淮北平原農(nóng)田地表徑流氮磷流失規(guī)律及其模擬研究
發(fā)布時間:2021-12-30 14:12
農(nóng)田氮磷隨地表徑流流失是引起日益突出的農(nóng)業(yè)面源污染的主要因素。系統(tǒng)地開展農(nóng)田氮磷徑流流失的田間試驗與模擬研究,有助于提高對土壤氮磷隨徑流遷移機制及其定量描述的認識,對減輕農(nóng)業(yè)面源污染具有重要的理論意義和實用價值。本論文基于自然降雨條件下的野外田間觀測試驗,分析了不同作物種植模式和施肥模式對農(nóng)田不同形態(tài)氮磷隨徑流流失的影響。評價和應(yīng)用EPIC模型討論農(nóng)田耕作和施肥管理措施對土壤侵蝕和硝態(tài)氮與可溶性磷流失的影響,開發(fā)降雨產(chǎn)流預(yù)報方法。建立能代表前期降雨在數(shù)量和時間上對產(chǎn)流影響的改進SCS模型和構(gòu)建基于冪函數(shù)的土壤侵蝕和氮磷流失預(yù)測方法。本研究取得的主要結(jié)論和創(chuàng)新點如下:1.作物種植模式顯著影響田面水土和氮磷流失量。與小麥-裸地相比,小麥-玉米、小麥-棉花和小麥-大豆分別減少了24%、26%和58%的年均徑流量及15%、48%和58%的年均土壤侵蝕量。盡管硝態(tài)氮、可溶性氮和總氮濃度最小的處理為小麥-玉米,但氮磷年流失量最小的小麥-大豆處理比小麥-玉米減少了6%的硝態(tài)氮流失量、31%的可溶性氮流失量、44%的總氮流失量、60%的可溶性磷流失量和63%的總磷流失量。銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和可溶性氮峰值的...
【文章來源】:中國水利水電科學研究院北京市
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 農(nóng)田地表徑流氮素流失及其影響因素
1.2.2 農(nóng)田地表徑流磷素流失及其影響因素
1.2.3 農(nóng)田地表徑流氮磷流失預(yù)測方法與模擬
1.3 研究目標與主要內(nèi)容
1.3.1 研究目標
1.3.2 主要研究內(nèi)容
1.3.3 技術(shù)路線
第二章 田間試驗與觀測方法
2.1 田間試驗
2.1.1 試驗區(qū)概況
2.1.2 試驗處理設(shè)計
2.2 田間觀測與測試方法
2.2.1 田間觀測方法
2.2.2 試驗測試方法
2.3 試驗數(shù)據(jù)處理
第三章 作物種植模式對農(nóng)田地表徑流氮磷流失的影響
3.1 農(nóng)田地表徑流
3.2 農(nóng)田土壤侵蝕
3.3 不同形態(tài)氮素徑流流失狀況
3.3.1 氮素濃度
3.3.2 氮素流失量
3.3.3 氮素濃度和流失量的時間變化
3.3.4 氮素濃度的分布與構(gòu)成
3.4 不同形態(tài)磷素徑流流失狀況
3.4.1 磷素濃度
3.4.2 磷素流失量
3.5 小結(jié)
第四章 不同施肥模式下農(nóng)田地表徑流氮磷流失的規(guī)律
4.1 作物生長和農(nóng)田地表徑流
4.2 農(nóng)田土壤侵蝕
4.3 農(nóng)田地表徑流氮素流失狀況
4.3.1 不同形態(tài)的氮素濃度
4.3.2 不同形態(tài)的氮素流失量
4.4 農(nóng)田地表徑流磷素流失狀況
4.4.1 不同形態(tài)的磷素濃度
4.4.2 不同形態(tài)的磷素流失量
4.5 小結(jié)
第五章 農(nóng)田地表徑流氮磷流失的數(shù)學模型
5.1 地表產(chǎn)流模型SCS及其改進
5.1.1 SCS模型基本原理
5.1.2 SCS在EPIC模型中的應(yīng)用
5.1.3 SCS模型改進及其參數(shù)確定
5.2 土壤侵蝕和氮磷流失的EPIC模型及其數(shù)據(jù)輸入
5.2.1 EPIC模型的基本原理
5.2.2 EPIC模型的數(shù)據(jù)輸入
5.3 土壤侵蝕和氮磷流失的冪函數(shù)擬合模型
5.4 模擬效果評價指標
5.5 小結(jié)
第六章 農(nóng)田地表產(chǎn)流模擬評價與降雨產(chǎn)流預(yù)報方法構(gòu)建
6.1 農(nóng)田地表產(chǎn)流模型的模擬效果評價
6.1.1 SCS模型與改進的SCS模型
6.1.2 EPIC的產(chǎn)流子模型
6.2 降雨產(chǎn)流預(yù)報方法的構(gòu)建
6.2.1 降雨變化規(guī)律
6.2.2 產(chǎn)流變化規(guī)律
