氮磷在农田土壤中的迁移转化规律及其对水环境质量的影响
第1章 农业面源污染概论
1.1 农业面源污染及其基本特征
1.1.1 农业面源污染的严重性
1.1.2 农业面源污染特征
1.2 流域农业面源污染物的行为过程
1.2.1 降雨径流过程
1.2.2 土壤侵蚀过程
1.2.3 地表溶质随径流流失过程
1.2.4 土壤中溶质渗漏过程
1.3 农业面源污染研究方法
1.3.1 不同尺度农业面源污染研究方法
1.3.2 农业面源污染模型评估方法
1.4 农业面源污染主要调控技术
1.4.1 农业面源污染控制技术发展瓶颈
1.4.2 农业面源污染防控主流思路
参考文献
第2章 不同施肥水平下稻田氮磷流失规律
2.1 降雨产径流控制条件下水稻田氮磷径流流失特征研究
2.1.1 水稻生长期内降雨产径流情况
2.1.2 降雨径流氮磷流失浓度分析
2.1.3 降雨径流氮磷流失形态分析
2.1.4 降雨径流氮磷流失量和流失系数分析
2.1.5 氮磷流失与施肥量和降雨量的关系拟合
2.2 常规农事操作下稻田排水氮素流失负荷
2.2.1 田面水氮素动态行为特征
2.2.2 田间排水氮素流失负荷
2.3 模拟梅雨汛期暴雨下稻田排水磷素流失负荷
2.3.1 模拟暴雨排水磷素流失浓度特征
2.3.2 模拟暴雨排水磷素流失负荷
2.4 稻田氮素侧渗流失强度与负荷
2.4.1 稻田侧渗水量的变化情况
2.4.2 稻田侧渗水赋氮浓度
2.4.3 稻田氮素侧渗通量
2.4.4 稻田氮素侧渗的影响因素
参考文献
第3章 主要生物因子对农田氮素转化及流失的影响
3.1 浮萍与藻在杭嘉湖平原稻田的分布及其与氮磷肥的关系
3.1.1 调查区域内稻田田面水浮萍与藻分布
3.1.2 浮萍与藻对氮磷肥施用的响应
3.1.3 田面水NH+4N与NO-3N浓度变化
3.2 浮萍对田面水尿素水解及溶解态氮磷的影响
3.2.1 浮萍对田面水氮素转化的影响
3.2.2 浮萍对田面水TP与PO3-4P浓度的影响
3.2.3 浮萍对不同粒径无机氮磷的影响
3.3 藻对田面水尿素水解及溶解态氮磷的影响
3.3.1 藻类生长及繁殖过程对田面水氮素转化的影响
3.3.2 藻类生长与繁殖过程对田面水磷素转化的影响
3.3.3 藻类死亡及降解过程对田面水氮素转化的影响
3.3.4 藻类死亡及降解过程对田面水磷素转化的影响
3.4 浮萍对稻田氨挥发的影响及对氮素的吸收与释放量
3.4.1 田间试验田面水总氨浓度
3.4.2 田间试验田面水主要理化性质
3.4.3 田间试验氨挥发
3.4.4 田间试验水稻生物量、产量及氮含量
3.4.5 15N模拟实验田面水中NH+4N浓度
3.4.6 15N模拟实验浮萍生长速率及总氮浓度
3.4.7 15N模拟试验田面水pH与温度
3.4.8 15N模拟实验田面水非解离态氨浓度
参考文献
第4章 稻田生态系统中土壤氮素迁移转化模型研究
4.1 稻田氮素迁移转化过程定量研究的进展及问题
4.1.1 稻田氮素迁移转化模型
4.1.2 氮素各迁移转化过程的模型
4.2 稻田氮素多维通量模型构建及验证
4.2.1 SWNRICE模型主要结构
4.2.2 模型验证方法
4.2.3 模型主要界面
4.2.4 模型参数校准
4.2.5 模型结果验证
4.2.6 模型灵敏度分析
参考文献
