农田浅层土壤氮素空间分布研究

农田浅层土壤氮素空间分布研究

一、农田浅层土壤氮素空间分布研究(论文文献综述)

王希欢[1](2021)在《乌梁素海流域氮污染来源的时空特征解析研究》文中研究说明随着我国城镇化快速推进,大量氮释放到湖泊生态系统,过量的氮输入已对我国流域水环境健康构成了潜在威胁。针对北方典型农业退水型湖泊氮污染问题,以黄河中游大型灌区所在的乌梁素海流域为研究对象,揭示流域地表水及污染源总氮、氨氮和硝酸盐特征信息,使用氮氧双同位素技术和同位素质量守恒模型定量解析了排干和湖区水体氮污染来源的时间分布特征,通过构建乌梁素海流域SWAT模型估算各流域分区总氮负荷,阐明流域氮负荷的空间分布特征,识别流域氮负荷主要贡献区,以期为区域水环境氮污染控制提供理论依据。(1)通过分析乌梁素海流域企业排口、排干和湖区水体TN、NH3-N和NO3-浓度时空分布特征发现,企业排口秋季TN和NO3-浓度显着高于春夏两季,五排干和七排干TN输入高于其他排干。湖区TN、NH3-N和NO3-浓度季节差异显着,最大浓度出现在冬季,分别高达1.52 mg/L、0.94 mg/L和1.16 mg/L,湖水TN超过地表水环境质量Ⅳ类标准。(2)应用氮氧双同位素和IsoSource模型解析污染来源,排干硝酸盐主要源于粪肥和污废水,贡献率为36.6%~39.5%,且春季贡献率较高,其中,位于城镇地区的五排干和七排干的粪肥和污废水源贡献率最高,达到38.8%~50.4%;承接农业退水的六排干和八排干源于化肥和土壤有机氮的农业贡献率较高,达37.5%~53.6%。湖水硝酸盐主要贡献来自粪肥和污废水,占比为28.05%~39.43%,春季和夏季污废水贡献率较高,而秋季农业源贡献率较大,与流域季节性生产特征一致。(3)依据模型适用性评价,建立了适用性良好的流域氮污染SWAT模型(率定期和验证期R2大于0.80,NSE大于0.78,PBIAS小于2%),结合氮氧同位素污染示踪结果得出,河套平原城镇地区为氮负荷主要贡献区,负荷量为6.9~9.5kg/ha,其中承接城镇污水的五排干和七排干所处区域总氮负荷流失量较大。

李彬彬[2](2021)在《黄土高原植被恢复过程中土壤碳氮水耦合机制及恢复力研究》文中指出土壤碳氮水是生态系统中最为关键的生源要素之一,决定生态系统的稳定性和可持续性。作为干旱半干旱黄土高原植被恢复过程中的限制性土壤资源,土壤碳氮水的可利用性是该区生态建设成效的关键。因此,理解植被恢复过程中土壤碳氮水变化动态、耦合关系及恢复力是明确黄土高原生态系统稳定性和可持续性的重要环节。本研究针对我国干旱半干旱地区生态建设需求及生态学前沿问题,以退耕后恢复生态系统(人工乔木、人工灌木、撂荒草地)为研究对象,通过历史资料收集和野外调查采样,构建了以土壤碳氮水为主的多因子数据库,研究了植被恢复过程中土壤碳氮水演变过程、耦合关系及恢复力,探讨如何实现土壤碳氮水可持续利用与协同发展,并提出基于限制性资源可持续利用的人工植被管理对策,可为黄土高原人工植被可持续经营提供科学依据。取得的主要结论如下:(1)人工植被建设对深层土壤有机碳储量变化影响较大,植被恢复年限是影响剖面土壤固碳的关键因子,在植被恢复过程中,人工乔木林地深层土壤固碳潜力较高。耕地转为人工乔木、人工灌木和撂荒草地后,0-100 cm土层有机碳储量分别增加46.2%,23.9%和27.3%,100-400 cm有机碳储量分别增加19.8%,12.0%和7.9%,约占表层土壤固碳量的42.9%,50.3%和28.8%。人工乔木和人工灌木林地0-200 cm土层的土壤有机碳储量随植被恢复年限增加而增加,而200-400 cm土层土壤有机碳储量则随植被恢复年限先增加后降低,其拐点出现在植被恢复25年时;初始有机碳储量、降雨量、恢复年限、植被类型是影响剖面土壤有机碳储量的重要因素;植被恢复过程中浅层与深层土壤有机碳储量显着相关,0-100cm土层每增加1Mg C ha-1,100-400 cm土层则增加0.45 Mg C ha-1。(2)黄土高原人工植被恢复可增加浅层与深层土壤氮储量,且土壤固氮潜力随植被恢复时间的延长而增加,人工乔木和灌木的土壤固氮潜力高于撂荒草地。在0-200 cm土层内,耕地转为人工乔木、人工灌木和撂荒草地后,土壤氮储量随植被恢复年限的增加而增加,尤其是在植被恢复后期(>30年)氮累积量较高,较坡耕地分别增加55.8%、68.4%和36.6%;土壤氮固存与有机碳含量、土壤水分含量和初始氮储量显着相关,且受不同植被类型、降雨、温度、恢复年限及其交互效应的影响;0-20 cm土壤氮固存每增加1Mg N ha-1,20-200 cm则增加0.33 Mg N ha-1。(3)深层土壤水分亏缺限制了黄土高原人工植被的可持续性,植被类型、恢复年限和降雨量是影响区域尺度深层土壤水分的关键因子。植被恢复方式和林分显着影响0-1000 cm剖面土壤水分含量,其中人工乔木和灌木对土壤水分的负效应强于撂荒草地;与人工刺槐、油松和柠条相比,人工侧柏和沙棘在深层土壤水分维持方面具有明显的优势;人工乔灌土壤水分亏缺程度随恢复年限的增加而加剧,在恢复至20-30年时,土壤水分大幅降低,并在恢复30年后保持稳定;区域尺度上,人工乔木、人工灌木、撂荒草地土壤水分变化速率分别为-0.08~-0.11 g 100g-1 yr-1、-0.05~-0.20 g 100g-1 yr-1和-0.02~-0.07 g100g-1 yr-1;当考虑植被类型与降雨梯度的交互效应时,在降雨量高于480 mm的地区,可以种植人工乔木和人工灌木;在低于480 mm的地区,撂荒草地是最优的恢复方式。(4)人工植被建设导致土壤碳氮耦合关系发生改变,深层土壤碳氮耦合关系对气候变化的响应较浅层土壤更加敏感。在植被恢复过程中,土壤碳氮耦合关系由相对稳定逐渐向不稳定发展,在恢复20年后,土壤碳氮解耦趋势明显,尤其是在深层土壤中。与人工植被相比,长期的自然恢复(地带性顶极森林和顶极草地群落)能够保持浅层和深层土壤碳氮耦合关系的稳定性。此外,人工植被土壤碳氮耦合关系非线性响应于降雨和温度的变化,且土壤碳氮耦合关系对温度变化的敏感性高于降雨变化。与人工乔木和灌木林地相比,撂荒草地土壤碳氮耦合关系对降雨和温度的变化表现出较高的稳定性和适应性。(5)植被恢复方式影响土壤碳水耦合关系,与人工植被相比,撂荒草地在气候变化背景下表现出较强的土壤碳水调控能力。黄土高原人工植被建设导致土壤碳水耦合协调度显着降低,处于失调状态,且显着低于耕地和地带性顶极植被。整体而言,在植被恢复过程中,土壤碳水耦合协调度在恢复的前30年呈持续解耦趋势,以10-20年期间解耦趋势最为明显;降雨和温度显着影响土壤碳水耦合关系,其影响程度随植被类型和土壤深度的变化而变化。撂荒草地土壤碳水耦合关系对降雨和温度变化的敏感性高于人工植被,表现出较强的土壤碳水调控能力。(6)人工植被建设在促进土壤碳氮协同恢复的同时,却导致土壤水分恢复力降低;综合来看,撂荒草地是实现土壤碳氮水同步恢复的较优方式。基于“历史动态本底”和“地带性顶极生态本底”,构建了区域尺度植被恢复过程中土壤碳氮水恢复力评估框架;在黄土高原植被恢复过程中,土壤碳氮呈协同恢复趋势,但与地带性顶极植被相比,人工植被土壤碳氮恢复程度不足50%;土壤水分呈退化趋势,尤其是人工乔木和灌木,而撂荒草地具有较为可持续的水分恢复力。随着植被恢复年限的增加,0-200 cm土壤碳氮恢复力逐渐增加,而土壤水分恢复力逐渐降低。在降雨和温度梯度上,不同植被类型、不同深度土壤碳氮水恢复力变化趋势各异,与人工乔木和撂荒草地相比,人工灌木0-200 cm剖面土壤碳氮水恢复力在气候梯度上呈增加趋势。综合土壤碳氮水恢复力来看,撂荒草地是实现三者同步恢复的较优方式。

