第1章 绪论 1
1.1冻融农区氮污染研究背景概述 1
1.2农田土壤氮污染研究方法与技术 3
1.2.1非点源污染物水土界面过程研究 3
1.2.2农区土壤非点源污染物动态变化研究 8
1.2.3无资料地区非点源污染模型模拟研究 11
1.3季节性冻融农区概况 16
1.3.1三江平原概况 16
1.3.2研究区概况 19
1.3.3目标流域概况 24
1.4冻融农区土壤氮污染研究框架 26
1.4.1冻融过程作用下的土壤氮素界面行为特性研究 26
1.4.2农业活动胁迫下土壤氮素水平制约机制研究 27
1.4.3无资料地区氮素污染负荷模型模拟研究 27
参考文献 28
第2章 冻融循环对氮素水土界面过程影响研究 37
2.1界面过程特性研究理论基础 37
2.1.1土壤的吸附机理 37
2.1.2土壤吸附过程的模拟 39
2.2实验材料与方法 41
2.2.1主要试剂与仪器 41
2.2.2冻融作用下湿地表层土吸附能力实验 41
2.2.3冻融作用对旱地表层土中不同吸附形态氨氮影响实验 43
2.2.4数据统计与分析 44
2.3冻融作用对湿地表层土吸附能力的影响 46
2.3.1冻融条件下湿地表层土对氨氮的吸附等温线 46
2.3.2初始浓度和冻融次数对氨氮固液分配系数的影响 50
2.4冻融作用对旱地表层土中不同形态氨氮吸附的影响 52
2.4.1冻融次数对氨氮吸附量的影响 52
2.4.2冻融次数对氨氮吸附量的影响 53
2.4.3冻融作用对强吸附态氨氮的影响 57
2.5小结 61
参考文献 61
第3章 土壤氮素界面过程关键影响因子识别研究 64
3.1界面过程影响因子识别理论基础 64
3.1.1吸附动力学基础 64
3.1.2界面迁移理论 68
3.2冻融作用对表层土中氨氮迁移的影响 68
3.2.1冻融和非冻融条件下湿地和旱地表层土的吸附能力对比 68
3.2.2冻融作用对随土壤空隙水迁移氨氮的影响 70
3.2.3冻融作用对随泥沙迁移氨氮的影响 71
3.3灌溉用水中不同浓度亚铁离子对土壤吸附能力的影响 72
3.3.1低浓度亚铁离子添加下吸附等温线的拟合 72
3.3.2低浓度亚铁离子对土壤固液分配系数的影响 74
3.3.3高浓度亚铁离子添加下吸附等温线的拟合 75
3.3.4高浓度亚铁离子对土壤固液分配系数的影响 76
3.4小结 77
参考文献 78
第4章 农业活动胁迫下土壤氮素动态变化驱动机制研究 79
4.1氮素变化驱动机制研究理论基础 79
4.1.1阶乘实验 79
4.1.2广义线性模型原理 80
4.2因子阶乘实验设计及数据获取 81
4.2.1因子筛选及长期观测模式设计 81
4.2.2土壤样品采集与测试 84
4.2.3数据处理与统计分析 84
4.3典型气象因子的影响 85
4.4特征地理条件因子的影响 88
4.5种植制度因子的影响 91
4.6农业管理模式因子的影响 94
4.7小结 98
参考文献 99
第5章 土壤氮素负荷水平与耕作及土壤质地响应关系研究 101
5.1响应关系研究理论基础 101
5.1.1 t检验基础 101
5.1.2单因素方差分析原理 102
5.2实验设计 103
5.2.1土壤样品采集 103
5.2.2土壤样品测定 103
5.2.3统计分析方法 104
5.3土壤质地与氮含量的关系 104
5.4耕作对土壤氮素的影响 107
5.5土壤质地反映耕作对氮素水平的影响 109
5.6小结 112
参考文献 113
第6章 无资料小流域氮污染负荷驱动模型研究 114
6.1遥感驱动分布式水文模型构建 114
6.1.1模型发展概述 114
6.1.2 RS-DTVGM模型基本原理 115
6.1.3植被截留模块 116
6.1.4蒸散发模块 117
6.1.5产流模块 117
6.1.6汇流模块 117
6.2模型数据源及数据获取 118
6.2.1 MODIS积雪覆盖产品 119
6.2.2 MODIS叶面积指数产品 120
6.2.3土地覆被类型 123
6.2.4 MODIS地表温度产品 124
6.2.5植被盖度数据获取 124
6.2.6根系深度数据获取 125
6.2.7土壤水分参数数据获取 127
6.3模型参数及率定 128
6.3.1融雪模块参数 128
6.3.2蒸散发模块参数 128
6.3.3产量模块参数 129
6.3.4汇流模块参数 129
6.3.5模型参数率定及设置 130
6.4阿布胶河流域水文过程模拟 131
6.4.1模拟精度评价指标 131
6.4.2模拟结果与分析 131
参考文献 133
第7章 无资料小流域氮污染负荷时空特征研究 135
7.1阿布胶河流域SWAT模型构建与模拟 136
7.1.1阿布胶河流域空间数据库建立 136
7.1.2阿布胶河流域属性数据库建立 137
7.1.3子流域及水文响应单元（HRU）的划分 140
7.1.4参数敏感性分析 140
7.1.5模型主要参数物理意义 141
7.1.6模型校准和验证 143
7.2基于区域化法对阿布胶河流域非点源污染负荷估算与分析 144
7.2.1区域法模拟阿布胶河流域污染负荷年际变化特征 145
7.2.2区域法模拟阿布胶河流域污染负荷年内变化特征 146
7.2.3区域法模拟阿布胶河流域污染负荷空间分布特征 148
7.3基于遥感反演法阿布胶河流域非点源污染时空分布特征 154
7.3.1遥感反演法非点源污染年际变化特征及其比较 154
7.3.2遥感反演法非点源污染年内变化特征及其比较 155
7.3.3遥感反演法非点源污染空间分布特征及其比较 156
7.4小结 162
参考文献 163
附录 164
水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（HJ636—2012） 164
水质 氨氮的测定 水杨酸分光光度法（HJ 536—2009） 168
水质 硝酸盐氮的测定 紫外分光光度法（HJ/T 346—2007） 173
土壤 氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮测定 氯化钾溶液提取-分光光度法（HJ 634—2012） 175