長(zhǎng)江流域農(nóng)牧系統(tǒng)氮素向河流和近海的遷移特征
發(fā)布時(shí)間:2021-07-05 21:51
農(nóng)牧系統(tǒng)既是糧食、果蔬和肉蛋奶的主要生產(chǎn)來(lái)源,也是水環(huán)境氮素污染的主要排放源。在過(guò)去幾十年中,中國(guó)的農(nóng)牧系統(tǒng)處于快速發(fā)展和轉(zhuǎn)型階段,生產(chǎn)過(guò)程造成的水環(huán)境代價(jià)巨大。長(zhǎng)江流域是中國(guó)糧油和畜禽產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)之一,承擔(dān)中國(guó)約40%的糧食、49%的豬肉及30%的禽蛋產(chǎn)量。由于單位面積畜禽糞尿的氮素負(fù)荷及農(nóng)田養(yǎng)分投入量高,在長(zhǎng)江流域獨(dú)特的地形地貌、發(fā)達(dá)水系等自然條件的影響下氮素從農(nóng)牧系統(tǒng)向水體的損失風(fēng)險(xiǎn)高,不僅對(duì)流域水質(zhì)量安全產(chǎn)生威脅,水體氮素營(yíng)養(yǎng)鹽還會(huì)隨河道遷徙影響下游和近海的水環(huán)境。然而,目前對(duì)農(nóng)牧系統(tǒng)中氮素在區(qū)域尺度的流動(dòng)、水環(huán)境代價(jià)評(píng)估和調(diào)控策略等方面的研究均處于獨(dú)立拆分狀態(tài),尤其是關(guān)于氮素從陸地輸入-河流轉(zhuǎn)移-河口輸出的全過(guò)程流動(dòng)和轉(zhuǎn)移規(guī)律的定量認(rèn)識(shí)和方法研究還有待完善及建立。了解長(zhǎng)江流域中氮素從陸地-支流-干流-河口輸出的空間遷移規(guī)律及其主要污染來(lái)源和影響因素,可因地制宜地提出長(zhǎng)江流域農(nóng)牧系統(tǒng)生產(chǎn)和水環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的策略。本文主要研究目的是在子流域尺度建立量化評(píng)估農(nóng)牧系統(tǒng)氮素向河流和近海水環(huán)境的遷移特征的方法,提高對(duì)氮素從陸地輸入-河流轉(zhuǎn)移-河口輸出全過(guò)程的流動(dòng)特征和水體氮素營(yíng)養(yǎng)鹽的環(huán)境...
【文章來(lái)源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:150 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
長(zhǎng)江流域柵格尺度(0.5°×0.5°)作物面積分布圖
西南大學(xué)博士學(xué)位論文58R2=0.83NSE=0.94圖4-7長(zhǎng)江流域2012年各省統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與WOFOST(WOrldFOodStudy)模型模擬作物單產(chǎn)結(jié)果比較圖。注:圖中的藍(lán)色實(shí)線表示1:1線。NSE是Nash-Sutcliffe模型的效率系數(shù)。R2是擬合系數(shù)。Figure4-7.ComparisonofthecropyieldbyprovincefortheYangtzeRiverbasinbetweenthestatisticaldatasetforChinaandmodelledvaluesfromWOFOSTfortheyear2012(kghm-2year-1).Note:Thebluesolidlineinthegraphindicatesa1:1line.NSEistheNash–SutcliffemodelEfficiencycoefficient.R2iscoefficientofdetermination.WOFOSTisshortforWOrldFOodStudy.表4-6長(zhǎng)江流域作物系統(tǒng)氮素輸入和河流可溶性無(wú)機(jī)氮輸入量與發(fā)表文獻(xiàn)的結(jié)果比較Table4-6ComparisonofNinputstocropproduction(1000Ggyear-1)anddissolvedinorganicnitrogen(DIN)torivers(1000Ggyear-1)inYangtzebetweenthisstudyandotherstudies.結(jié)果年份參考文獻(xiàn)作物生產(chǎn)氮素投入量142010(Wangetal.,2017a)16.42010(Wangetal.,2014c)152012(Chenetal.,2016a)182012本文作物生產(chǎn)中向河流損失的DIN量6.42010(Liuetal.,2019)3.02000(Mayorgaetal.,2010)6.82010(Liuetal.,2018a)6.02012本文