6.2.3 降雨對產(chǎn)流影響的分析
6.2.4 降雨產(chǎn)流判定關(guān)系的建立
6.3 小結(jié)
第七章 農(nóng)田土壤侵蝕和氮磷流失的模擬驗證與應(yīng)用評價
7.1 農(nóng)田土壤侵蝕和氮磷流失的模擬驗證
7.1.1 基于冪函數(shù)的估算模型
7.1.2 基于EPIC模型的模擬
7.2 基于EPIC模型的農(nóng)田管理措施的模擬評價
7.2.1 模擬方案的設(shè)計
7.2.2 耕作管理
7.2.3 施肥管理
7.3 小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
8.1 主要結(jié)論
8.2 主要創(chuàng)新點
8.3 展望
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同施肥模式對春玉米產(chǎn)量、品質(zhì)與氮肥利用及玉米地氮流失的影響①[J]. 黃濤,榮湘民,劉強,張玉平,謝桂先,彭建偉. 土壤. 2010(06)
[2]平衡施肥及雨強對紫色土養(yǎng)分流失的影響[J]. 林超文,龐良玉,羅春燕,陳一兵,黃晶晶,涂仕華,張鴻. 生態(tài)學報. 2009(10)
[3]不同施肥模式對小白菜生長、營養(yǎng)累積及菜地氮、磷流失的影響[J]. 黃東風,王果,李衛(wèi)華,邱孝煊. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報. 2009(04)
[4]坡面氮素流失模型的建立與應(yīng)用[J]. 王建中,劉凌,燕文明. 水電能源科學. 2008(06)
[5]農(nóng)田地表徑流溶解態(tài)污染物遷移解析模擬[J]. 童菊秀,楊金忠. 江蘇大學學報(自然科學版). 2008(05)
[6]計算CN值及其在黃土高原典型流域降雨-徑流模擬中的應(yīng)用[J]. 李常斌,秦將為,李金標. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2008(08)
[7]南京地區(qū)水稻田N素徑流流失模擬模型[J]. 卞立平,焦雋,李慧,張衛(wèi)建. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報. 2008(03)
[8]模擬降雨條件下農(nóng)田地表徑流與壤中流氮素流失比較[J]. 李恒鵬,金洋,李燕. 水土保持學報. 2008(02)
[9]曲線數(shù)值法(SCS模型)在北京溫榆河流域降雨-徑流關(guān)系中的應(yīng)用研究[J]. 周翠寧,任樹梅,閆美俊. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2008(03)
[10]坡地自然降雨入滲產(chǎn)流的數(shù)值模擬[J]. 張國華,張展羽,左長清,皮曉宇. 水利學報. 2007(06)
本文編號:3558361
【文章來源】:中國水利水電科學研究院北京市
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 農(nóng)田地表徑流氮素流失及其影響因素
1.2.2 農(nóng)田地表徑流磷素流失及其影響因素
1.2.3 農(nóng)田地表徑流氮磷流失預(yù)測方法與模擬
1.3 研究目標與主要內(nèi)容
1.3.1 研究目標
1.3.2 主要研究內(nèi)容
1.3.3 技術(shù)路線
第二章 田間試驗與觀測方法
2.1 田間試驗
2.1.1 試驗區(qū)概況
2.1.2 試驗處理設(shè)計
2.2 田間觀測與測試方法
2.2.1 田間觀測方法
2.2.2 試驗測試方法
2.3 試驗數(shù)據(jù)處理
第三章 作物種植模式對農(nóng)田地表徑流氮磷流失的影響
3.1 農(nóng)田地表徑流
3.2 農(nóng)田土壤侵蝕
3.3 不同形態(tài)氮素徑流流失狀況
3.3.1 氮素濃度
3.3.2 氮素流失量
3.3.3 氮素濃度和流失量的時間變化
3.3.4 氮素濃度的分布與構(gòu)成
3.4 不同形態(tài)磷素徑流流失狀況
3.4.1 磷素濃度
3.4.2 磷素流失量
3.5 小結(jié)
第四章 不同施肥模式下農(nóng)田地表徑流氮磷流失的規(guī)律
4.1 作物生長和農(nóng)田地表徑流
4.2 農(nóng)田土壤侵蝕
