農(nóng)田排水對(duì)水環(huán)境的影響正日益受到國(guó)內(nèi)外的關(guān)注,大量研究表明,地下排水中硝態(tài)氮的損失是地表水和地下水水質(zhì)惡化的主要污染源,已構(gòu)成水質(zhì)環(huán)境惡化的一大威脅。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)水土環(huán)境的影響是一個(gè)涉及多因素的復(fù)雜過(guò)程,因此,定量分析模型是目前研究農(nóng)業(yè)水肥管理及氮污染控制預(yù)測(cè)的有效工具。 本文在對(duì)現(xiàn)有模型進(jìn)行綜述和分析的基礎(chǔ)上,建立了有機(jī)或無(wú)機(jī)肥應(yīng)用模式的農(nóng)田土壤中氮轉(zhuǎn)化運(yùn)移的機(jī)理模型。以建立在水動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)和水平衡基礎(chǔ)上的土壤水熱運(yùn)動(dòng)模型SWAP及DRAINMOD(DM)中的水熱動(dòng)態(tài)輸出變量作為氮轉(zhuǎn)化運(yùn)移模型的驅(qū)動(dòng)因子,構(gòu)建了基于SWAP和DM水熱模型的氮轉(zhuǎn)化運(yùn)移集成模型,構(gòu)成農(nóng)田水肥管理及氮肥對(duì)水土環(huán)境影響的評(píng)價(jià)模型,特別是預(yù)測(cè)農(nóng)田排水溝(管)排出水中的硝態(tài)氮流失量。 采用施用無(wú)機(jī)肥田間試驗(yàn)條件下3年的地下水位、地表和地下排水量、地表和地下硝態(tài)氮流失量的動(dòng)態(tài)觀測(cè)值,通過(guò)圖形顯示和統(tǒng)計(jì)參數(shù)指標(biāo)分析方法,對(duì)集成DM水熱模型的氮轉(zhuǎn)化運(yùn)移模型進(jìn)行了性能檢驗(yàn);采用施用有機(jī)肥田間試驗(yàn)條件下1年的地下排水量、地下排水硝態(tài)氮流失量、土壤硝態(tài)氮含量動(dòng)態(tài)觀測(cè)值,對(duì)集成SWAP水熱模型的氮轉(zhuǎn)化運(yùn)移模型進(jìn)行了性能檢驗(yàn)...

【文章頁(yè)數(shù)】：131 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 概述
    1.1 研究背景及意義
    1.2 農(nóng)田氮轉(zhuǎn)化運(yùn)移過(guò)程
    1.3 農(nóng)田氮轉(zhuǎn)化運(yùn)移理論
    1.4 農(nóng)田氮轉(zhuǎn)化運(yùn)移模型
        1.4.1 模型的分類和發(fā)展
        1.4.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.4.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.4.4 模型研究的發(fā)展方向
    1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 氮轉(zhuǎn)化運(yùn)移模型的建立
    2.1 模型建立的背景
    2.2 模型結(jié)構(gòu)框架
    2.3 土壤水熱運(yùn)動(dòng)模擬
        2.3.1 土壤水熱模型選擇
        2.3.2 SWAP 和DRAINMOD 模型概述
        2.3.3 SWAP 和DRAINMOD 模型對(duì)比
    2.4 氮轉(zhuǎn)化運(yùn)移各子模型塊的建立
        2.4.1 地表徑流及土壤侵蝕
        2.4.2 地表氮素?fù)p失
        2.4.3 有機(jī)氮的凈礦化
        2.4.4 氨揮發(fā)
        2.4.5 銨態(tài)氮的硝化
        2.4.6 硝態(tài)氮的反硝化
        2.4.7 氮的吸附
        2.4.8 作物的氮吸收
        2.4.9 硝態(tài)氮的淋失和地下排水損失
        2.4.10 土壤水熱與氮轉(zhuǎn)化運(yùn)移模型的集成
    2.5 模型主要參數(shù)確定方法