赵春燕[3](2021)在《河套灌区暗管排水稻田水肥盐变化特征及水稻生长响应》文中研究说明为了探索暗管排水和稻田淹灌联合应用的排盐效果,2019-2020年在内蒙古河套灌区云海秋林牧场120 hm2暗管排水稻田设置3个监测断面进行盐分微观变化过程监测,探究距离暗管不同水平距离和不同埋深处的盐分变化情况,并进行数值分析,抽取盐分淋洗的主要影响因素,弥补了野外大田试验带来的不足;在微观监测的基础上进行区域水肥盐宏观监测,分析区域水肥盐变化规律,并设置了无暗管监测区域66.67hm2作为对照;在监测水肥盐变化的同时监测水稻生育指标变化情况。本文借助于DRAINMOD排水模型,率定验证土壤盐分、地下排水在生育期内的变化规律,模拟不同暗管布局下的产量和地下排水量,探寻更优的暗管布局参数,得到以下主要结论。(1)距离暗管不同水平距离处和暗管不同埋深处脱盐率显示,距离暗管水平距离0m、暗管埋深1.2m时,淋洗后土壤脱盐率差异最大,最高脱盐率出现在黄熟期,最大值为35.11%;土壤表层的脱盐率大于深层,距离暗管水平距离越小、埋深越浅,土壤改良速度越快;水力因素是影响盐分变化的主要因素。(2)区域地下水位在0.78m~1.16m之间波动,受降雨、灌溉的影响较大;暗管排水使得盐分空间变异性随深度增加而减弱,土壤盐分朝着均质化变化。东北方向盐分含量高于其他区域,盐分由重中度降低为轻中度,排盐约213~312t。生育中期的氮素含量高于其他阶段,速效氮含量处于5级水平,不同土层的养分分布趋势大致一致,20~40cm土层的氮素含量较高,氮素分布东北方向高于西南方向,分布在5级、6级水平,随着排水的进行,土壤中的养分空间异质性减弱。(3)水稻的株高、叶面积、茎蘖数、干物质累积量表现出暗管区>CK的规律,黄叶率表现出CK>暗管区的规律;水稻产量与千粒重、结实率之间呈现显着正相关关系;灌溉水利用效率显示该区域内存在过量灌溉的问题,灌溉水量可在原有的基础上减少24%~72.75%,避免大面积淹灌造成水量浪费;2019-2020年5-9月,暗管排水总计排水时长分别为1351h、1532h,CK排水总计时长分别为1040h、1127h,结合作物水分生产效率和灌溉水分生产效率分析,认为采用暗管排水模式有助于作物增产。(4)在DRAINMOD模型率定验证地下水位、盐分变化、地下排水量,进而模拟不同暗管布局参数下的作物产量和地下排水量,得出既能有效降低该区域地下水位,又能提高产量的暗管布局参数为埋深1m以内,间距25m以内,该参数可为该区域盐碱地的治理提供理论依据。

鲍珊珊[4](2021)在《水土环境中氮素迁移转化分布式模型(SWAN-N)的开发研究》文中提出全球范围内氮污染状况呈现愈演愈烈趋势,随着对不同环境和介质中氮素污染来源、途径和机理研究的不断深入,氮素迁移转化过程模型开发和应用也取得了一定进展。目前,氮素迁移转化模型多是针对包气带、地下水和地表水分别建立,而水土环境一体化的模型相对较少。氮素从大气和地表环境进入土壤层和地下含水层的环境行为全过程认识对农业面源污染的定量评估极为重要,因此,需要开发一个区域尺度模拟氮素在土壤-地表水-地下水中迁移转化过程模型。本文基于对国内外应用广泛的若干(半)分布式水文模型综合比较,选择英国地质调查局(British Geological Survey,BGS)2012年发布的分布式流域水文模型(The Soil and Land-use based rainfall-runoff and recharge Model,SLIM)模拟水文过程(本人参与SLIM开发少部分工作);基于硝酸盐氮和氨氮在水土环境中的迁移转化机制,将氮素迁移转化过程嵌入到水文过程,构建了基于SLIM水文过程氮素迁移转化概念模型;开发了一个适用于区域尺度的模拟氮素迁移转化过程的分布式模型(Soil Water and Nitrogen cycling and leaching model,SWAN-N);提出了分布式模型参数优化率定的系统性技术方案;以英格兰Eden流域作为研究区,检验了该模型的合理性和可靠性。主要研究内容如下:(1)水土环境中氮素迁移转化过程及概念模型构建从水土环境中氮素迁移转化理论研究进展、氮素迁移转化概念模型、氮素模拟模型开发及应用现状等方面,系统总结了水土环境中氮素迁移转化机制,构建了氮素迁移转化概念模型,为水土环境中“三氮”迁移转化的数值模拟提供理论支撑。(2)SLIM水文模型与分布式模型参数率定方案设计阐述了分布式水文模型SLIM的原理、结构和特点。通过GLUE分析模型模拟能力、敏感性分析识别关键参数、自组织映射网络确定参数取值空间、遗传算法优化参数等一系列技术方法完成模型参数优化率定,提出可以解决分布式模型参数优化率定系统性的技术方案。(3)氮素迁移转化过程与水文过程耦合机制以水作为载体、水文循环作为迁移路径,基于水量平衡原理,将氮素在土壤、地下水和河道中的主要反应过程嵌入SLIM水文过程中,建立氮素迁移转化分布式模型SWAN-N。(4)氮素迁移转化分布式模型(SWAN-N)的程序开发在SLIM水文模型程序源代码基础上对部分数据的输入格式和产汇流过程程序进行改进,在讨论水土环境中氮素迁移转化机制基础上,独立开发了氮素迁移转化模块,完成水土环境中氮素迁移转化分布式模型(SWAN-N)的程序开发。该模型由一个主程序和若干独立子程序组成,模型可以根据需要划分网格单元大小,输入和输出文件设置默认项和可选项,使用C#语言完成代码编写,在Visual Studio 2015平台完成开发。(5)SWAN-N模型的应用与检验以英格兰Eden流域为研究区,Eden流域从上游至下游4个观测站点Great Musgrave Bridge、Temple Sowerby、Great Corby和Sheepmount出口断面模拟流量的R2和NSE均大于0.7;4个站点的硝酸盐氮和氨氮浓度的平均误差值均较小,可在接受范围之内;论证了模型的合理性和可靠性,模型精度满足英国地质调查局和英国农业部需求。SWAN-N可以直接使用GIS数据层,极大地简化了建模过程,从而提高了建模效率。SWAN-N适合在中国、英国或其它国家开展应用探索,同时,SWAN-N代码具有较好的兼容性,为灵活适应区域复杂情况、模型改进及模型耦合提供了基础。