4.3 農(nóng)田地表徑流氮素流失狀況
4.3.1 不同形態(tài)的氮素濃度
4.3.2 不同形態(tài)的氮素流失量
4.4 農(nóng)田地表徑流磷素流失狀況
4.4.1 不同形態(tài)的磷素濃度
4.4.2 不同形態(tài)的磷素流失量
4.5 小結(jié)
第五章 農(nóng)田地表徑流氮磷流失的數(shù)學模型
5.1 地表產(chǎn)流模型SCS及其改進
5.1.1 SCS模型基本原理
5.1.2 SCS在EPIC模型中的應(yīng)用
5.1.3 SCS模型改進及其參數(shù)確定
5.2 土壤侵蝕和氮磷流失的EPIC模型及其數(shù)據(jù)輸入
5.2.1 EPIC模型的基本原理
5.2.2 EPIC模型的數(shù)據(jù)輸入
5.3 土壤侵蝕和氮磷流失的冪函數(shù)擬合模型
5.4 模擬效果評價指標
5.5 小結(jié)
第六章 農(nóng)田地表產(chǎn)流模擬評價與降雨產(chǎn)流預(yù)報方法構(gòu)建
6.1 農(nóng)田地表產(chǎn)流模型的模擬效果評價
6.1.1 SCS模型與改進的SCS模型
6.1.2 EPIC的產(chǎn)流子模型
6.2 降雨產(chǎn)流預(yù)報方法的構(gòu)建
6.2.1 降雨變化規(guī)律
6.2.2 產(chǎn)流變化規(guī)律
6.2.3 降雨對產(chǎn)流影響的分析
6.2.4 降雨產(chǎn)流判定關(guān)系的建立
6.3 小結(jié)
第七章 農(nóng)田土壤侵蝕和氮磷流失的模擬驗證與應(yīng)用評價
7.1 農(nóng)田土壤侵蝕和氮磷流失的模擬驗證
7.1.1 基于冪函數(shù)的估算模型
7.1.2 基于EPIC模型的模擬
7.2 基于EPIC模型的農(nóng)田管理措施的模擬評價
7.2.1 模擬方案的設(shè)計
7.2.2 耕作管理
7.2.3 施肥管理
7.3 小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
8.1 主要結(jié)論
8.2 主要創(chuàng)新點
8.3 展望
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同施肥模式對春玉米產(chǎn)量、品質(zhì)與氮肥利用及玉米地氮流失的影響①[J]. 黃濤,榮湘民,劉強,張玉平,謝桂先,彭建偉. 土壤. 2010(06)
[2]平衡施肥及雨強對紫色土養(yǎng)分流失的影響[J]. 林超文,龐良玉,羅春燕,陳一兵,黃晶晶,涂仕華,張鴻. 生態(tài)學報. 2009(10)
[3]不同施肥模式對小白菜生長、營養(yǎng)累積及菜地氮、磷流失的影響[J]. 黃東風,王果,李衛(wèi)華,邱孝煊. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報. 2009(04)
[4]坡面氮素流失模型的建立與應(yīng)用[J]. 王建中,劉凌,燕文明. 水電能源科學. 2008(06)
[5]農(nóng)田地表徑流溶解態(tài)污染物遷移解析模擬[J]. 童菊秀,楊金忠. 江蘇大學學報(自然科學版). 2008(05)
[6]計算CN值及其在黃土高原典型流域降雨-徑流模擬中的應(yīng)用[J]. 李常斌,秦將為,李金標. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2008(08)
[7]南京地區(qū)水稻田N素徑流流失模擬模型[J]. 卞立平,焦雋,李慧,張衛(wèi)建. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報. 2008(03)
[8]模擬降雨條件下農(nóng)田地表徑流與壤中流氮素流失比較[J]. 李恒鵬,金洋,李燕. 水土保持學報. 2008(02)
[9]曲線數(shù)值法(SCS模型)在北京溫榆河流域降雨-徑流關(guān)系中的應(yīng)用研究[J]. 周翠寧,任樹梅,閆美俊. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2008(03)
[10]坡地自然降雨入滲產(chǎn)流的數(shù)值模擬[J]. 張國華,張展羽,左長清,皮曉宇. 水利學報. 2007(06)
本文編號:3558361
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