本文關鍵詞：南方水稻種植區(qū)徑流污染測算方法研究

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【摘要】：水稻是我國主要的糧食品種,種植面積所占比重大,水稻種植過程中產生的污染問題是眾多環(huán)境問題中重要的一項。本研究對湖南長沙地區(qū)水稻種植區(qū)污染物地表徑流流失進行模擬與實測檢測并建立計算模型,研究水稻種植區(qū)污染物(總氮、總磷)在地表徑流中的負荷及遷移規(guī)律�？偨Y出適合于南方地區(qū)的水稻種植徑流污染測算方法,為水稻種植污染負荷監(jiān)測計算提供技術支撐,為完善水稻種植基數(shù)系統(tǒng)提供計算方法。研究結論總結如下：(1)徑流量與降雨量正相關關系顯著,但不是直線關系。徑流量(Y/L·m-2)與降雨量(X/mm)的關系方程為Y=1.078e0.053x,R2=0.952,顯著性較強。方程適用于南方普遍的水稻土水稻田,且降雨強度在4.5mm/5min以下。(2)田面水總氮(TN)在施基肥后15天內和施追肥后15天內濃度較高,田面水總磷(TP)在施基肥后30天內濃度值較高,可根據(jù)田面水總氮、總磷濃度變化情況適時進行施肥并控制灌排水等可能導致總氮(TN)、總磷(TP)流失的生產活動。(3)當時間大于7天時,施基肥后田面水總氮(TN)濃度與時間的關系的計算公式為Y(TN)=764.2e-1.29x；施追肥后田面水總氮(TN)濃度與時間的關系的計算公式為Y(TN) =8.433X-0.51:施基肥后田面水總磷(TP)濃度與時間的關系的計算公式為Y(TP) =14.82e-0.63x。當時間小于等于7天時,施基肥后田面水總氮(TN)濃度與時間的關系的計算公式為Y(TN)=4.180X2-22.94X+179.2；施追肥后田面水總氮(TN)濃度與時間的關系的計算公式為Y(TN)=0.249X2-3.257X+12.44；施基肥后田面水總磷(TP)濃度與時間的關系的計算公式為Y(TP)=-0.102X2+1.456X+1.021.Y(TN)為總氮(TN)濃度(單位：mg/L),Y(TP)為總磷(TP)濃度(單位：mg/L),X為測量時間(單位：天)。方程適用于南方普遍的水稻土水稻田,普遍水稻種植品種的MNK施肥水平下,未發(fā)生降雨時的田面水總氮、總磷濃度計算。(4)徑流水總氮、總磷濃度與降雨前田面水總氮、總磷濃度呈正相關,但不是簡單的直線關系。徑流水總氮、總磷濃度與徑流產生量呈負相關,也非簡單的直線關系。徑流水總氮(TN)濃度的計算方程為Z=1.141X-0.056Y,徑流水總磷(TP)濃度的計算方程為Z=0.78X-0.002Y。Z為徑流水總氮(TN)或總磷(TP)濃度,單位mg/L.X為降雨前田面水總氮(TN)或總磷(TP)濃度,單位mg/L.Y為徑流水量,單位L。方程可用于南方普遍的水稻土水稻田,普遍水稻種植品種的MNK施肥水平下的徑流水總氮、總磷濃度值計算。(5)自然降雨情況下,徑流水總氮、總磷流失總量與降雨量(徑流產生量)無明顯的相關性,其值是受到降雨前田面水總氮、總磷濃度(降雨時間)以及降雨量(徑流產生量)共同作用的結果�？偟�(TN)的理論流失量與實際流失量的比值基本穩(wěn)定在1.5左右,總磷(TP)的理論流失量與實際流失量的比值基本穩(wěn)定在1.3左右,得出總氮(TN)的相關系數(shù)值a(TN)為1.5732,總磷(TP)的相關系數(shù)值α(TP)為1.3672。(6)經(jīng)修正匯總后,總氮(TN)和總磷(TP)的流失計算公式分別為：TN=1.229998αNYSe0.053x-O.0650767αNS2e0.106x TP=0.84084αpYSe0.053x-2.324168×10-3αpS2e0.106x其中,TN和TP分別為總氮流失量和總磷流失量,單位：mg；x為降雨量,單位：mm；Y為降雨前田面水總氮、總磷濃度(值由第四章中不同時間段的濃度計算公式得出),單位：mg/L；S為水稻田面積,單位m2；α、和αP分別為總氮(TN)的相關系數(shù)和總磷(TP)的相關系數(shù),無單位；e為自然常數(shù)。以上公式適用于南方地區(qū)水稻土水稻田,普遍水稻種植品種的MNK施肥水平下的水稻田總氮、總磷流失計算。
【關鍵詞】：水稻種植 地表徑流 面源污染 計算模型 流失量
【學位授予單位】：湖南農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X712;X52
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 國內外文獻綜述12-20
• 1.1.1 稻作區(qū)面源污染特點12-13
• 1.1.2 稻作區(qū)面源主要流失指標13-17
• 1.1.3 國內外研究進展17-20
• 1.2 研究背景及意義20-23
• 1.2.1 研究背景20-21
• 1.2.2 研究意義21-23
• 1.3 研究方法23-26
• 1.3.1 研究目標23
• 1.3.2 研究內容23-25
• 1.3.3 研究技術路線25-26
• 第二章 試驗區(qū)域概況26-31
• 2.1 試驗區(qū)域自然概況26-28
• 2.1.1 地理位置與地形地貌26
• 2.1.2 氣候氣象與水系概況26-27
• 2.1.3 土壤與耕地概況27-28
• 2.2 試驗區(qū)域種植業(yè)概況28-31
• 2.2.1 主要種植品種28
• 2.2.2 施肥與管理習慣統(tǒng)計和調查28-31
• 第三章 徑流量與降雨量相關性研究31-37
• 3.1 試驗設計31-35
• 3.1.1 試驗目的與方法31
• 3.1.2 試驗作物與裝置31-32
• 3.1.3 試驗小區(qū)32-33
• 3.1.4 施肥量和田間管理33-34
• 3.1.5 模擬降雨量設計34-35
• 3.1.6 數(shù)據(jù)的測量與處理35
• 3.2 試驗結果與結論35-37
• 第四章 徑流水總氮、總磷濃度與田面水總氮、總磷濃度變化規(guī)律研究37-49
• 4.1 試驗設計37-39
• 4.1.1 試驗目的與方法37
• 4.1.2 試驗處理37
• 4.1.3 模擬降雨量設計37-38
• 4.1.4 樣品采集與處理38-39
• 4.2 實驗結果39-47
• 4.2.1 田面水總氮、總磷濃度與監(jiān)測時間的相關性39-46
• 4.2.2 降雨前田面水濃度、徑流量與徑流水平均濃度的相關性46-47
• 4.3 結論47-49
• 第五章 公式驗證與修正49-53
• 5.1 試驗設計49-50
• 5.1.1 試驗目的與方法49
• 5.1.2 試驗處理49
• 5.1.3 樣品采集、處理與分析49-50
• 5.2 實驗結果50-51
• 5.2.1 實測污染物流失情況50
• 5.2.2 理論污染物流失情況與相關系數(shù)α50-51
• 5.3 結論51-53
• 第六章 結論與展望53-56
• 6.1 主要結論53-54
• 6.2 建議54-55
• 6.3 不足之處55-56
• 參考文獻56-62
• 致謝62-63
• 作者簡介63

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