第1章 绪论 1
1.1 研究目的和意义 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究意义 3
1.2 国内外研究现状分析 3
1.2.1 农业非点源污染机理研究 3
1.2.2 农业非点源污染模型研究 4
1.2.3 污染控制与管理研究 8
1.2.4 灌区非点源污染研究进展 9
1.3 研究目标、内容和技术路线 13
1.3.1 研究目标 13
1.3.2 研究内容 13
第2章 研究区概况及氮、磷元素分布情况 15
2.1 自然地理概况 15
2.1.1 水文气象、地形地貌 15
2.1.2 土壤概况 16
2.1.3 植被组成 17
2.2 社会经济概况 19
2.3 灌溉、施肥现状概况 20
2.4 灌区土壤主要氮污染物空间分布规律 22
2.4.1 不同时段土壤氮元素特征分析 22
2.4.2 土壤氮元素的空间结构分析 23
2.4.3 土壤氮元素空间Kriging插值结果 27
2.5 灌区土壤磷元素时空分布规律 31
第3章 河套灌区义长灌域水循环研究 37
3.1 义长灌域概况 37
3.2 水循环模型参数设置 40
3.2.1 土地利用和土壤参数 40
3.2.2 灌溉制度和作物参数 41
3.2.3 气象过程线及参数 43
3.2.4 引水过程线及工程参数 46
3.3 水循环过程分析 47
3.3.1 灌排模式分析 47
3.3.2 土壤水动态分析 51
3.3.3 地下水动态分析 61
3.3.4 降水与蒸散发特征 65
3.4 灌域水循环特征 68
3.5 小结 70
第4章 河套灌区土壤氮元素迁移转化特征分析 71
4.1 土壤氮元素迁移转化过程试验 71
4.1.1 试验设计 71
4.1.2 试验结果与分析 72
4.2 参数确定室内试验 77
4.2.1 土壤水分特征曲线的测定 77
4.2.2 饱和导水率Ks的测定 79
4.2.3 纵向弥散度DL的测定 80
4.2.4 土壤铵态氮吸附参数测定 83
4.2.5 硝化一级速率常数μw的测定 85
4.3 小结 86
第5章 河套灌区土壤氮元素迁移转化模拟试验研究 87
5.1 模型的可靠性验证 87
5.1.1 HYDRUS-1D模型的参数的敏感性分析 87
5.1.2 模型对试验数据的再现性评价 88
5.2 参数初步选取及边界条件的确定 92
5.2.1 基本参数的分析选用 92
5.2.2 模型初始边界条件的确定 93
5.2.3 氮元素迁移转化模拟结果与分析 94
5.3 不同灌溉、施肥情景下氮元素迁移转化模拟计算 97
5.3.1 不同灌水强度情景模拟 97
5.3.2 不同浓度表施措施情景模拟 99
5.3.3 灌施情景模拟 100
5.3.4 河套灌区合理灌溉、施肥对策 100
5.4 小结 101
第6章 磷元素迁移规律及影响因素研究 103
6.1 磷元素迁移土柱试验 103
6.1.1 试验设计 103
6.1.2 土壤水分变化研究 105
6.1.3 总磷淋失研究 107
6.2 土壤总磷迁移影响模拟研究 108
6.2.1 灌溉对土壤总磷迁移影响模拟研究 108
6.2.2 灌溉水量对磷元素迁移影响研究 112
6.2.3 施肥量对磷元素迁移影响研究 115
6.2.4 灌溉期间不同作物类型土地磷分布影响研究 117
6.3 不同级别灌渠中表层沉积物无机磷形态和对磷的吸附 122
6.3.1 材料和方法 122
6.3.2 结果 127
6.3.3 讨论 133
6.4 夏灌对河套灌区磷元素迁移的影响 136
6.4.1 材料与方法 136
6.4.2 试验结果与分析 138
6.4.3 结论和讨论 150
6.5 小结 150
第7章 灌区非点源污染物空间分布模拟和影响分析 153
7.1 非点源污染负荷比较 153
7.1.1 不同作物的污染负荷比较 153
7.1.2 不同流失方式的污染负荷比较 154
7.1.3 不同管理模式下的污染负荷比较 155
7.2 秋浇盐分变化影响研究 156
7.2.1 研究方法 157
7.2.2 结果 158
7.2.3 讨论 161
7.2.4 结论 163
7.3 夏、秋浇氮与磷流失变化研究 163
7.3.1 研究方法 163
7.3.2 结果 164
7.3.3 讨论 169
7.3.4 结论 170
7.4 解放闸灌域地下水埋深与磷含量研究 171
7.4.1 解放闸灌域自然地理概况 171
7.4.2 灌域地下水埋深与降水量、蒸发量及引水量相关性分析 171
7.4.3 灌域地下水磷的分布规律 172
7.5 小结 180
第8章 河套灌区农田非点源污染调控措施 182
8.1 灌区非点源污染治理存在的问题 182
8.2 灌区非点源污染调控措施 183
8.2.1 污染源控制 183
8.2.2 截汇控制 184
8.2.3 治水调控 186
8.3 灌区生态环境维育 187
8.4 小结 188
第9章 结论 190
参考文献 194