王林林[5](2021)在《不同滴灌模式对梨园土壤水肥分布及果树生长影响的研究》文中指出近年来我国水果产业迅猛发展,果树种植面积与产量已居世界第一位。但我国北方大部分地区果园的滴灌系统布置形式、灌溉决策方法不合理导致灌溉水水分利用效率低下,农业用水浪费严重。进一步研究果园的高效灌溉模式,提出适宜的果树滴灌方式和水分管理阈值,对提高果园的水分利用系数,缓解水资源压力具有重要意义。本研究以9年生黄金梨为研究对象进行为期1年的田间灌溉试验,在滴灌大背景下,分别以土壤水分调控和滴灌方式两个因素设置2个试验,试验1以土壤水分下限为变量,设置3个试验组:T1(田间持水率的80%,即0.8FC)、T2(0.7FC)、T3(0.6 FC)和1个对照组CK,土壤水分上限为FC;试验2以滴灌方式为变量,设置3个试验组:M1(地上双行平行滴灌)、M2(地下双行平行滴灌)、M3(地上环状滴灌)和1个对照组CK(地面单行平行滴灌)。通过定期测定土壤水分、氮素,梨树生长指标、耗水、产量和梨果品质等指标,分析不同试验处理对果树根系吸水、营养生长和生殖生长、水分利用效率的影响,综合评价梨园的最优滴灌模式。本文主要结论如下:(1)土壤水分的增加与灌水、降水有关,而消耗则主要受根系影响。土壤水分的控制下限越低,土壤水分含量越低,变异系数越大。土壤水分下限控制在0.7FC时,土壤剖面主根区的水分消耗最大,含水率较低,且出现较大范围的变异区域,说明该范围内梨树根系活力强,吸水强,是有利于梨树生长发育的。地下滴灌方式比地上滴灌方式在浅层土壤的水分变异更大;环状滴灌方式的土壤水分变异系数的空间分布更均匀,更有利于根系的均匀生长。(2)随试验的进行,硝态氮的含量逐渐升高,铵态氮的含量逐渐降低;土壤整个剖面中两项指标值在试验前波动范围比较大,试验后硝态氮、铵态氮值的分布比试验前更均匀。造成硝态氮含量升高的原因可能受肥料种类、硝化反应和堆肥等因素的影响,还需进一步研究;铵态氮在试验后呈现出表层低深层高的现象,且土壤水分下限越低,水分对铵态氮的淋失越弱,深层铵态氮值越低。(3)生长指标方面,新梢、果实在生育期呈“慢—快—慢”增长趋势,两者存在制约关系。土壤水分下限控制在0.7FC时,新梢长度和新梢茎粗最小,而对照组的新梢长势最好,但土壤水分下限控制在0.7FC下的果实产量却比对照组的产量提高了16.11个百分点;滴灌方式试验中地下滴灌方式下的新梢长势最差,但最终产量却比其他处理显着提高了 16 36~33 57个百分点。说明灌水量与产量并不是呈线性关系,适当控制土壤水分可抑制过度的营养生长,促进生殖生长。(4)在一定范围内,总耗水量与灌溉量I呈正相关关系,随土壤水分下限的降低,灌水量减小,总耗水量逐渐降低,其中对照组CK显着高于其他试验组(p<0.05)。滴灌方式对果树耗水没有显着影响,但地下滴灌方式的总耗水量低于地上滴灌方式,环状滴灌方式的总耗水量低于双行平行滴灌方式。结合产量指标,发现土壤水分下限控制在0.7FC时水分利用效率最大,为4.41 kg/m3,比T1处理和T3处理分别提高了7.56%、12.21%,未形成显着影响;滴灌方式试验中,M2处理的水分利用效率最大为5.54 kg/m3,与M1处理形成显着性差异,M3处理的水分利用效率比M1处理高0.61 kg/m3,但差异不显着。2个试验结果表明:试验组的水分利用效率比对照组高出24.24%~67.88%,且差异显着,说明该果园目前的灌溉水利用效率有很大的提升空间。(5)适当的降低土壤水分下限会提高果实品质,其中在可溶性固形物、可滴定酸度和还原型Vc指标中达到显着性。不同滴灌方式对果实品质指标没有显着影响,但可看出3个试验组可溶性总糖和还原型Vc指标值均高于对照组,尤其是地下滴灌;地下滴灌处理和环状滴灌处理的可滴定酸度显着高于地上双行处理;环状滴灌处理的总氮含量显着高于其他3组处理,说明地下滴灌、环状滴灌方式对提高梨果的品质更有利。(6)综合根系吸水特征、梨树生长指标、耗水、水分利用效率和梨果品质,推荐该地区最佳的梨园灌溉组合模式:土壤水分的控制下限为0.7 FC;滴灌方式宜采用地下滴灌/环状滴灌方式。

万祖鹏[6](2021)在《会仙岩溶湿地睦洞河小流域浅层地下水氮磷污染及其模型模拟》文中提出目前,桂林市会仙湿地水资源的不合理利用带来了一些生态环境问题。在农业活动影响下,通过地表径流、地下入渗等方式造成的氮磷等污染物对会仙湿地地下水造成了污染。因此,探究非点源污染对会仙湿地地下水的污染程度,分析氮磷污染物在浅层地下水的迁移过程,对会仙湿地乃至漓江流域的地下水资源保护具有重要的意义。论文以广西壮族自治区桂林市会仙岩溶湿地睦洞河小流域(面积31.09km2)为研究对象,采用野外调查、监测试验、室内实验和模型模拟相结合的方法,通过2019.1-2020.12月浅层地下水、地表水氮磷监测试验,分析了地下水中总氮、硝态氮、总磷的含量变化,研究氮磷污染物之间的相关性,揭示研究区氮磷时空分布特征;运用改进SPA-TFN模型法等方法,依据《地下水环境质量标准》(GB/T14848-2017)对地下水水质等级进行评价;基于地下水模拟系统(Groundwater Modeling System,简称GMS)构建了会仙湿地睦洞河小流域的地下水流数值模型,对研究区的水位及溶质运移进行了模拟。主要结论如下:(1)综合分析两年的监测数据,2019-2020年TP浓度在灌溉期>非灌溉期,峰值0.98mg/L;NO3--N和TN在2019年是灌溉期浓度>非灌溉期,2020年则相反,年际呈现差异。NO3--N在两年间变化不显着,其平均值为4.68-6.49mg/L。浅层地下水氮磷污染总体呈现研究区南北两端向中部(盆地)浓度逐渐加深的趋势。重复数据方差分析法显示,TN、NO3--N浓度在空间上均有显着性差异(p=0.016、0.021),TP在时间、空间均无显着性差异,且组间无显着性差异。pearson相关性方法计算表明,2020年灌期-非灌期TN与NO3--N存在显着的正向相关关系。(2)经三种方法综合评价,在2019-2020年监测期间,有68.75%-69.23%监测井的浅层地下水氮磷指标属Ⅴ类水质等级标准,TN污染较TP严重。且浅层地下水的水质低于地表河流。(3)基于GMS软件的水流模拟结果显示,水位实测值与模拟值差不超过1.2m的监测数据样本达到了80%以上;总氮识别模型显示,模拟值与监测值差值在20%~40%的情况占22.2%,小于20%的占66.7%,说明模型中边界条件、源汇项、水文地质参数、水头设置等基本符合实际。5年期模拟结果显示,氮磷污染物主要汇集在研究区右下区域的陡门居民区以及睦洞湖处,在左下区域的凤凰山周围因为有养殖场及少量稻田的缘故,污染状况也愈加严重,且有向东扩散至睦洞村的趋势。

董贞凯[7](2021)在《矮化苹果园土壤氮磷养分分布及流失特征研究》文中认为土壤养分是影响苹果树生长发育及苹果产量和质量的重要因素。矮化苹果在栽培管理中通常采用水肥一体化滴灌系统,将水肥直接滴灌在苹果树的根部,提高其水肥利用率来促进苹果增产,但这种施肥方式也对土壤养分的空间分布和迁移流失状况具有较大影响。本研究选取陕西省千阳县矮化苹果园为研究对象,通过野外试验与室内分析相结合的方法,研究矮化苹果园在水肥一体化管理中土壤氮磷养分的空间分布特征以及养分随地表径流的流失状况,旨在为矮化果园制定合理的水肥管理方案提供科学依据。得到主要结论如下:(1)在田块尺度上,矮化苹果园0-100cm土层中土壤速效养分总量变异性较强,变异系数为37.88%。除全氮外,富士苹果区土壤各养分含量高于嘎啦苹果区,但不显着;且在富士和嘎啦苹果区,受施肥影响,离果树主干(滴头)距离越近,土壤速效磷、碱解氮含量显着增加(P<0.05)。(2)在土壤剖面上,矮化富士和嘎啦苹果区不同土层间土壤氮磷养分含量差异达到了显着性水平(P<0.05),随着土层深度的增加,各养分含量逐渐降低并趋于稳定,各养分含量主要聚集在0-30cm深度范围内的土层中。(3)受坡面汇流影响,矮化苹果园坡面不同坡位上,土壤全氮、全磷、速效磷和碱解氮养分量变化趋势一致,均在坡底处出现累积,并显着高于坡顶和坡中含量(P<0.05)。全氮、全磷含量整体表现为坡底>坡中>坡顶,速效磷、碱解氮含量表现为坡底>坡顶>坡中,坡中与坡顶间养分含量无显着差异。(4)在不同坡位土壤剖面上,各土层间土壤氮磷养分含量差异达到了显着性水平(P<0.05),坡顶、坡中位置,各养分含量主要聚集土层分别在0-20cm、0-30cm,坡底位置,各土层土壤养分含量相对较高,聚集深度复杂。(5)径流小区在水肥滴灌和拌土施肥方式下的产流产沙量以及氮磷养分流失量差异显着(P<0.05),随降雨历时增加,产流、产沙量以及氮磷流失量整体表现为下降趋势,在产流20min后,流失量基本趋于稳定。地表径流中的氮素流失形式以铵态氮为主,磷素流失形式以溶解态磷为主。

