稻種植區(qū)氮磷輸出特征分析 182
7.1 引言 182
7.2 稻作區(qū)SWAT 模型構(gòu)建 183
7.2.1 研究區(qū)域概況 183
7.2.2 基礎數(shù)據(jù)庫構(gòu)建 184
7.2.3 SWAT 模型構(gòu)建與運行 192
7.2.4 SWAT 模型率定與驗證 193
7.2.5 流域氮磷流失強度分布 197
7.3 免耕對水稻種植區(qū)氮磷輸出的影響 198
7.3.1 SWAT 模型耕作方式的改變 198
7.3.2 免耕模式對流域徑流與總氮、總磷輸出的影響 199
7.3.3 免耕模式對于流域中水稻產(chǎn)量的影響 203
7.4 稻田土地利用比例對氮磷輸出的影響 206
7.4.1 流域總氮、總磷輸出負荷 206
7.4.2 稻田比例對氮磷輸出負荷的影響 207
7.5 小結(jié) 210
參考文獻 211