,中游干流(Middlestem)、洞庭(Dongting)和鄱陽(yáng)(Poyang)的中部柵格區(qū)域。生豬糞尿的氮素資源的熱點(diǎn)區(qū)域僅占生豬生產(chǎn)區(qū)域面積的10%,但總糞尿中氮素資源占總量的三分之一。牛類的糞尿氮素資源量的熱點(diǎn)柵格主要位于中下游區(qū)域,例如下游(Downstream)和鄱陽(yáng)(Poyang)的部分區(qū)域。禽類和羊類生產(chǎn)的糞尿氮素資源量高的柵格主要位于下游(Downstream)北部和上游干流(Upperstem)的附近區(qū)域。而馬類的糞尿氮素資源量則相對(duì)較少,柵格之間差異不是很明顯。這種畜禽糞尿氮素資源量的空間差異性主要取決于柵格的養(yǎng)殖密度。圖5-22012年長(zhǎng)江流域不同畜禽動(dòng)物的糞尿中氮素資源空間分布(0.5°×0.5°)Figure5-2Spatialvariability(0.5°×0.5°)ofnitrogenfromanimalmanureintheYangtzeRiverbasinin20125.3.2長(zhǎng)江流域不同動(dòng)物糞尿中氮素向水體遷移特征2012年長(zhǎng)江流域畜禽動(dòng)物養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞尿中氮素資源量總共有1,940GgNyear-1以DIN形態(tài)進(jìn)入了河流水體環(huán)境中(圖5-3),其中生豬生產(chǎn)為主要污染源,貢獻(xiàn)總量的73%,JinshaHanMinJialingDongtingWuPoyangDeltaUpperstemDownstreamMiddlestemJinshaHanMinJialingDongtingWuPoyangDeltaUpperstemDownstreamMiddlestemJinshaHanMinJialingDongtingWuPoyangDeltaUpperstemDownstreamMiddlestemJinshaHanMinJialingDongtingWuPoyangDeltaUpperstemDownstreamMiddlestemJinshaHanMinJialingDongtingWuPoyangDeltaUpperstemDownstreamMiddlestemJinshaHanMinJialingDongtingWuPoyangDeltaUpperstemDownstreamMiddlestemTotalanimalmanureN(a)AnimalmanureNfrompig(b)AnimalmanureNfromcattle(c)Anim
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Policy options for Agriculture Green Development by farmers in China[J]. Laurence E.D.SMITH. Frontiers of Agricultural Science and Engineering. 2020(01)
[2]在不同蓄水位下三峽庫(kù)區(qū)春季水華特征及趨勢(shì)分析[J]. 張靜,葉丹,朱海濤,胡圣,王英才,唐劍鋒,周正. 水生生物學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]生豬養(yǎng)殖格局變化中的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與防范[J]. 韓冬梅,金書(shū)秦,胡鈺,吳天龍,陳艷麗. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)(中英文). 2019(06)
[4]基于多元統(tǒng)計(jì)的長(zhǎng)江干流荊州斷面水質(zhì)分析[J]. 戴捷,陳麗君,吳先威,王燕,易俊,謝遠(yuǎn)莎,吳夢(mèng)霞. 長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版). 2018(13)
[5]中國(guó)農(nóng)田畜禽糞尿氮負(fù)荷量及其還田潛力[J]. 劉曉永,王秀斌,李書(shū)田. 環(huán)境科學(xué). 2018(12)
[6]面向作物產(chǎn)量和環(huán)境雙贏的氮肥施用策略[J]. 顏曉元,夏龍龍,遆超普. 中國(guó)科學(xué)院院刊. 2018(02)
[7]農(nóng)牧系統(tǒng)氨揮發(fā)減排技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 曹玉博,邢曉旭,柏兆海,王選,胡春勝,馬林. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(03)
[8]中國(guó)農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分管理研究的意義與重點(diǎn)[J]. 馬林,柏兆海,王選,曹玉博,馬文奇,張福鎖. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(03)
[9]中國(guó)栽培草地氮磷流動(dòng)空間特征[J]. 魏志標(biāo),柏兆海,馬林,張福鎖. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(03)
[10]我國(guó)有機(jī)肥料資源及利用[J]. 牛新勝,巨曉棠. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2017(06)
博士論文