胥生荣[8](2020)在《干旱区土壤环境调控对枸杞水分吸收利用的影响》文中研究说明枸杞(Lycium)属于茄科(Solanaceae)多年生落叶灌木,具有改良土壤结构、提高土壤肥力、降低盐碱危害的作用,既是西北干旱地区荒漠化土地治理的优良树种,又是重要的药用经济植物。本文采用田间小区试验和盆栽模拟试验相结合的方法研究枸杞水分利用和调控特性,旨在系统了解干旱农田系统中土壤环境调控对枸杞植株水分吸收、运输、贮存和利用的生理特性的影响,为枸杞的栽培提供重要的科学依据。研究结论归纳为以下几点:1.根系活性和分布状况反映植株吸收土壤水分的能力与来源。树龄越大根系活力越小,同时相对电导率越大。地膜覆盖处理使根系活力和相对电导率分别增大到裸地对照的110.2%和106.98%;秸秆覆盖使根系活力增大到裸地对照的104.4%,而相对电导率降低到裸地对照的74.42%。枸杞植株细根主要分布在土壤20-60 cm深处,随着树龄增大细根水平方向分布主要区域逐渐向外扩展。覆盖处理使土壤20-60 cm深处细根生物量分布比例升高,达到细根总生物量的60%以上,60 cm以下土层细根生物量分布比例降低;使细根水平分布区域扩大,地膜和秸秆覆盖处理水平方向距离树干40-60 cm处细根生物量分别较裸地增加17.78%和10.03%。2.植株水力学特性直接影响体内水分运输速率。干旱胁迫使根系导水阻力在整个植株中所占比例从40.96%升高到59.28%,根系比导率变化幅度显着大于冠层比导率变化。根系水孔蛋白对导水率的贡献率大于49.7%。地膜和秸秆覆盖处理使根系平均比导率升高到裸地对照的109.95%和102.78%。含氮量升高可以使木质部P50值从-1.259 MPa逐渐降低到-1.379MPa,木质部导管水势临界阈值从-0.82 MPa降低到-1.06MPa;随着树龄增大,冠层木质部P50值从-1.122 MPa减小到-1.364MPa,木质部导管内水势临界阈值也从-0.82 MPa降低到-1.07 MPa。3.水分贮存状态影响植物体内水分供给和对干旱环境的适应能力。植株体内自由水占总水分含量的68.94%-76.05%,干旱胁迫和供氮量增加对自由水含量的影响比束缚水含量影响更显着。随树龄增大植株束缚水含量变化较自由水更显着,根系束缚水在总含水量中所占的比例从28.50%降低到26.21%。枸杞植株各组织水容总体水平为茎干>根系>叶片,不同树龄植株茎干平均水容为0.0789g·cm-3·MPa-1,根系平均水容为0.0638 g·cm-3·MPa-1,叶片平均水容为0.0391g·cm-3·MPa-1。4.植株自然失水速率越小对干旱环境的适应能力就越强,越能保障水分正常供应。2年生枸杞植株叶片自然失水平均变化速度为1.719 g·g-1·h-1,茎干自然失水平均变化速率为0.888 g·g-1·h-1,根系自然失水平均变化速率为1.347g·g-1·h-1,氮素可以减缓各组织自然失水。不同树龄枸杞植株叶片自然失水平均变化速率为1.677 g·g-1·h-1,茎干自然失水平均变化速率为1.013 g·g-1·h-1,根系自然失水平均变化速率为1.326 g·g-1·h-1,随着树龄增大各组织自然失水速率变快。5.水分利用效率越高植物生产效率就越高。施氮可以促进植株利用水分,瞬时水分利用效率在高氮处理时达到1.59μmol·mmol-1,瞬时水分利用效率随着树龄增大逐渐减小。干旱胁迫和含氮量升高都可以使植株碳稳定同位素δ13C值增大;随着树龄增大枝条碳同位素δ13C值从-26.52‰减小到-29.43‰,土壤浅层0-30cm土壤水分贡献率逐渐降低,从3年生植株的77.99%显着降低到10年生植株的24.69%。裸地对照土壤水分30-100 cm水分对植物水分利用贡献率最高为81.81%,其次秸秆覆盖处理为76.31%,最低地膜覆盖仅为47.06%。综合以上研究结果,在枸杞植株水分利用系统中,多种环境因子都会影响根系吸收土壤水分的来源和效率;树龄增大和干旱环境都会使导水率减小,根系在整个植株水分运输系统中的导水阻力比地上部分大,且水孔蛋白在根系水分运输中起重要作用;树龄越大使组织保水能力越小,干旱环境对水分有效利用的影响越大;树龄增长会扩大土壤水分吸收范围,覆盖处理可以提高土壤水分吸收效率,但都会使植株体内水分同化效率减小。

谢晓琳[9](2020)在《桂林市会仙试区氮磷污染时空分布特征及其影响因素研究》文中提出农业非点源氮磷污染已成为全球备受关注的环境问题,研究其变化规律、影响因素,对氮磷污染控制和治理至关重要。桂林市会仙湿地作为漓江流域最大的岩溶湿地,具有重要生态效益,但受高强度农业生产活动、水资源不合理利用等因素影响,湿地氮磷污染形势严峻。本文在会仙湿地内选取典型区域(会仙试区,面积376.42 km2)作为研究对象,研究试区地表河流(睦洞河、会仙河、相思江)、土壤及浅层地下水氮磷污染特征,力求较全面揭示试区氮磷污染情况。通过2年的地表水和1年的土壤及地下水监测试验,分析地表水中铵态氮、硝态氮、总氮、可溶性总磷酸盐及总磷含量,以及土壤和地下水中硝态氮、总氮、总磷含量,揭示氮磷污染的时空差异特征,分析土壤氮磷含量对地表水环境的影响及地表地下水之间氮磷污染差异;运用灰色关联分析法和相关性分析法,研究气象环境因子、下垫面属性与试区地表水氮磷污染浓度的关系。主要结论如下:(1)按地表水Ⅲ类水质等级标准,会仙试区2017年10月-2019年9月地表水氮污染较严重。时间上,睦洞河和会仙河非灌溉期(非灌溉季节)的硝态氮、总氮及可溶性总磷酸盐浓度高于灌溉期(灌溉季节),而铵态氮、总磷则在灌溉期浓度较高,相思江氮磷浓度呈非灌溉期大于灌溉期的特征;空间上,睦洞河氮磷浓度呈先减后增趋势,会仙河氮磷浓度沿程增加,相思江氮磷浓度沿程降低。(2)睦洞河、会仙河、相思江2018年10月-2019年9月的月均氮磷排放负荷显着高于2017年10月-2018年9月的月均氮磷排放负荷。灌溉期铵态氮、可溶性总磷酸盐、总磷的排放负荷大于非灌溉期,而硝态氮及总氮排放负荷则相反。试区氮磷排放负荷表现出试区北部较高、南部较低的空间特征。(3)三条河流的沉积物春季氮磷含量较高,而耕地土壤及消落带土壤硝态氮含量夏季较低。睦洞河沉积物氮磷含量沿程先减后增,相思江和会仙河沉积物氮磷含量沿程增加。单一因子标准指数法揭示土壤总氮、总磷评价指数较高,具有较高的水环境污染风险。按地下水Ⅲ类水质等级标准,地下水硝态氮污染较轻。地下水硝态氮、总氮浓度在4、5月最高,总磷浓度在7月最高。浅层地下水氮磷污染总体上呈现试区中部(盆地)及西边径流排泄口氮磷浓度较高、南北两边氮磷浓度较低的特征。(4)基于灰色关联分析法的气象环境因子与试区地表水氮磷浓度的相关关系分析表明,氮素浓度与pH关系较密切,磷素浓度与降雨量关系密切。试区下垫面属性与氮磷排放浓度的相关性分析结果显示,稻田、松散含水层面积比例与氮磷排放浓度呈正相关关系,草地与铵态氮及磷素排放浓度呈正相关,灌木林地、旱地、农村居民用地、沟塘湿地及灰岩含水层面积比例与氮磷输出浓度呈负相关关系。

