稻作流域水分管理及面源污染防控

目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景及意義 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究意義 2
1.2 國內外研究進展 3
1.2.1 稻作流域水文過程下面源氮磷污染流失特征 3
1.2.2 稻田水分管理優(yōu)化下面源污染防控的研究進展 5
1.2.3 溝塘系統(tǒng)優(yōu)化下面源污染防控的研究進展 8
1.2.4 田–溝–塘系統(tǒng)優(yōu)化下面源污染防控的研究進展 10
1.2.5 稻作流域面源污染流失模擬的研究進展 11
1.3 需要進一步研究的問題 12
1.4 研究內容和技術路線 13
1.4.1 研究目標 13
1.4.2 研究內容 13
1.4.3 技術路線 15
第2章 稻作流域水分管理對面源污染流失影響的研究趨勢分析 17
2.1 引言 17
2.2 材料與方法 17
2.2.1 數(shù)據(jù)獲取 17
2.2.2 分析方法 18
2.3 結果與討論 18
2.3.1 研究國家或地區(qū)分析 18
2.3.2 研究機構分析 19
2.3.3 關鍵詞分析 19
2.3.4 不同優(yōu)化措施效果 21
2.3.5 未來發(fā)展趨勢 23
2.4小結 23
第3章 典型種植模式下稻田面源污染流失特征及關鍵生育期識別 25
3.1 引言 25
3.2 材料與方法 26
3.2.1 典型種植模式下稻田需水量及潛在徑流量估算 26
3.2.2 典型種植模式下稻田水文及氮磷流失原位監(jiān)測 27
3.2.3 田間水量平衡計算 30
3.2.4 稻田氮磷流失量的計算 30
3.3 結果 30
3.3.1 典型種植模式下稻田需水量及潛在徑流量特征 30
3.3.2 中稻田間水文及氮磷流失動態(tài)變化特征 33
3.3.3 稻田水文因子動態(tài)變化下的氮磷流失 42
3.3.4 稻田氮磷徑流流失關鍵生育期識別 44
3.4 討論 44
3.4.1 稻田氮磷流失的主要途徑及關鍵生育期 44
3.4.2 田面水位對稻田氮磷流失的影響 45
3.5 本章小結 46
第4章 典型種植模式下水稻關鍵生育期排水水位閾值研究 47
4.1 引言 47
4.2 材料與方法 47
4.2.1 關鍵生育期淹水試驗 47
4.2.2 全生育期排水水位優(yōu)化試驗 49
4.2.3 典型研究區(qū)歷史降雨分析 51
4.3 結果 51
4.3.1 關鍵生育期淹水條件下水稻產量變化特征 51
4.3.2 關鍵生育期排水水位閾值的確定 53
4.3.3 全生育期排水水位優(yōu)化對氮磷流失和產量的影響 55
4.3.4 排水優(yōu)化管理下典型種植模式稻田氮磷流失特征 56
4.3.5 典型種植模式下水稻關鍵生育期水位閾值確定 57
4.4 討論 58
4.4.1 關鍵生育期水稻的耐淹特性 58
4.4.2 關鍵生育期排水水位的優(yōu)化 59
4.4.3 排水水位優(yōu)化對稻田氮磷流失和產量的影響 59
4.5 本章小結 60
第5章 典型種植模式下稻田控水減排技術規(guī)范研究 61
5.1 引言 61
5.2 材料與方法 61
5.2.1 數(shù)據(jù)獲取 61
5.2.2 數(shù)據(jù)分析與規(guī)范內容確定 62
5.3 結果與討論 62
5.3.1 不同稻區(qū)的風險期劃分 62
5.3.2 風險期灌水技術要求 64
5.3.3 風險期排水技術要求 68
5.3.4 非風險期灌排技術要求 71
5.4 本章小結 72
第6章 田間水分管理優(yōu)化下我國稻田氮素徑流流失減排潛力評估 73
6.1 引言 73
6.2 材料與方法 74
6.2.1 數(shù)據(jù)獲取 74
6.2.2 稻田氮素徑流流失估算及優(yōu)化情景分析 74
6.2.3 數(shù)據(jù)處理 75
6.3 結果與討論 75
6.3.1 我國水稻種植、氮肥施用及灌溉用水時空分布 75
6.3.2 我國稻田氮素徑流流失時空動態(tài)變化 77
6.3.3 水肥優(yōu)化管理下我國稻田氮素徑流流失減排潛力 80
6.3.4 我國稻田水肥管理優(yōu)化措施的意義及應用前景 82
6.4 本章小結 82
第7章 稻作流域溝塘系統(tǒng)對稻田面源污染流失的影響研究 84
7.1 引言 84
7.2 材料與方法 84
7.2.1 現(xiàn)場監(jiān)測與樣品采集 84
7.2.2 樣品測定與分析 86
7.3 結果 86
7.3.1 排水過程中氮磷濃度動態(tài)變化特征 86
7.3.2 全生育期氮磷濃度動態(tài)變化特征 89
7.3.3 全生育期排水量及氮磷流失量 93
7.3.4 溝塘系統(tǒng)氮磷削減率與其他研究的比較 95
7.4 討論 96
7.4.1 溝塘系統(tǒng)對稻田氮磷流失的截留機理 96
7.4.2 溝塘系統(tǒng)對稻作流域氮磷流失的削減潛力 97
7.5 本章小結 98
第8章 稻作流域田–溝–塘系統(tǒng)優(yōu)化下面源污染流失減排潛力研究 99
8.1 引言 99
8.2 材料與方法 100
8.2.1 流域概況 100
8.2.2 流域氮磷流失負荷模擬 101
8.2.3 數(shù)據(jù)處理 106
8.3 結果 107
8.3.1 田面水位優(yōu)化對稻田氮磷流失的影響 107
8.3.2 溝渠優(yōu)化對流域氮磷流失的影響 109
8.3.3 水塘優(yōu)化對流域氮磷流失的影響 111
8.3.4 田–溝–塘系統(tǒng)優(yōu)化對流域氮磷流失的影響 113
8.4 討論 114
8.4.1 稻作流域水分管理優(yōu)化對流域氮磷流失的影響 114
8.4.2 稻作流域水分管理優(yōu)化對農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的意義 115
8.5 本章小結 116
第9章 總結與展望 118
9.1 本書主要結論 118
9.2 本書創(chuàng)新點 120
9.3 不足與展望 120
參考文獻 122
編后記 134