第1章 农业面源污染概论 1
1.1农业面源污染及其基本特征 1
1.1.1农业面源污染的严重性 1
1.1.2农业面源污染特征 2
1.2流域农业面源污染物的行为过程 2
1.2.1降雨径流过程 2
1.2.2土壤侵蚀过程 2
1.2.3地表溶质随径流流失过程 3
1.2.4土壤中溶质渗漏过程 3
1.3农业面源污染研究方法 3
1.3.1不同尺度农业面源污染研究方法 3
1.3.2农业面源污染模型评估方法 6
1.4农业面源污染主要调控技术 12
1.4.1农业面源污染控制技术发展瓶颈 12
1.4.2农业面源污染防控主流思路 14
参考文献 15
第2章 不同施肥水平下稻田氮磷流失规律 16
2.1降雨产径流控制条件下水稻田氮磷径流流失特征研究 16
2.1.1水稻生长期内降雨产径流情况 17
2.1.2降雨径流氮磷流失浓度分析 17
2.1.3降雨径流氮磷流失形态分析 18
2.1.4降雨径流氮磷流失量和流失系数分析 19
2.1.5氮磷流失与施肥量和降雨量的关系拟合 20
2.2常规农事操作下稻田排水氮素流失负荷 21
2.2.1田面水氮素动态行为特征 22
2.2.2田间排水氮素流失负荷 23
2.3模拟梅雨汛期暴雨下稻田排水磷素流失负荷 24
2.3.1模拟暴雨排水磷素流失浓度特征 24
2.3.2模拟暴雨排水磷素流失负荷 25
2.4稻田氮素侧渗流失强度与负荷 27
2.4.1稻田侧渗水量的变化情况 29
2.4.2稻田侧渗水赋氮浓度 31
2.4.3稻田氮素侧渗通量 32
2.4.4稻田氮素侧渗的影响因素 33
参考文献 34
第3章 主要生物因子对农田氮素转化及流失的影响 36
3.1浮萍与藻在杭嘉湖平原稻田的分布及其与氮磷肥的关系 36
3.1.1调查区域内稻田田面水浮萍与藻分布 38
3.1.2浮萍与藻对氮磷肥施用的响应 41
3.1.3田面水NH + 4-N与NO -3 -N浓度变化 45
3.2浮萍对田面水尿素水解及溶解态氮磷的影响 47
3.2.1浮萍对田面水氮素转化的影响 48
3.2.2浮萍对田面水TP与O4 -PP浓度的影响 55
3.2.3浮萍对不同粒径无机氮磷的影响 57
3.3藻对田面水尿素水解及溶解态氮磷的影响 58
3.3.1藻类生长及繁殖过程对田面水氮素转化的影响 60
3.3.2藻类生长与繁殖过程对田面水磷素转化的影响 63
3.3.3藻类死亡及降解过程对田面水氮素转化的影响 64
3.3.4藻类死亡及降解过程对田面水磷素转化的影响 68
3.4浮萍对稻田氨挥发的影响及对氮素的吸收与释放量 69
3.4.1田间试验田面水总氨浓度 70
3.4.2田间试验田面水主要理化性质 71
3.4.3田间试验氨挥发 74
3.4.4田间试验水稻生物量、产量及氮含量 75
3.4.5 15 N模拟实验田面水中NH +4 -N浓度 76
3.4.6 15N模拟实验浮萍生长速率及总氮浓度 77
3.4.7 15N模拟试验田面水pH与温度 78
3.4.8 1N模拟实验田面水非解离态氨浓度 79
参考文献 81
第4章 稻田生态系统中土壤氮素迁移转化模型研究 84
4.1稻田氮素迁移转化过程定量研究的进展及问题 84
4.1.1稻田氮素迁移转化模型 84
4.1.2氮素各迁移转化过程的模型 86
4.2稻田氮素多维通量模型构建及验证 96
4.2.1 SWNRICE模型主要结构 96
4.2.2模型验证方法 100
4.2.3模型主要界面 102
4.2.4模型参数校准 102
4.2.5模型结果验证 106
4.2.6模型灵敏度分析 107
参考文献 108
