稻田面源污染过程与模拟

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 稻田氮磷降雨径流流失影响因素研究 3
1.2.1 水文因素对稻田氮磷降雨径流流失的影响 3
1.2.2 肥料施用对稻田氮磷降雨径流流失的影响 4
1.2.3 优耕对稻田氮磷流失的影响 7
1.2.4 其他因素 8
1.3 稻田氮磷降雨径流流失负荷估算方法研究 9
1.3.1 输出系数法 9
1.3.2 模型计算法 10
参考文献 11
第2章 水肥管理对稻田氮磷流失特征的影响 15
2.1 稻田节水灌溉对田间水质及污染物排放的影响研究 15
2.1.1 研究设计 15
2.1.2 稻田灌溉模式对田间排水水质的影响 15
2.1.3 稻田灌溉模式对田间污染物排放量的影响 17
2.1.4 稻田灌溉模式对田间排放污染物净负荷的影响 20
2.1.5 小结 23
2.2 稻田水肥耦合管理氮磷源头减排研究 23
2.2.1 引言 23
2.2.2 研究区域概况 29
2.2.3 水肥管理对稻田氮磷流失削减规律研究 33
2.2.4 水肥管理对水稻产量及部分生理学参数影响规律研究 40
2.2.5 水肥管理存在的技术瓶颈与展望 41
2.2.6 小结 42
参考文献 42
第3章 产径流控制对稻田氮磷流失特征的影响 45
3.1 产径流控制条件下稻田氮磷径流流失特征 45
3.1.1 研究设计 45
3.1.2 水稻生长期内降雨产径流记录 46
3.1.3 降雨径流氮磷流失浓度分析 46
3.1.4 降雨径流氮磷流失形态分析 48
3.1.5 降雨径流氮磷流失量和流失系数分析 49
3.1.6 氮磷流失与施肥量和降雨量的关系拟合 50
3.1.7 小结 51
3.2 产径流控制条件下稻田氮素侧渗流失特征 51
3.2.1 研究设计 52
3.2.2 稻田侧渗水量的变化情况 53
3.2.3 稻田侧渗水赋氮浓度 56
3.2.4 稻田氮素侧渗通量 57
3.2.5 稻田氮素侧渗的影响因素 58
3.2.6 小结 59
3.3 产径流控制对稻田氮素截留的影响 59
3.3.1 研究设计 60
3.3.2 水稻田田面水中氮素浓度特征 62
3.3.3 水稻田田面水中氮素形态变化 64
3.3.4 水稻田田面水中氮素负荷 66
3.3.5 优化灌排管理方式减少氮素流失 66
3.3.6 小结 68
参考文献 68
第4章 稻田氮素多维通量模型开发及验证 71
4.1 模型构建及组成 71
4.1.1 模型主要结构 71
4.1.2 水平衡模块 72
4.1.3 氮平衡模块 73
4.1.4 模型输入参数 74
4.2 模型验证方法 75
4.2.1 田间验证数据的获取 75
4.2.2 模型的验证方法和灵敏度分析 76
4.3 模型主要界面 77
4.4 模型参数校准 77
4.5 模型结果验证 80
4.6 模型灵敏度分析 81
4.7 小结 82
参考文献 82
第5章 基于SCS 修正模型的区域稻田氮素流失负荷估算 84
5.1 区域基本概况 84
5.1.1 地理位置 84
5.1.2 自然环境特征 84
5.2 区域氮磷流失空间分析平台构建 85
5.2.1 大田定位试验 86
5.2.2 面上调查 88
5.2.3 “3S”技术应用 88
5.2.4 地学统计方法 92
5.2.5 工作环境和数据源 93
5.2.6 数据预处理 94
5.3 杭嘉湖地区稻田氮素径流流失研究 96
5.3.1 淹水稻田降雨径流研究 97
5.3.2 淹水稻田径流氮素浓度研究 100
5.3.3 淹水稻田氮素径流流失负荷估算 103
5.3.4 小结 106
5.4 杭嘉湖地区油菜田氮磷径流流失研究 106
5.4.1 降雨径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 两种方法的结果比较 121
5.4.4 小结 123
参考文献 123
第6章 基于ArcEngine 的区域稻田氮磷流失负荷估算 125
6.1 引言 125
6.2 稻田田面水中氮磷浓度动态变化规律研究 127
6.2.1 材料与方法 127
6.2.2 结果与讨论 131
6.2.3 小结 136
6.3 稻田氮磷径流流失负荷估算及田间验证 137
6.3.1 材料与方法 138
6.3.2 结果与讨论 143
6.3.3 小结 149
6.4 杭嘉湖地区稻田氮磷径流流失负荷估算研究 149
6.4.1 研究区域概况 150
6.4.2 基础数据库建立 151
6.4.3 基于ArcEngine 的稻田降雨径流流失负荷估算系统构建 160
6.4.4 杭嘉湖地区稻田氮磷降雨径流流失负荷分析 165
6.4.5 小结 178
参考文献 179
第7章 基于SWAT 模型的水稻种植区氮磷输出特征分析 182
7.1 引言 182
7.2 稻作区SWAT 模型构建 183
7.2.1 研究区域概况 183
7.2.2 基础数据库构建 184
7.2.3 SWAT 模型构建与运行 192
7.2.4 SWAT 模型率定与验证 193
7.2.5 流域氮磷流失强度分布 197
7.3 免耕对水稻种植区氮磷输出的影响 198
7.3.1 SWAT 模型耕作方式的改变 198
7.3.2 免耕模式对流域径流与总氮、总磷输出的影响 199
7.3.3 免耕模式对于流域中水稻产量的影响 203
7.4 稻田土地利用比例对氮磷输出的影响 206
7.4.1 流域总氮、总磷输出负荷 206
7.4.2 稻田比例对氮磷输出负荷的影响 207
7.5 小结 210
参考文献 211