张珊珊[10](2020)在《临清市浅层地下水“三氮”变化特征及调控研究》文中认为临清市地处位山灌区的下游地区,引河条件较差,地表水资源不足。为了满足居民生活和经济社会发展的需要,当地长期开采使用地下水,已经打破了地下水系统的天然循环状态,浅层地下水已成为当地水资源的重要组成部分。长期的开采使得临清市境内形成了地下水漏斗区,且对地下水水质也造成了影响。为了研究浅层地下水中“三氮”的分布情况,进而保护当地的地下水资源和水环境,本文以临清市为研究区,重点分析了地下水埋深、水位、“三氮”的分布特征及其他组分与“三氮”的相关性,建立了研究区地下水流动模型、研究区地下水硝态氮和氨氮运移模型,采取基于已建模型的情景分析法,模拟研究区各典型年(2013年、2015年、2018年)在不同氮肥施用模式条件下地下水中硝态氮和氨氮运移情况。研究结果表明:(1)20082018年研究区不同位置每年的地下水埋深年均值和水位年均值的范围均变化不大,各年份埋深年均值在218m左右,水位年均值在1631m左右;20082018年研究区年内地下水最大埋深和最低水位均出现在中部城区及其周边地区,西部烟店镇、潘庄镇次之,东部刘垓子镇、戴湾镇、康庄镇、老赵庄镇、金郝庄镇的地下水埋深较小,水位较高。(2)取样期间研究区地下水的硝态氮浓度值在012.00 mg/L,亚硝态氮浓度值在00.080 mg/L,氨氮浓度值在07.00 mg/L。“三氮”分布的时空变异性均较大,大辛庄测站监测井处水样中的氨氮浓度在所有取样点中一直明显高于其他取样点。在所有地下水水样中,硝态氮浓度在4月份较高,之后逐渐降低。5月、6月、7月的硝态氮浓度均低于2 mg/L。亚硝态氮浓度随着时间的推移,并没有显示出很强的规律性,在00.060mg/L的小范围内波动变化。氨氮浓度在5月上旬最高。各参考指标与“三氮”的pearson相关系数显示其相关程度因时因地而异。(3)分别基于Visual MODFLOW的MODFLOW、MT3D模块,依次建立了研究区地下水流动模型、研究区地下水硝态氮和氨氮运移模型。模型分别经过参数识别、验证后的标准化均方根绝大部分小于10%,精度较好。(4)整体而言,研究区地下水的水位在2013年较高,2018年次之,2015年较低;不论是哪一水平年,在研究区西部、中南部和东部的地下水水位较高,而中北部(城区及周边)的地下水水位较低。地下水的水位高低其实是研究区所在地下水系统的水均衡状态的外在表征。(5)在同一种氮肥施用模式下,就三个典型年而言,2013年研究区地下水硝态氮和氨氮浓度较高,2018年次之,2015年较低;在同一水平年,模拟期内硝态氮和氨氮的最大浓度值在模式一条件下均是最高的,模式二和模式三次之,模式四较低;地下水径流条件对研究区浅层地下水中硝态氮、氨氮运移的影响大于地下水埋深对硝态氮、氨氮运移的影响,沿着地下水径流方向,硝态氮和氨氮的质量浓度呈现增加趋势,具有累积效应,这种影响在枯水年尤为显着。(6)保护地下水环境的重点仍然在于防护。对农田地下水系统而言,氮素的来源、去向和迁移过程都应采取相应的防护措施。本文研究内容可为当地浅层地下水“三氮”调控、地下水资源及地下水环境的保护提供参考。

二、农田浅层土壤氮素空间分布研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、农田浅层土壤氮素空间分布研究(论文提纲范文)

(1)乌梁素海流域氮污染来源的时空特征解析研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 氮氧同位素技术研究进展
        1.2.1 前处理方法研究进展
        1.2.2 硝酸盐来源识别研究进展
        1.2.3 硝酸盐来源定量研究进展
    1.3 SWAT模型应用研究进展
    1.4 研究目的及意义
    1.5 研究内容及技术路线
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 技术路线
第2章 研究材料及方法
    2.1 研究区域概况
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地形地貌
        2.1.3 气候特征
        2.1.4 土壤与植被
    2.2 采样及实验室分析
        2.2.1 样点布设
        2.2.2 样品采集
        2.2.3 实验室分析
    2.3 源解析方法
        2.3.1 同位素质量混合模型原理
        2.3.2 源定量分析
第3章 乌梁素海流域氮分布特征分析
    3.1 乌梁素海流域水体总氮分布特征
        3.1.1 企业排污口水体总氮分布特征
        3.1.2 排干水体总氮分布特征
        3.1.3 湖区水体总氮分布特征
    3.2 乌梁素海流域水体氨氮分布特征
        3.2.1 企业排污口水体氨氮分布特征
        3.2.2 排干水体氨氮分布特征
        3.2.3 湖区水体氨氮分布特征
    3.3 乌梁素海流域水体硝酸盐分布特征
        3.3.1 企业排污口水体硝酸盐分布特征
        3.3.2 排干水体硝酸盐分布特征
        3.3.3 湖区水体硝酸盐分布特征
    3.4 本章小结
第4章 乌梁素海流域硝酸盐来源季节性分布特征研究
    4.1 乌梁素海流域主要硝酸盐来源指纹特征分析
        4.1.1 一般污染源氮氧同位素特征
        4.1.2 乌梁素海流域典型污染源氮氧同位素特征
    4.2 乌梁素海流域氮氧同位素季节性变化
    4.3 乌梁素海流域硝酸盐来源类型分析
    4.4 乌梁素海流域迁移转化过程分析
        4.4.1 乌梁素海流域硝酸盐迁移转化过程分析
        4.4.2 乌梁素海流域水体氢氧同位素分析
    4.5 乌梁素海流域硝酸盐来源贡献估算
    4.6 本章小结
第5章 乌梁素海流域氮污染空间分布研究
    5.1 乌梁素海流域SWAT模型的构建
        5.1.1 空间数据库
        5.1.2 子流域划分
    5.2 乌梁素海流域SWAT模型的适用性评价
        5.2.1 参数敏感性分析
        5.2.2 率定与验证
    5.3 乌梁素海流域氮污染负荷空间分析
    5.4 本章小结
第6章 结论和展望
    6.1 研究结论
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(2)黄土高原植被恢复过程中土壤碳氮水耦合机制及恢复力研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 植被恢复过程中土壤碳、氮、水动态变化
        1.2.2 植被恢复过程中土壤碳、氮、水耦合关系
        1.2.3 植被恢复过程中土壤恢复力
    1.3 研究中亟待解决的问题
第2章 研究内容与方法
    2.1 研究目的与内容
        2.1.1 研究目标
        2.1.2 研究内容
    2.2 研究思路与技术路线
    2.3 研究区概况
    2.4 数据获取
        2.4.1 文献整合数据
        2.4.2 历史积累数据
        2.4.3 野外实测数据
    2.5 数据处理与统计方法
第3章 植被恢复过程中土壤有机碳固存特征
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 数据获取
        3.2.2 数据计算
    3.3 结果与分析
        3.3.1 不同植被类型土壤有机碳储量剖面分布特征
        3.3.2 土壤有机碳固存对不同植被类型的响应
        3.3.3 土壤有机碳固存对植被恢复年限的响应
        3.3.4 土壤有机碳固存对初始有机碳储量的响应
        3.3.5 不同气候带土壤有机碳固存差异性分析
        3.3.6 浅层与深层土壤有机碳固存的关系
    3.4 讨论
        3.4.1 不同植被类型对土壤有机碳固存的影响
        3.4.2 恢复年限、初始有机碳储量、气候带对土壤有机碳固存的影响
        3.4.3 本研究对生态系统管理及全球变化的借鉴价值
    3.5 本章小结
第4章 植被恢复过程中土壤氮固存特征
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 数据获取
        4.2.2 数据计算
    4.3 结果与分析
        4.3.1 不同植被类型下土壤氮储量及剖面分布特征
        4.3.2 土壤氮固存对退耕还林草的响应特征
        4.3.3 土壤氮固存对植被恢复年限的响应
        4.3.4 土壤氮固存的驱动因素
        4.3.5 浅层与深层土壤氮固存相关关系
    4.4 讨论
        4.4.1 退耕还林草后深层土壤氮储量增加机制探讨
        4.4.2 植被恢复过程中土壤氮固存驱动因素
        4.4.3 深层土壤氮素累积对缓解植被生长氮限制潜力的探讨
        4.4.4 本研究对生态系统管理及全球变化的借鉴价值
    4.5 本章小结
第5章 植被恢复过程中土壤水分变化动态
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 数据获取
        5.2.2 数据计算
    5.3 结果与分析
        5.3.1 不同植被类型土壤水分含量
        5.3.2 不同植被类型土壤水分含量时间变化模式
        5.3.3 土壤水分与年均降雨量的关系
        5.3.4 不同植被类型剖面土壤水分含量变化速率
    5.4 讨论
        5.4.1 土壤水分对植被类型的响应
        5.4.2 植被恢复过程中土壤水分对恢复年限的响应
        5.4.3 降雨梯度上土壤水分的变化特征
        5.4.4 植被恢复过程中水分降低速率
        5.4.5 本研究对植被恢复管理的借鉴价值
    5.5 本章小结
第6章 植被恢复过程中土壤碳氮耦合关系
    6.1 引言
    6.2 材料与方法
        6.2.1 退耕植被土壤碳、氮、碳氮比数据库构建
        6.2.2 顶极天然植被土壤碳、氮、碳氮比数据库构建
        6.2.3 数据计算
    6.3 结果与分析
        6.3.1 不同植被类型土壤碳、氮和碳氮比变化特征
        6.3.2 不同植被类型土壤碳氮比剖面分布特征
        6.3.3 不同植被类型土壤碳氮比在年限梯度上的变化
        6.3.4 有机碳、全氮、碳氮比与气候因子的关系
    6.4 讨论
        6.4.1 土壤碳氮耦合关系对植被类型的响应
        6.4.2 气候梯度对土壤碳氮耦合关系的影响
    6.5 本章小结
第7章 植被恢复过程中土壤碳水耦合关系变化
    7.1 引言
    7.2 材料与方法
        7.2.1 数据获取
        7.2.2 顶极天然植被土壤有机碳、水分数据库
        7.2.3 土壤碳水耦合表征方法
        7.2.4 构建基于耦合协调理论的碳水关系评估标准
    7.3 结果与分析
        7.3.1 不同植被类型各个土层土壤碳水耦合协调度特征
        7.3.2 不同恢复阶段土壤碳、水耦合协调度动态变化
        7.3.3 土壤碳水耦合协调度与气候因子的关系
    7.4 讨论
        7.4.1 不同植被类型对土壤碳水耦合关系的影响
        7.4.2 土壤碳水耦合关系的一般变化模式
        7.4.3 气候因子对土壤碳水耦合关系的影响
        7.4.4 土壤碳水耦合关系对植被恢复的启示
    7.5 本章小结
第8章 植被恢复过程中土壤碳氮水恢复力
    8.1 引言
    8.2 材料与方法
        8.2.1 数据获取
        8.2.2 黄土高原生物气候带划分
        8.2.3 基于两个本底的土壤碳、氮、水恢复力评价体系构建
        8.2.4 数据计算
    8.3 结果与分析
        8.3.1 不同植被类型土壤碳氮水恢复力指数
        8.3.2 不同恢复阶段、不同气候带土壤碳氮水恢复力指数
        8.3.3 土壤碳氮水恢复力指数变化速率
        8.3.4 土壤碳氮水恢复力指数与降雨和温度梯度的关系
    8.4 讨论
        8.4.1 植被类型对土壤碳氮水恢复力的影响
        8.4.2 植被恢复年限对土壤碳氮水恢复力的影响
        8.4.3 气候因子对土壤碳氮水恢复力的影响
        8.4.4 深层土壤功能恢复力对生态恢复的指示作用
    8.5 本章小结
第9章 结论与展望
    9.1 主要结论
    9.2 创新点
    9.3 有待进一步研究的问题
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(3)河套灌区暗管排水稻田水肥盐变化特征及水稻生长响应(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 暗管排水国内外研究现状与分析
        1.1.1 暗管排水研究基本情况分析
        1.1.2 国外该领域发展及研究
        1.1.3 国内该领域发展及研究
        1.1.3.1 暗管排水条件下盐分淋洗研究
        1.1.3.2 暗管排水条件下养分流失规律的研究进展
        1.1.3.3 DRAINMOD模型模拟农田暗管排水的研究进展
    1.2 暗管排水领域研究问题及研究进展
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究目的
        1.3.3 技术路线
2 研究区概况与试验方案
    2.1 研究区概况
        2.1.1 暗管排水系统布设情况
        2.1.2 研究区域土壤颗粒组成
        2.1.3 研究区域气象条件
        2.1.4 研究区域植被情况
        2.1.5 研究区域排水泵站设置
    2.2 试验方案设置
        2.2.1 土壤水肥盐监测
        2.2.2 配套的灌溉排水量以及施肥监测
        2.2.3 地下水水质与水位监测
        2.2.4 生育期内水稻生长特性监测
    2.3 试验处理与分析方法
    2.4 DRAINMOD模型简介
        2.4.1 DRAINMOD简介
        2.4.2 DRAINMOD模型主要管理模块
        2.4.3 DRAINMOD模型参数输入
        2.4.4 DRAINMOD模型评价方法
        2.4.5 DRAINMOD模型误差分析
    2.5 小结
3 暗管排水稻田监测断面盐分变化过程分析
    3.1 监测断面(不同暗管布局参数下)盐分变化
        3.1.1 暗管不同水平距离处土壤盐分变化情况
        3.1.1.1 不同暗管水平距离处土壤盐分变化情况
        3.1.1.2 不同暗管水平处的土壤脱盐率变化情况
        3.1.2 暗管不同埋置深度下土壤盐分变化情况
        3.1.2.1 不同埋置深度下土壤盐分变化情况
        3.1.2.2 不同埋置深度下土壤脱盐率变化情况
        3.1.3 监测断面处土壤盐分淋洗曲线拟合分析
        3.1.4 监测断面盐分变化主成分分析
        3.1.4.1 影响因素分析及主成分分类
        3.1.4.2 盐分变化影响因素主成分分析
        3.1.4.3 主要影响成分的识别与分析
        3.1.4.3.1 回归分析
        3.1.4.3.2 盐分变化最邻近元素分析
    3.2 讨论
    3.3 小结
4 暗管排水稻田区域水肥盐变化过程分析
    4.1 区域地下水位动态变化
    4.2 区域尺度下盐分空间变异分析
        4.2.1 土壤盐分描述性统计特征
        4.2.2 土壤盐分半方差函数分析
        4.2.3 土壤盐分空间分布格局
        4.2.4 土壤盐分空间自相关分析
    4.3 区域尺度下养分空间变异分析
        4.3.1 土壤养分描述性统计特征
        4.3.2 土壤养分半方差函数分析
        4.3.3 土壤养分空间分布格局
        4.3.4 土壤养分空间自相关分析
    4.4 讨论
    4.5 小结
5 暗管排水对水稻生长的影响
    5.1 水稻生育指标统计分析
    5.2 水稻生育指标
        5.2.1 水稻株高
        5.2.2 水稻茎蘖数
        5.2.3 水稻叶面积指数
        5.2.4 水稻黄叶率
    5.3 不同区域水稻主要生育期器官干物质积累量分析
    5.4 不同区域水稻产量及产量构成指数
    5.5 不同区域的灌溉水利用效率变化规律及对水稻产量的影响
    5.6 不同排水模式的节能增产分析
    5.7 讨论
    5.8 小结
6 暗管排水稻田水文过程模拟研究
    6.1 模型数据与参数设置
        6.1.1 地下水埋深动态变化模拟
        6.1.2 稻田生育期内排水率定与验证
        6.1.3 土壤盐分动态率定与验证
        6.1.4 DRAINMOD模型的适用性评价
    6.2 模拟不同暗管布局对水稻产量的影响
    6.3 模拟不同暗管布局对稻田地下排水量的影响
    6.4 最大排水方案产量设计
    6.5 讨论
    6.6 小结
7 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
作者简介