第5章 复杂平原水网区氮磷流失负荷SWAT模型应用
5.1 SWAT模型基本概况
5.1.1 SWAT模型的发展
5.1.2 SWAT模型原理
5.1.3 SWAT模型的功能
5.1.4 AVSWAT系统
5.2 模型的调试与程序流程
5.2.1 模型程序构成分析
5.2.2 模型的运行与调试
5.3 模型的参数率定和验证
5.3.1 模型参数的敏感性分析
5.3.2 模型率定和验证
5.3.3 径流参数率定及验证
5.3.4 营养物浓度
5.4 SWAT模型在研究区域的模拟研究
5.4.1 对淹水稻田的氮磷流失模拟
5.4.2 对油菜田的径流进行模拟
5.4.3 降雨径流氮磷流失负荷
5.4.4 氮污染负荷的计算
参考文献
第6章 杭嘉湖平原区农田氮磷面源负荷的GIS分析平台构建
6.1 区域基本概况
6.1.1 地理位置
6.1.2 自然环境特征
6.2 区域氮磷流失空间分析平台构建
6.2.1 大田定位试验
6.2.2 面上调查
6.2.3 3S技术应用
6.2.4 地统计方法
6.2.5 工作环境和数据源
6.2.6 数据预处理
6.3 杭嘉湖平原区淹水稻田氮素径流流失研究
6.3.1 淹水稻田降雨径流研究
6.3.2 淹水稻田径流氮素浓度研究
6.3.3 淹水稻田氮素径流流失负荷估算
6.4 杭嘉湖平原区油菜田氮磷径流流失研究
6.4.1 降雨径流及其氮磷流失估算
6.4.2 土壤流失及其氮磷流失量估算
6.4.3 两种方法的结果比较
参考文献
第7章 千岛湖林地型流域氮磷流失负荷AnnAGNPS模型估算
7.1 流域基本概况
7.1.1 自然环境状况
7.1.2 社会与经济发展现状
7.1.3 生态环境现状
7.2 典型地块氮磷污染物输出变化规律
7.2.1 降雨量及其分布
7.2.2 不同利用方式坡地径流中氮流失特征
7.2.3 不同利用方式坡地径流中磷流失特征
7.2.4 降雨对径流氮、磷浓度的影响
7.3 流域农业面源污染物输出总量计算
7.3.1 AnnAGNPS模型简介
7.3.2 AnnAGNPS模型结构
7.3.3 模型机理
7.3.4 模型输入参数
7.3.5 AnnAGNPS模型在千岛湖流域的应用
7.3.6 千岛湖流域数字地形图和河道系统图
7.3.7 AnnAGNPS模型验证
7.3.8 氮磷污染负荷
7.3.9 氮磷污染物多年输出量模拟
参考文献
第8章 颜公河、大嵩江小流域氮磷面源污染排放AnnAGNPS模型估算
8.1 流域基本概况
8.1.1 流域地理位置
8.1.2 流域基本特征
8.1.3 流域污染源调查
8.2 流域农业氮磷面源污染模拟计算
8.2.1 AnnAGNPS在颜公河、大嵩江流域的应用
8.2.2 模拟计算结果分析
8.2.3 计算结果验证
8.3 流域内氮磷污染物排放总量研究
8.3.1 颜公河流域污染负荷总量
8.3.2 大嵩江流域污染负荷总量
8.3.3 流域内面源污染特点及问题分析
参考文献
第9章 基于肥料硝化抑制剂对农田氮素流失源头阻控机制
9.1 不同作用因子下DMPP对氮素转化的影响
9.1.1 不同施肥水平下的氮素转化动态
9.1.2 不同土壤含水量下的氮素转化动态
9.1.3 不同C/N比有机物下的DMPP尿素氮素转化动态
9.1.4 添加DMPP对尿素中氮素转化的动态影响