[1]中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的養(yǎng)分平衡與需求研究[D]. 劉曉永.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2018
[2]規(guī);託夤こ陶右骸⒄釉鼫p量化及資源化利用研究[D]. 魏泉源.北京化工大學(xué) 2014
[3]中國(guó)三大糧食作物農(nóng)田活性氮損失與氮肥利用率的定量分析[D]. 王桂良.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]近十年來(lái)重慶三峽庫(kù)區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染變化研究[D]. 劉志欣.重慶師范大學(xué) 2016
[2]重慶市農(nóng)業(yè)面源污染分析[D]. 楊蓉.西南大學(xué) 2009
[3]重慶市畜禽養(yǎng)殖區(qū)域環(huán)境承載力研究及污染防治對(duì)策[D]. 胡雪飆.重慶大學(xué) 2006
本文編號(hào):3266891
【文章來(lái)源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:150 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
長(zhǎng)江流域柵格尺度(0.5°×0.5°)作物面積分布圖
西南大學(xué)博士學(xué)位論文58R2=0.83NSE=0.94圖4-7長(zhǎng)江流域2012年各省統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與WOFOST(WOrldFOodStudy)模型模擬作物單產(chǎn)結(jié)果比較圖。注:圖中的藍(lán)色實(shí)線表示1:1線。NSE是Nash-Sutcliffe模型的效率系數(shù)。R2是擬合系數(shù)。Figure4-7.ComparisonofthecropyieldbyprovincefortheYangtzeRiverbasinbetweenthestatisticaldatasetforChinaandmodelledvaluesfromWOFOSTfortheyear2012(kghm-2year-1).Note:Thebluesolidlineinthegraphindicatesa1:1line.NSEistheNash–SutcliffemodelEfficiencycoefficient.R2iscoefficientofdetermination.WOFOSTisshortforWOrldFOodStudy.表4-6長(zhǎng)江流域作物系統(tǒng)氮素輸入和河流可溶性無(wú)機(jī)氮輸入量與發(fā)表文獻(xiàn)的結(jié)果比較Table4-6ComparisonofNinputstocropproduction(1000Ggyear-1)anddissolvedinorganicnitrogen(DIN)torivers(1000Ggyear-1)inYangtzebetweenthisstudyandotherstudies.結(jié)果年份參考文獻(xiàn)作物生產(chǎn)氮素投入量142010(Wangetal.,2017a)16.42010(Wangetal.,2014c)152012(Chenetal.,2016a)182012本文作物生產(chǎn)中向河流損失的DIN量6.42010(Liuetal.,2019)3.02000(Mayorgaetal.,2010)6.82010(Liuetal.,2018a)6.02012本文
,中游干流(Middlestem)、洞庭(Dongting)和鄱陽(yáng)(Poyang)的中部柵格區(qū)域。生豬糞尿的氮素資源的熱點(diǎn)區(qū)域僅占生豬生產(chǎn)區(qū)域面積的10%,但總糞尿中氮素資源占總量的三分之一。牛類的糞尿氮素資源量的熱點(diǎn)柵格主要位于中下游區(qū)域,例如下游(Downstream)和鄱陽(yáng)(Poyang)的部分區(qū)域。禽類和羊類生產(chǎn)的糞尿氮素資源量高的柵格主要位于下游(Downstream)北部和上游干流(Upperstem)的附近區(qū)域。而馬類的糞尿氮素資源量則相對(duì)較少,柵格之間差異不是很明顯。這種畜禽糞尿氮素資源量的空間差異性主要取決于柵格的養(yǎng)殖密度。圖5-22012年長(zhǎng)江流域不同畜禽動(dòng)物的糞尿中氮素資源空間分布(0.5°×0.5°)Figure5-2Spatialvariability(0.5°×0.5°)ofnitrogenfromanimalmanureintheYangtzeRiverbasinin20125.3.2長(zhǎng)江流域不同動(dòng)物糞尿中氮素向水體遷移特征2012年長(zhǎng)江流域畜禽動(dòng)物養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞尿中氮素資源量總共有1,940GgNyear-1以DIN形態(tài)進(jìn)入了河流水體環(huán)境中(圖5-3),其中生豬生產(chǎn)為主要污染源,貢獻(xiàn)總量的73%,JinshaHanMinJialingDongtingWuPoyangDeltaUpperstemDownstreamMiddlestemJinshaHanMinJialingDongtingWuPoyangDeltaUpperstemDownstreamMiddlestemJinshaHanMinJialingDongtingWuPoyangDeltaUpperstemDownstreamMiddlestemJinshaHanMinJialingDongtingWuPoyangDeltaUpperstemDownstreamMiddlestemJinshaHanMinJialingDongtingWuPoyangDeltaUpperstemDownstreamMiddlestemJinshaHanMinJialingDongtingWuPoyangDeltaUpperstemDownstreamMiddlestemTotalanimalmanureN(a)AnimalmanureNfrompig(b)AnimalmanureNfromcattle(c)Anim
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Policy options for Agriculture Green Development by farmers in China[J]. Laurence E.D.SMITH. Frontiers of Agricultural Science and Engineering. 2020(01)
[2]在不同蓄水位下三峽庫(kù)區(qū)春季水華特征及趨勢(shì)分析[J]. 張靜,葉丹,朱海濤,胡圣,王英才,唐劍鋒,周正. 水生生物學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]生豬養(yǎng)殖格局變化中的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與防范[J]. 韓冬梅,金書(shū)秦,胡鈺,吳天龍,陳艷麗. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)(中英文). 2019(06)
[4]基于多元統(tǒng)計(jì)的長(zhǎng)江干流荊州斷面水質(zhì)分析[J]. 戴捷,陳麗君,吳先威,王燕,易俊,謝遠(yuǎn)莎,吳夢(mèng)霞. 長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版). 2018(13)
[5]中國(guó)農(nóng)田畜禽糞尿氮負(fù)荷量及其還田潛力[J]. 劉曉永,王秀斌,李書(shū)田. 環(huán)境科學(xué). 2018(12)
[6]面向作物產(chǎn)量和環(huán)境雙贏的氮肥施用策略[J]. 顏曉元,夏龍龍,遆超普. 中國(guó)科學(xué)院院刊. 2018(02)
[7]農(nóng)牧系統(tǒng)氨揮發(fā)減排技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 曹玉博,邢曉旭,柏兆海,王選,胡春勝,馬林. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(03)
[8]中國(guó)農(nóng)牧系統(tǒng)養(yǎng)分管理研究的意義與重點(diǎn)[J]. 馬林,柏兆海,王選,曹玉博,馬文奇,張福鎖. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(03)
[9]中國(guó)栽培草地氮磷流動(dòng)空間特征[J]. 魏志標(biāo),柏兆海,馬林,張福鎖. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(03)
[10]我國(guó)有機(jī)肥料資源及利用[J]. 牛新勝,巨曉棠. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2017(06)
博士論文
[1]中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的養(yǎng)分平衡與需求研究[D]. 劉曉永.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2018
[2]規(guī);託夤こ陶右骸⒄釉鼫p量化及資源化利用研究[D]. 魏泉源.北京化工大學(xué) 2014
[3]中國(guó)三大糧食作物農(nóng)田活性氮損失與氮肥利用率的定量分析[D]. 王桂良.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]近十年來(lái)重慶三峽庫(kù)區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染變化研究[D]. 劉志欣.重慶師范大學(xué) 2016
[2]重慶市農(nóng)業(yè)面源污染分析[D]. 楊蓉.西南大學(xué) 2009
[3]重慶市畜禽養(yǎng)殖區(qū)域環(huán)境承載力研究及污染防治對(duì)策[D]. 胡雪飆.重慶大學(xué) 2006
本文編號(hào):3266891
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