第5章 复杂平原水网区氮磷流失负荷SWAT模型应用 109
5.1 SWAT模型基本概况 109
5.1.1 SWAT模型的发展 109
5.1.2 SWAT模型原理 110
5.1.3 SWAT模型的功能 110
5.1.4 AVSWAT系统 113
5.2模型的调试与程序流程 114
5.2.1模型程序构成分析 114
5.2.2模型的运行与调试 116
5.3模型的参数率定和验证 118
5.3.1模型参数的敏感性分析 118
5.3.2模型率定和验证 119
5.3.3径流参数率定及验证 120
5.3.4营养物浓度 125
5.4 SWAT模型在研究区域的模拟研究 126
5.4.1对淹水稻田的氮磷流失模拟 126
5.4.2对油菜田的径流进行模拟 126
5.4.3降雨径流氮磷流失负荷 126
5.4.4氮污染负荷的计算 129
参考文献 131
第6章 杭嘉湖平原区农田氮磷面源负荷的 GIS分析平台构建 132
6.1区域基本概况 132
6.1.1地理位置 132
6.1.2自然环境特征 133
6.2区域氮磷流失空间分析平台构建 134
6.2.1大田定位试验 134
6.2.2面上调查 138
6.2.3 3S技术应用 139
6.2.4地统计方法 141
6.2.5工作环境和数据源 142
6.2.6数据预处理 144
6.3杭嘉湖平原区淹水稻田氮素径流流失研究 146
6.3.1淹水稻田降雨径流研究 146
6.3.2淹水稻田径流氮素浓度研究 149
6.3.3淹水稻田氮素径流流失负荷估算 151
6.4杭嘉湖平原区油菜田氮磷径流流失研究 156
6.4.1降雨径流及其氮磷流失估算 156
6.4.2土壤流失及其氮磷流失量估算 161
6.4.3两种方法的结果比较 173
参考文献 174
第7章 千岛湖林地型流域氮磷流失负荷AnnAGNPS模型估算 176
7.1流域基本概况 176
7.1.1自然环境状况 176
7.1.2社会与经济发展现状 178
7.1.3生态环境现状 179
7.2典型地块氮磷污染物输出变化规律 180
7.2.1降雨量及其分布 181
7.2.2不同利用方式坡地径流中氮流失特征 182
7.2.3不同利用方式坡地径流中磷流失特征 183
7.2.4降雨对径流氮、磷浓度的影响 184
7.3流域农业面源污染物输出总量计算 186
7.3.1 AnnAGNPS模型简介 187
7.3.2 AnnAGNPS模型结构 188
7.3.3模型机理 189
7.3.4模型输入参数 193
7.3.5 AnnAGNPS模型在千岛湖流域的应用 195
7.3.6千岛湖流域数字地形图和河道系统图 197
7.3.7 AnnAGNPS模型验证 198
7.3.8氮磷污染负荷 199
7.3.9氮磷污染物多年输出量模拟 202
参考文献 204
第8章 颜公河、大嵩江小流域氮磷面源污染排放AnnAGNPS模型估算 206
8.1流域基本概况 206
8.1.1流域地理位置 206
8.1.2流域基本特征 208
8.1.3流域污染源调查 210
8.2流域农业氮磷面源污染模拟计算 216
8.2.1 AnnAGNPS在颜公河、大嵩江流域的应用 216
8.2.2模拟计算结果分析 221
8.2.3计算结果验证 225
8.3流域内氮磷污染物排放总量研究 226
8.3.1颜公河流域污染负荷总量 226
8.3.2大嵩江流域污染负荷总量 228
8.3.3流域内面源污染特点及问题分析 229
参考文献 230
第9章 基于肥料硝化抑制剂对农田氮素流失源头阻控机制 232
9.1不同作用因子下DMPP对氮素转化的影响 232