(4)水土环境中氮素迁移转化分布式模型(SWAN-N)的开发研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及选题意义
    1.2 国内外研究进展及存在问题
        1.2.1 水土环境中氮素迁移转化规律
        1.2.2 水土环境中氮素模拟模型
    1.3 主要研究目的
    1.4 主要研究内容
    1.5 技术路线
    1.6 创新点
    1.7 本章小结
第2章 水土环境中氮素迁移转化过程及概念模型构建
    2.1 物理运移机制
        2.1.1 对流运移
        2.1.2 水动力弥散
    2.2 化学转化过程
        2.2.1 土壤环境
        2.2.2 地下水环境
        2.2.3 河流环境
    2.3 概念模型构建
    2.4 本章小结
第3章 SLIM水文模型与分布式模型参数率定方案
    3.1 SLIM水文模型结构和特点
    3.2 SLIM水文模型原理
        3.2.1 土壤水计算
        3.2.2 蒸散发计算
        3.2.3 产流计算
        3.2.4 汇流计算
    3.3 分布式模型参数率定方案
        3.3.1 模型初步校准
        3.3.2 关键参数识别
        3.3.3 参数合理取值空间确定
        3.3.4 模型参数优化
        3.3.5 模型精度评价
    3.4 本章小结
第4章 氮素迁移转化过程与水文过程耦合机制
    4.1 基于SLIM水文过程的氮素迁移转化概念模型
    4.2 化学转化过程对氮素运移的影响
    4.3 源汇过程对氮素运移的影响
    4.4 氮素迁移转化与水文过程耦合数学模型
        4.4.1 氮素在土壤中迁移转化的基本方程
        4.4.2 氮素在地下水中迁移转化的基本方程
        4.4.3 氮素在河道中迁移转化的基本方程
    4.5 氮素迁移转化的分布式模型(SWAN-N)
    4.6 本章小结
第5章 氮素迁移转化分布式模型(SWAN-N)程序开发
    5.1 模型开发环境
    5.2 程序结构和设计
        5.2.1 整体结构
        5.2.2 输入结构
        5.2.3 输出结构
    5.3 计算机程序
        5.3.1 主程序
        5.3.2 子程序
    5.4 本章小结
第6章 SWAN-N模型应用验证
    6.1 Eden流域概况
        6.1.1 自然地理概况
        6.1.2 区域地质
        6.1.3 区域水文地质
        6.1.4 社会经济状况
        6.1.5 氮污染研究现状
    6.2 SWAN-N模型数据收集
        6.2.1 DEM数据
        6.2.2 土地利用数据
        6.2.3 土壤类型
        6.2.4 气象和水文数据
        6.2.5 水质数据
        6.2.6 数据处理方法
        6.2.7 数据处理结果
    6.3 Eden流域模型参数率定与验证
        6.3.1 参数率定
        6.3.2 模型验证
    6.4 Eden流域模型计算结果及分析
        6.4.1 流域内降雨和氮污染来源的时空分布特征
        6.4.2 不同土地利用类型氮素迁移转化过程定量分析
        6.4.3 氮淋失风险估算及空间分布特征
    6.5 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
作者简介及攻读博士期间所取得的科研成果
致谢