9.2 DMPP对氮素垂直迁移及降低淋溶损失研究
9.2.1 不同深度土壤水中铵态氮的含量变化
9.2.2 不同深度土壤水中硝态氮的含量变化
9.2.3 不同深度土壤水中亚硝态氮含量的变化
9.2.4 不同深度土壤水中Nmin含量的变化
9.2.5 不同深度土壤硝化率的变化
9.2.6 不同深度土壤剖面残留氮素浓度变化
9.2.7 渗漏前后不同深度土壤剖面pH变化
9.3 DMPP对菜地土壤氮素淋失的影响
9.3.1 土壤氮素淋失的动态变化
9.3.2 土壤氮素淋失量的动态变化
9.3.3 土壤氮素形态的动态变化
9.3.4 不同土壤剖面的无机氮含量分布
9.3.5 氮素的利用率及对蔬菜产量和硝酸盐含量的影响
9.4 DMPP对稻田氮素形态迁移转化及径流影响
9.4.1 田面水中氮素含量的动态变化
9.4.2 氧化层土壤氮素含量的动态变化
9.4.3 DMPP对田面水的pH及电导率的影响
9.4.4 DMPP对水稻生物学性状及土壤氮利用和残留影响分析
9.5 DMPP对旱地土壤氮素径流输出的影响
9.5.1 DMPP对土壤铵态氮流失的动态影响
9.5.2 DMPP对土壤硝态氮流失的动态影响
9.5.3 DMPP对土壤亚硝态氮流失的动态影响
9.5.4 DMPP对土壤无机氮流失的动态影响
9.5.5 径流水样中氮素含量的形态分析
9.6 DMPP对氨挥发的影响
9.6.1 不同施肥水平对氨态氮素流失的影响
9.6.2 不同土壤类型对氨挥发损失的影响
9.6.3 添加不同C/N比有机物对氨态氮流失的影响
9.6.4 不同土壤水分含量对氨态氮流失的影响
参考文献
第10章 灌溉模式创新与应用
10.1 零排水模式下稻田田面水氮素变化与截留
10.1.1 水稻田田面水氮素浓度特征
10.1.2 田面水中氮素形态变化
10.1.3 田面水中氮素负荷
10.1.4 优化灌排管理方式减少氮素流失
10.2 水稻生态灌溉技术研究对污染物源头阻控的影响
10.2.1 稻田灌溉模式对田间排水水质的影响
10.2.2 稻田灌溉模式对田间污染物排放量的影响
10.2.3 稻田灌溉模式对田间排放污染物净负荷的影响
10.3 稻田生态灌溉处理农村生活污水除磷试验研究
10.3.1 水稻产量对不同处理的响应
10.3.2 稻田田面水COD浓度变化
10.3.3 稻田田面水磷素浓度分析
10.3.4 稻田田面水总磷负荷分析
10.4 稻田生态灌溉处理农村生活污水脱氮的研究
10.4.1 不同处理水稻产量
10.4.2 稻田田面水COD浓度变化
10.4.3 稻田田面水氮素浓度分析
10.4.4 稻田田面水氮素形态分析
10.4.5 稻田田面水总氮负荷分析
10.5 农田生态灌溉与生态施肥耦合创新的应用技术
10.5.1 水肥管理对稻田氮磷流失削减规律
10.5.2 水肥管理对水稻产量及部分生理学参数影响规律研究
10.5.3 水肥管理存在的技术瓶颈与展望
参考文献
1.1 农业面源污染及其基本特征
1.1.1 农业面源污染的严重性
1.1.2 农业面源污染特征
1.2 流域农业面源污染物的行为过程
1.2.1 降雨径流过程
1.2.2 土壤侵蚀过程
1.2.3 地表溶质随径流流失过程
1.2.4 土壤中溶质渗漏过程
1.3 农业面源污染研究方法
1.3.1 不同尺度农业面源污染研究方法