        2.5.1 有機(jī)氮凈礦化過(guò)程試驗(yàn)
        2.5.2 反硝化過(guò)程試驗(yàn)
        2.5.3 水動(dòng)力彌散系數(shù)和彌散度的確定
    2.6 本章小結(jié)
第3章 氮轉(zhuǎn)化運(yùn)移模型的性能檢驗(yàn)
    3.1 田間試驗(yàn)布置與觀測(cè)
        3.1.1 施用無(wú)機(jī)肥條件下水土耕作管理措施對(duì)比試驗(yàn)
        3.1.2 施用有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥對(duì)比試驗(yàn)
        3.1.3 不同作物系統(tǒng)地表徑流及氮流失試驗(yàn)
    3.2 模型的驗(yàn)證方法
    3.3 施用無(wú)機(jī)肥的試驗(yàn)?zāi)M驗(yàn)證
        3.3.1 主要參數(shù)的確定
        3.3.2 地下水埋深和排水量動(dòng)態(tài)模擬
        3.3.3 氮流失量動(dòng)態(tài)模擬
    3.4 施用有機(jī)肥的試驗(yàn)?zāi)M驗(yàn)證
        3.4.1 主要參數(shù)的確定
        3.4.2 排水量動(dòng)態(tài)模擬
        3.4.3 氮流失量動(dòng)態(tài)模擬
        3.4.4 土壤硝態(tài)氮?jiǎng)討B(tài)模擬
    3.5 一維和二維模型模擬土壤氮?jiǎng)討B(tài)過(guò)程的對(duì)比
        3.5.1 影響氮?jiǎng)討B(tài)的土壤水熱變化分析
        3.5.2 模擬結(jié)果對(duì)比
    3.6 不同作物系統(tǒng)的地表徑流模擬驗(yàn)證
        3.6.1 國(guó)內(nèi)SCS 法應(yīng)用現(xiàn)狀
        3.6.2 地表徑流模擬
        3.6.3 CN 值確定及改進(jìn)的計(jì)算方法
        3.6.4 SCS 方法適應(yīng)性及應(yīng)用討論
    3.7 本章小結(jié)
第4章 氮轉(zhuǎn)化運(yùn)移模型主要參數(shù)的敏感性分析
    4.1 分析方法
    4.2 有機(jī)氮的凈礦化
    4.3 氨揮發(fā)
    4.4 銨態(tài)氮的硝化
    4.5 硝態(tài)氮的反硝化
    4.6 地表徑流氮流失
    4.7 地下排水硝態(tài)氮損失
    4.8 作物的氮吸收
    4.9 根區(qū)20CM 內(nèi)的硝態(tài)氮?jiǎng)討B(tài)過(guò)程
    4.10 本章小結(jié)
第5章 農(nóng)田氮流失量預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)與控制措施
    5.1 氮流失量影響因素分析
    5.2 有機(jī)肥施肥管理對(duì)氮流失量和作物氮吸收量的影響
        5.2.1 施肥量對(duì)氮流失量和作物氮吸收量的影響
        5.2.2 有機(jī)肥中銨態(tài)氮含量對(duì)氮流失量和作物氮吸收量的影響
        5.2.3 有機(jī)肥施用次數(shù)對(duì)氮流失量的影響
    5.3 不同施肥類型氮流失量的對(duì)比分析
    5.4 控制氮流失的農(nóng)田管理措施
        5.4.1 氮肥管理
        5.4.2 灌溉管理
        5.4.3 地下水位控制
        5.4.4 作物系統(tǒng)
        5.4.5 耕作措施
        5.4.6 排水資源化與循環(huán)利用
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
    6.1 主要成果
    6.2 論文的主要?jiǎng)?chuàng)新
    6.3 有待進(jìn)一步研究的問(wèn)題
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號(hào)：3775949