(5)不同滴灌模式对梨园土壤水肥分布及果树生长影响的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 水分调控研究现状
        1.2.2 节水灌溉技术研究现状
        1.2.3 土壤氮素运移的研究现状
        1.2.4 梨树产业的发展现状研究
        1.2.5 存在的问题及进一步研究的方向
    1.3 研究目标及内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
第2章 材料与方法
    2.1 试验区概况
    2.2 试验设计
    2.3 观测内容与方法
        2.3.1 土壤氮素
        2.3.2 土壤水分
        2.3.3 新梢
        2.3.4 百叶重
        2.3.5 果实
        2.3.6 产量及品质
        2.3.7 气象指标
    2.4 计算公式与方法
        2.4.1 灌水量
        2.4.2 果形指数
        2.4.3 作物耗水量
        2.4.4 水分利用效率
第3章 不同滴灌模式下土壤水肥时空分布特征
    3.1 气象要素分析
    3.2 土壤水分的时空变化分析
        3.2.1 不同试验因素下土壤水分的时间变化特征
        3.2.2 不同试验因素下土壤水分的空间变化特征
    3.3 土壤水分的时空变异性特征分析
        3.3.1 不同试验因素下土壤水分的时间变异特征
        3.3.2 不同试验因素下土壤水分的空间变异特征
    3.4 土壤氮素的变化特征分析
        3.4.1 不同试验因素对土壤硝态氮的变化特征
        3.4.2 不同试验因素对土壤铵态氮的变化特征
    3.5 本章小结
第4章 不同滴灌模式下梨树的生长指标及水分利用效率分析
    4.1 梨树的生长指标分析
        4.1.1 不同试验因素对梨树新梢长势的影响
        4.1.2 不同试验因素对百叶重的影响
        4.1.3 不同试验因素对梨果形态的影响
        4.1.4 不同试验因素对梨果体积的影响
    4.2 梨树的耗水量分析
    4.3 梨树的产量分析
    4.4 梨树的水分利用效率分析
    4.5 果实的品质分析
    4.6 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 不足与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(6)会仙岩溶湿地睦洞河小流域浅层地下水氮磷污染及其模型模拟(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及选题依据
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 会仙湿地氮磷污染
        1.2.2 地下水氮磷污染及其水质评价
        1.2.3 地下水氮磷污染的模型模拟
    1.3 研究目标、内容及技术路线
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 研究特色和创新点
    1.4 技术路线
第2章 研究区区域概况
    2.1 自然地理条件
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 土壤条件
        2.1.3 气象及水文条件
    2.2 地质构造与地质条件
    2.3 地下水水文地质条件
        2.3.1 区域含水层组的划分及富水性
        2.3.2 地下水的补给、径流及排泄条件
        2.3.3 地下水水位动态特征
        2.3.4 地下水水化学特征
    2.4 本章小结
第3章 睦洞河小流域浅层地下水氮磷污染时空特征
    3.1 野外监测与室内实验
        3.1.1 浅层地下水监测点布设
        3.1.2 水样采集及测定方法
    3.2 浅层地下水氮磷时空分布
        3.2.1 氮磷季节差异性
        3.2.2 氮磷相关性分析
        3.2.3 氮磷时空显着性
    3.3 本章小结
第4章 浅层地下水水质评价
    4.1 地下水水质评价方法
        4.1.1 单因子评价法
        4.1.2 模糊综合评价法
        4.1.3 改进SPA-TFN模型法
    4.2 评价结果与分析
    4.3 浅层地下水污染的影响因素
    4.4 本章小结
第5章 浅层地下水流场模拟
    5.1 水文地质概念模型
        5.1.1 边界及含水层概化
        5.1.2 水文地质参数收集
        5.1.3 源汇项概况
    5.2 水流数学模型
    5.3 水位识别与验证
    5.4 水均衡分析
    5.5 本章小结
第6章 污染物溶质运移模拟
    6.1 溶质运移数学模型
    6.2 非点源污染概化
    6.3 模型识别
    6.4 模型验证及预测
    6.5 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
        7.1.1 地下水氮磷浓度时空特征
        7.1.2 浅层地下水水质评价
        7.1.3 浅层地下水总氮运移模拟
    7.2 展望
参考文献
个人简历及发表的学术论文
致谢

(7)矮化苹果园土壤氮磷养分分布及流失特征研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 苹果栽培模式演变
        1.2.2 土壤养分空间分布特征研究
        1.2.3 坡面土壤养分分布特征研究
        1.2.4 土壤养分在地表的迁移机理及流失影响因素
第二章 研究内容与方法
    2.1 研究目标与内容
        2.1.1 研究目标
        2.1.2 研究内容
    2.2 研究区概况
    2.3 样点选择与样品采集
    2.4 样品分析方法
    2.5 数据处理分析
        2.5.1 土壤养分分级标准
        2.5.2 统计分析
    2.6 技术路线
第三章 不同矮化品种苹果园土壤养分变化特征
    3.1 矮化苹果园土壤养分含量空间变异特征
        3.1.1 果园土壤养分变异系数
        3.1.2 富士嘎啦区土壤养分总量差异
        3.1.3 不同采样距离处土壤养分总量差异
        3.1.4 不同苹果品种同土层间土壤养分含量差异
        3.1.5 不同采样距离同土层间土壤养分含量差异
    3.2 矮化苹果园土壤养分剖面分布特征
        3.2.1 矮化富士苹果区土壤养分剖面特征
        3.2.2 矮化嘎啦苹果区土壤养分剖面特征
    3.3 讨论
    3.4 小结
第四章 不同坡位对矮化苹果园土壤氮磷养分分布的影响
    4.1 坡面土壤养分含量空间变异特征
        4.1.1 坡位对土壤养分含量影响
        4.1.2 坡面采样距离对土壤养分含量影响
        4.1.3 不同坡位同土层间土壤养分含量差异
        4.1.4 不同采样距离同土层间土壤养分含量差异
    4.2 坡面土壤养分剖面分布特征
        4.2.1 坡顶土壤养分剖面特征
        4.2.2 坡中土壤养分剖面特征
        4.2.3 坡底土壤养分剖面特征
    4.3 讨论
    4.4 小结
第五章 不同施肥方式矮化苹果园土壤氮磷流失特征
    5.1 产流产沙量随时间变化特征
    5.2 地表径流中氮磷元素随时间流失变化特征
        5.2.1 地表径流中硝态氮随时间流失变化特征
        5.2.2 地表径流中铵态氮随时间流失变化特征
        5.2.3 地表径流中总氮随时间流失变化特征
        5.2.4 地表径流中溶解态磷随时间流失变化特征
        5.2.5 地表径流中总磷随时间流失变化特征
    5.3 讨论
    5.4 小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者介绍

(8)干旱区土壤环境调控对枸杞水分吸收利用的影响(论文提纲范文)

摘要
SUMMARY
缩略词(Abbreviation)
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 枸杞资源概述
        1.2.2 植物水分生理特性
        1.2.3 植物体内水分动态变化
        1.2.4 植物体水分运输特性
        1.2.5 植物水孔蛋白研究进展
        1.2.6 植物水分利用研究进展
        1.2.7 农田覆盖对水分利用的调控
    1.3 拟解决的关键问题
第二章 研究内容与方法
    2.1 研究内容
        2.1.1 水氮处理对枸杞植株水分吸收利用的影响
        2.1.2 外源物质和干旱胁迫对根系水孔蛋白活性的影响
        2.1.3 不同树龄枸杞植株水分吸收利用特性变化
        2.1.4 覆盖处理对枸杞植株水分吸收利用的调控
    2.2 技术路线
    2.3 试验区概况
    2.4 试验材料与设计
        2.4.1 盆栽试验
        2.4.2 大田试验
    2.5 测定指标与方法
    2.6 数据计算与分析
第三章 干旱胁迫与氮肥对枸杞植株水分利用系统的影响
    3.1 结果与分析
        3.1.1 对根系活力和相对电导率的影响
        3.1.2 对植株水分运输的影响
        3.1.3 对植株体内水分状态的影响
        3.1.4 对植株水分利用的影响
    3.2 讨论
    3.3 小结
第四章 外源物质和干旱胁迫对根系水孔蛋白活性的影响
    4.1 结果与分析
        4.1.1 干旱胁迫及复水对枸杞根系导水率的影响
        4.1.2 不同浓度外源物质对枸杞根系导水率的影响
        4.1.3 外源物质对干旱胁迫处理下枸杞根系导水率的影响
    4.2 讨论
    4.3 小结
第五章 不同树龄植株对土壤水分吸收利用的影响
    5.1 结果与分析
        5.1.1 枸杞园土壤环境变化
        5.1.2 土壤水分吸收特性变化
        5.1.3 植株体内水分运输特性
        5.1.4 植株体内水分状态变化
        5.1.5 植株水分吸收利用特性
    5.2 讨论
    5.3 小结
第六章 覆盖处理对植株水分利用系统的影响
    6.1 结果与分析
        6.1.1 对土壤环境的影响
        6.1.2 对植株水分吸收的影响
        6.1.3 对植株根系比导率的影响
        6.1.4 对植株稳定同位素的影响
    6.2 讨论
    6.3 小结
第七章 讨论与结论
    7.1 讨论
        7.1.1 土壤环境调控对植株水分吸收的影响
        7.1.2 土壤环境调控对植株水分运输的影响
        7.1.3 土壤环境调控对植株水分贮存的影响
        7.1.4 土壤环境调控对植株水分利用的影响
    7.2 主要结论
    7.3 研究不足与展望
主要参考文献
致谢
作者简介
在读期间发表论文和科研成果
导师简介