1.3.2 农业面源污染模型评估方法
1.4 农业面源污染主要调控技术
1.4.1 农业面源污染控制技术发展瓶颈
1.4.2 农业面源污染防控主流思路
参考文献
第2章 不同施肥水平下稻田氮磷流失规律
2.1 降雨产径流控制条件下水稻田氮磷径流流失特征研究
2.1.1 水稻生长期内降雨产径流情况
2.1.2 降雨径流氮磷流失浓度分析
2.1.3 降雨径流氮磷流失形态分析
2.1.4 降雨径流氮磷流失量和流失系数分析
2.1.5 氮磷流失与施肥量和降雨量的关系拟合
2.2 常规农事操作下稻田排水氮素流失负荷
2.2.1 田面水氮素动态行为特征
2.2.2 田间排水氮素流失负荷
2.3 模拟梅雨汛期暴雨下稻田排水磷素流失负荷
2.3.1 模拟暴雨排水磷素流失浓度特征
2.3.2 模拟暴雨排水磷素流失负荷
2.4 稻田氮素侧渗流失强度与负荷
2.4.1 稻田侧渗水量的变化情况
2.4.2 稻田侧渗水赋氮浓度
2.4.3 稻田氮素侧渗通量
2.4.4 稻田氮素侧渗的影响因素
参考文献
第3章 主要生物因子对农田氮素转化及流失的影响
3.1 浮萍与藻在杭嘉湖平原稻田的分布及其与氮磷肥的关系
3.1.1 调查区域内稻田田面水浮萍与藻分布
3.1.2 浮萍与藻对氮磷肥施用的响应
3.1.3 田面水NH+4N与NO-3N浓度变化
3.2 浮萍对田面水尿素水解及溶解态氮磷的影响
3.2.1 浮萍对田面水氮素转化的影响
3.2.2 浮萍对田面水TP与PO3-4P浓度的影响
3.2.3 浮萍对不同粒径无机氮磷的影响
3.3 藻对田面水尿素水解及溶解态氮磷的影响
3.3.1 藻类生长及繁殖过程对田面水氮素转化的影响
3.3.2 藻类生长与繁殖过程对田面水磷素转化的影响
3.3.3 藻类死亡及降解过程对田面水氮素转化的影响
3.3.4 藻类死亡及降解过程对田面水磷素转化的影响
3.4 浮萍对稻田氨挥发的影响及对氮素的吸收与释放量
3.4.1 田间试验田面水总氨浓度
3.4.2 田间试验田面水主要理化性质
3.4.3 田间试验氨挥发
3.4.4 田间试验水稻生物量、产量及氮含量
3.4.5 15N模拟实验田面水中NH+4N浓度
3.4.6 15N模拟实验浮萍生长速率及总氮浓度
3.4.7 15N模拟试验田面水pH与温度
3.4.8 15N模拟实验田面水非解离态氨浓度
参考文献
第4章 稻田生态系统中土壤氮素迁移转化模型研究
4.1 稻田氮素迁移转化过程定量研究的进展及问题
4.1.1 稻田氮素迁移转化模型
4.1.2 氮素各迁移转化过程的模型
4.2 稻田氮素多维通量模型构建及验证
4.2.1 SWNRICE模型主要结构
4.2.2 模型验证方法
4.2.3 模型主要界面
4.2.4 模型参数校准
4.2.5 模型结果验证
4.2.6 模型灵敏度分析
参考文献
第5章 复杂平原水网区氮磷流失负荷SWAT模型应用
5.1 SWAT模型基本概况
5.1.1 SWAT模型的发展
5.1.2 SWAT模型原理
5.1.3 SWAT模型的功能
5.1.4 AVSWAT系统
5.2 模型的调试与程序流程
5.2.1 模型程序构成分析
5.2.2 模型的运行与调试
5.3 模型的参数率定和验证
5.3.1 模型参数的敏感性分析
5.3.2 模型率定和验证
5.3.3 径流参数率定及验证