9.1.1不同施肥水平下的氮素转化动态 233
9.1.2不同土壤含水量下的氮素转化动态 236
9.1.3不同C/N比有机物下的DMPP尿素氮素转化动态 239
9.1.4添加DMPP对尿素中氮素转化的动态影响 242
9.2 DMPP对氮素垂直迁移及降低淋溶损失研究 245
9.2.1不同深度土壤水中铵态氮的含量变化 246
9.2.2不同深度土壤水中硝态氮的含量变化 248
9.2.3不同深度土壤水中亚硝态氮含量的变化 250
9.2.4不同深度土壤水中Nmin含量的变化 250
9.2.5不同深度土壤硝化率的变化 252
9.2.6不同深度土壤剖面残留氮素浓度变化 254
9.2.7渗漏前后不同深度土壤剖面pH变化 254
9.3 DMPP对菜地土壤氮素淋失的影响 255
9.3.1土壤氮素淋失的动态变化 256
9.3.2土壤氮素淋失量的动态变化 258
9.3.3土壤氮素形态的动态变化 261
9.3.4不同土壤剖面的无机氮含量分布 264
9.3.5氮素的利用率及对蔬菜产量和硝酸盐含量的影响 264
9.4 DMPP对稻田氮素形态迁移转化及径流影响 266
9.4.1田面水中氮素含量的动态变化 267
9.4.2氧化层土壤氮素含量的动态变化 272
9.4.3 DMPP对田面水的pH及电导率的影响 276
9.4.4 DMPP对水稻生物学性状及土壤氮利用和残留影响分析 278
9.5 DMPP对旱地土壤氮素径流输出的影响 279
9.5.1 DMPP对土壤铵态氮流失的动态影响 280
9.5.2 DMPP对土壤硝态氮流失的动态影响 281
9.5.3 DMPP对土壤亚硝态氮流失的动态影响 282
9.5.4 DMPP对土壤无机氮流失的动态影响 282
9.5.5径流水样中氮素含量的形态分析 284
9.6 DMPP对氨挥发的影响 286
9.6.1不同施肥水平对氨态氮素流失的影响 287
9.6.2不同土壤类型对氮挥发损失的影响 288
9.6.3添加不同C/N比有机物对氨态氮流失的影响 290
9.6.4不同土壤水分含量对氨态氮流失的影响 290
参考文献 292
第10章 灌溉模式创新与应用 294
10.1零排水模式下稻田田面水氮素变化与截留 294
10.1.1水稻田田面水氮素浓度特征 296
10.1.2田面水中氮素形态变化 298
10.1.3田面水中氮素负荷 299
10.1.4优化灌排管理方式减少氮素流失 301
10.2水稻生态灌溉技术研究对污染物源头阻控的影响 302
10.2.1稻田灌溉模式对田间排水水质的影响 302
10.2.2稻田灌溉模式对田间污染物排放量的影响 305
10.2.3稻田灌溉模式对田间排放污染物净负荷的影响 307
10.3稻田生态灌溉处理农村生活污水除磷试验研究 309
10.3.1水稻产量对不同处理的响应 310
10.3.2稻田田面水COD浓度变化 311
10.3.3稻田田面水磷素浓度分析 312
10.3.4稻田田面水总磷负荷分析 315
10.4稻田生态灌溉处理农村生活污水脱氮的研究 318
10.4.1不同处理水稻产量 321
10.4.2稻田田面水COD浓度变化 322
10.4.3稻田田面水氮素浓度分析 323
10.4.4稻田田面水氮素形态分析 325
10.4.5稻田田面水总氮负荷分析 327
10.5农田生态灌溉与生态施肥耦合创新的应用技术 330
10.5.1水肥管理对稻田氮磷流失削减规律 333
10.5.2水肥管理对水稻产量及部分生理学参数影响规律研究 338
10.5.3水肥管理存在的技术瓶颈与展望 339
参考文献 340