(9)桂林市会仙试区氮磷污染时空分布特征及其影响因素研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 农业非点源污染国内外研究进展
        1.2.1 农业非点源污染迁移流失
        1.2.2 非点源污染时空变异的影响因素研究
        1.2.3 会仙湿地非点源污染研究
    1.3 研究目标、内容及技术路线
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 研究特色和创新点
        1.3.4 技术路线
第2章 区域概况与研究方法
    2.1 研究区概况
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地形地貌
        2.1.3 水文水系及气象条件
        2.1.4 土壤类型
        2.1.5 农业生产
        2.1.6 人口与社会经济
        2.1.7 研究区内污染源概况
    2.2 材料与方法
        2.2.1 样品采集与分析
        2.2.2 数据分析
第3章 地表水氮磷浓度分布特征
    3.1 试区氮磷污染浓度特征
        3.1.1 氮磷污染浓度统计描述
        3.1.2 试区氮磷流失形态
    3.2 试区氮磷浓度时空变化特征
        3.2.1 睦洞河氮磷浓度时空变化特征
        3.2.2 会仙河氮磷时空变化特征
        3.2.3 相思江氮磷时空变化规律
    3.3 本章小结
第4章 地表水氮磷污染负荷分布特征
    4.1 河道径流量变化分析
    4.2 氮磷污染负荷时空变化特征
        4.2.1 氮磷污染负荷时间变化
        4.2.2 氮磷污染负荷空间变化
    4.3 本章小结
第5章 试区土壤-水体氮磷污染
    5.1 试区土壤氮磷污染
        5.1.1 土壤养分统计特征
        5.1.2 试区土壤养分时间分布特征
        5.1.3 试区土壤养分空间分布特征
    5.2 浅层地下水氮磷污染
        5.2.1 浅层地下水氮磷污染情况
        5.2.2 浅层地下水氮磷污染时空分布特征
    5.3 土壤氮磷污染对水环境影响
    5.4 地表地下水氮磷污染差异
    5.5 本章小结
第6章 地表水氮磷浓度变化的影响因素研究
    6.1 氮磷浓度与气象环境因子间的相关性分析
        6.1.1 铵态氮浓度与气象环境因子之间的灰色关联度分析
        6.1.2 硝态氮浓度与气象环境因子之间的灰色关联度分析
        6.1.3 总氮浓度与气象环境因子之间的灰色关联度分析
        6.1.4 可溶性总磷酸盐浓度与气象环境因子之间的灰色关联度分析
        6.1.5 总磷浓度与气象环境因子之间的灰色关联度分析
    6.2 氮磷浓度与试区下垫面属性的相关性分析
        6.2.1 试区下垫面属性分析
        6.2.2 试区下垫面属性与氮磷浓度影响
        6.2.3 基于同类子流域的氮磷流失浓度分析
    6.3 本章小结
第7章 结论及展望
    7.1 结论
        7.1.1 地表水氮磷浓度分布特征
        7.1.2 地表水氮磷污染负荷分布特征
        7.1.3 试区土壤-水体氮磷污染
        7.1.4 地表水氮磷浓度变化的影响因子研究
    7.2 展望
参考文献
个人简历、申请学位期间的发表的学术论文
致谢

(10)临清市浅层地下水“三氮”变化特征及调控研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地下水“三氮”污染现状及来源
        1.2.2 地下水“三氮”迁移转化及影响因素
        1.2.3 临清市地下水“三氮”研究现状
        1.2.4 地下水数值模拟应用
    1.3 研究目标及主要内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究主要内容
    1.4 技术路线
第二章 研究区概况与方法
    2.1 基本情况
    2.2 水文地质条件
        2.2.1 地下水类型与含水层富水性
        2.2.2 地下水补给、径流与排泄
        2.2.3 地下水化学类型
    2.3 研究方法
第三章 研究区地下水水位与水质分析
    3.1 测站分布
    3.2 水位观测结果分析
        3.2.1 各测站水位年际变化
        3.2.2 各测站水位年内变化
        3.2.3 埋深空间分布特征
        3.2.4 水位空间分布特征
    3.3 水质监测
        3.3.1 井位选取
        3.3.2 检测指标及测定
    3.4 水质监测结果分析
        3.4.1 地下水质量分类
        3.4.2 各参考指标分布特征
        3.4.3 “三氮”空间分布特征
        3.4.4 “三氮”时间分布特征
        3.4.5 各因素对“三氮”分布的影响
    3.5 小结
第四章 研究区地下水模型建立与模拟
    4.1 VISUAL MODFLOW模型简介
    4.2 研究区地下水流动模型建立
        4.2.1 参数设定
        4.2.2 参数识别
        4.2.3 参数验证
    4.3 研究区现状年地下水流场的模拟
    4.4 研究区地下水溶质运移模型建立
        4.4.1 参数设定
        4.4.2 参数识别
        4.4.3 参数验证
    4.5 小结
第五章 典型情景地下水“三氮”调控模拟
    5.1 基本原理
    5.2 不同水平年地下水流动模型模拟
        5.2.1 典型年的选取
        5.2.2 2013年(丰水年)水流模拟结果
        5.2.3 2018年(平水年)水流模拟结果
        5.2.4 2015年(枯水年)水流模拟结果
    5.3 典型年不同施肥模式下地下水溶质运移模拟
        5.3.1 情景设置
        5.3.2 2013年(丰水年)运移模拟结果
        5.3.3 2018年(平水年)运移模拟结果
        5.3.4 2015年(枯水年)运移模拟结果
    5.4 情景模拟分析
        5.4.1 研究区地下水流场模拟结果分析
        5.4.2 研究区地下水溶质运移模拟结果分析
    5.5 小结与建议
第六章 结论及展望
    6.1 主要结论
    6.2 不足与展望
        6.2.1 不足
        6.2.2 展望
参考文献
致谢
附录

四、农田浅层土壤氮素空间分布研究(论文参考文献)

  • [1]乌梁素海流域氮污染来源的时空特征解析研究[D]. 王希欢. 中国环境科学研究院, 2021(02)
  • [2]黄土高原植被恢复过程中土壤碳氮水耦合机制及恢复力研究[D]. 李彬彬. 中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心), 2021(02)
  • [3]河套灌区暗管排水稻田水肥盐变化特征及水稻生长响应[D]. 赵春燕. 内蒙古农业大学, 2021(02)
  • [4]水土环境中氮素迁移转化分布式模型(SWAN-N)的开发研究[D]. 鲍珊珊. 吉林大学, 2021
  • [5]不同滴灌模式对梨园土壤水肥分布及果树生长影响的研究[D]. 王林林. 太原理工大学, 2021(01)
  • [6]会仙岩溶湿地睦洞河小流域浅层地下水氮磷污染及其模型模拟[D]. 万祖鹏. 桂林理工大学, 2021(01)
  • [7]矮化苹果园土壤氮磷养分分布及流失特征研究[D]. 董贞凯. 西北农林科技大学, 2021
  • [8]干旱区土壤环境调控对枸杞水分吸收利用的影响[D]. 胥生荣. 甘肃农业大学, 2020(01)
  • [9]桂林市会仙试区氮磷污染时空分布特征及其影响因素研究[D]. 谢晓琳. 桂林理工大学, 2020(01)
  • [10]临清市浅层地下水“三氮”变化特征及调控研究[D]. 张珊珊. 济南大学, 2020(01)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

农田浅层土壤氮素空间分布研究
下载Doc文档

猜你喜欢