5.3.4 营养物浓度
5.4 SWAT模型在研究区域的模拟研究
5.4.1 对淹水稻田的氮磷流失模拟
5.4.2 对油菜田的径流进行模拟
5.4.3 降雨径流氮磷流失负荷
5.4.4 氮污染负荷的计算
参考文献
第6章 杭嘉湖平原区农田氮磷面源负荷的GIS分析平台构建
6.1 区域基本概况
6.1.1 地理位置
6.1.2 自然环境特征
6.2 区域氮磷流失空间分析平台构建
6.2.1 大田定位试验
6.2.2 面上调查
6.2.3 3S技术应用
6.2.4 地统计方法
6.2.5 工作环境和数据源
6.2.6 数据预处理
6.3 杭嘉湖平原区淹水稻田氮素径流流失研究
6.3.1 淹水稻田降雨径流研究
6.3.2 淹水稻田径流氮素浓度研究
6.3.3 淹水稻田氮素径流流失负荷估算
6.4 杭嘉湖平原区油菜田氮磷径流流失研究
6.4.1 降雨径流及其氮磷流失估算
6.4.2 土壤流失及其氮磷流失量估算
6.4.3 两种方法的结果比较
参考文献
第7章 千岛湖林地型流域氮磷流失负荷AnnAGNPS模型估算
7.1 流域基本概况
7.1.1 自然环境状况
7.1.2 社会与经济发展现状
7.1.3 生态环境现状
7.2 典型地块氮磷污染物输出变化规律
7.2.1 降雨量及其分布
7.2.2 不同利用方式坡地径流中氮流失特征
7.2.3 不同利用方式坡地径流中磷流失特征
7.2.4 降雨对径流氮、磷浓度的影响
7.3 流域农业面源污染物输出总量计算
7.3.1 AnnAGNPS模型简介
7.3.2 AnnAGNPS模型结构
7.3.3 模型机理
7.3.4 模型输入参数
7.3.5 AnnAGNPS模型在千岛湖流域的应用
7.3.6 千岛湖流域数字地形图和河道系统图
7.3.7 AnnAGNPS模型验证
7.3.8 氮磷污染负荷
7.3.9 氮磷污染物多年输出量模拟
参考文献
第8章 颜公河、大嵩江小流域氮磷面源污染排放AnnAGNPS模型估算
8.1 流域基本概况
8.1.1 流域地理位置
8.1.2 流域基本特征
8.1.3 流域污染源调查
8.2 流域农业氮磷面源污染模拟计算
8.2.1 AnnAGNPS在颜公河、大嵩江流域的应用
8.2.2 模拟计算结果分析
8.2.3 计算结果验证
8.3 流域内氮磷污染物排放总量研究
8.3.1 颜公河流域污染负荷总量
8.3.2 大嵩江流域污染负荷总量
8.3.3 流域内面源污染特点及问题分析
参考文献
第9章 基于肥料硝化抑制剂对农田氮素流失源头阻控机制
9.1 不同作用因子下DMPP对氮素转化的影响
9.1.1 不同施肥水平下的氮素转化动态
9.1.2 不同土壤含水量下的氮素转化动态
9.1.3 不同C/N比有机物下的DMPP尿素氮素转化动态
9.1.4 添加DMPP对尿素中氮素转化的动态影响
9.2 DMPP对氮素垂直迁移及降低淋溶损失研究
9.2.1 不同深度土壤水中铵态氮的含量变化
9.2.2 不同深度土壤水中硝态氮的含量变化
9.2.3 不同深度土壤水中亚硝态氮含量的变化
9.2.4 不同深度土壤水中Nmin含量的变化
9.2.5 不同深度土壤硝化率的变化
9.2.6 不同深度土壤剖面残留氮素浓度变化
9.2.7 渗漏前后不同深度土壤剖面pH变化
9.3 DMPP对菜地土壤氮素淋失的影响
9.3.1 土壤氮素淋失的动态变化
9.3.2 土壤氮素淋失量的动态变化
9.3.3 土壤氮素形态的动态变化
9.3.4 不同土壤剖面的无机氮含量分布
9.3.5 氮素的利用率及对蔬菜产量和硝酸盐含量的影响
9.4 DMPP对稻田氮素形态迁移转化及径流影响
9.4.1 田面水中氮素含量的动态变化
9.4.2 氧化层土壤氮素含量的动态变化
9.4.3 DMPP对田面水的pH及电导率的影响
9.4.4 DMPP对水稻生物学性状及土壤氮利用和残留影响分析
9.5 DMPP对旱地土壤氮素径流输出的影响
9.5.1 DMPP对土壤铵态氮流失的动态影响
9.5.2 DMPP对土壤硝态氮流失的动态影响
9.5.3 DMPP对土壤亚硝态氮流失的动态影响
9.5.4 DMPP对土壤无机氮流失的动态影响
9.5.5 径流水样中氮素含量的形态分析
9.6 DMPP对氨挥发的影响
9.6.1 不同施肥水平对氨态氮素流失的影响
9.6.2 不同土壤类型对氨挥发损失的影响
9.6.3 添加不同C/N比有机物对氨态氮流失的影响
9.6.4 不同土壤水分含量对氨态氮流失的影响
参考文献
第10章 灌溉模式创新与应用
10.1 零排水模式下稻田田面水氮素变化与截留
10.1.1 水稻田田面水氮素浓度特征
10.1.2 田面水中氮素形态变化
10.1.3 田面水中氮素负荷
10.1.4 优化灌排管理方式减少氮素流失
10.2 水稻生态灌溉技术研究对污染物源头阻控的影响
10.2.1 稻田灌溉模式对田间排水水质的影响
10.2.2 稻田灌溉模式对田间污染物排放量的影响
10.2.3 稻田灌溉模式对田间排放污染物净负荷的影响
10.3 稻田生态灌溉处理农村生活污水除磷试验研究
10.3.1 水稻产量对不同处理的响应
10.3.2 稻田田面水COD浓度变化
10.3.3 稻田田面水磷素浓度分析
10.3.4 稻田田面水总磷负荷分析
10.4 稻田生态灌溉处理农村生活污水脱氮的研究
10.4.1 不同处理水稻产量
10.4.2 稻田田面水COD浓度变化
10.4.3 稻田田面水氮素浓度分析
10.4.4 稻田田面水氮素形态分析
10.4.5 稻田田面水总氮负荷分析
10.5 农田生态灌溉与生态施肥耦合创新的应用技术
10.5.1 水肥管理对稻田氮磷流失削减规律
10.5.2 水肥管理对水稻产量及部分生理学参数影响规律研究
10.5.3 水肥管理存在的技术瓶颈与展望
参考文献
陈英旭，男，1962年8月生，教授，博士生导师，第九届、十、十一届全国政协委员，浙江大学求是特聘教授，享受国务院特殊津贴。入选“新世纪百千万人才工程”国家级人选，浙江省“151人才工程”第一层次，浙江省特级专家。
《氮磷在农田土壤中的迁移转化规律及其对水环境质量的影响》主要从不同尺度探讨了农田氮磷流失机理、界面过程及通量负荷：在流失机理上探明了不同施肥水平和生物因子对氮磷转化及流失的影响；在田间尺度上考察了典型性农田耕作条件下氮磷流失多维通量及其模型化表征能力；在流域尺度上揭示了代表性流域氮磷流失负荷的空间分异特征及其与水体质量之间的响应关系；在阻控机制上提出了缓释肥抑制氮素转化、适地养分管理生态施肥、生态灌溉等农业面源污染控制技术。
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