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本書共7章，包括從實驗室模擬研究、農田原位觀測和歷史數據模型計算等不同尺度探明了氮素在水土界面過程的行為及影響因素，辨析凍融循環和共存離子對土壤氮素遷移過程中的作用；揭示了農業活動脅迫下關鍵約束因子對氮素在農田耕層土壤中固存的影響，估算了因子對氮素輸入和輸出的貢獻率；構建了無水文資料地區氮污染負荷驅動模型，闡釋了無資料小流域氮污染負荷的時空特徵
目次
前言
第1章 緒論
1.1 凍融農區氮污染研究背景概述
1.2 農田土壤氮污染研究方法與技術
1.2.1 非點源污染物水土界面過程研究
1.2.2 農區土壤非點源污染物動態變化研究
1.2.3 無資料地區非點源污染模型模擬研究
1.3 季節性凍融農區概況
1.3.1 三江平原概況
1.3.2 研究區概況
1.3.3 目標流域概況
1.4 凍融農區土壤氮污染研究框架
1.4.1 凍融過程作用下的土壤氮素界面行為特性研究
1.4.2 農業活動脅迫下土壤氮素水平制約機制研究
1.4.3 無資料地區氮素污染負荷模型模擬研究 前言
第1章 緒論
1.1 凍融農區氮污染研究背景概述
1.2 農田土壤氮污染研究方法與技術
1.2.1 非點源污染物水土界面過程研究
1.2.2 農區土壤非點源污染物動態變化研究
1.2.3 無資料地區非點源污染模型模擬研究
1.3 季節性凍融農區概況
1.3.1 三江平原概況
1.3.2 研究區概況
1.3.3 目標流域概況
1.4 凍融農區土壤氮污染研究框架
1.4.1 凍融過程作用下的土壤氮素界面行為特性研究
1.4.2 農業活動脅迫下土壤氮素水平制約機制研究
1.4.3 無資料地區氮素污染負荷模型模擬研究
參考文獻
第2章 凍融循環對氮素水土界面過程影響研究
2.1 界面過程特性研究理論基礎
2.1.1 土壤的吸附機理
2.1.2 土壤吸附過程的模擬
2.2 實驗材料與方法
2.2.1 主要試劑與儀器
2.2.2 凍融作用下濕地表層土吸附能力實驗
2.2.3 凍融作用對旱地表層土中不同吸附形態氨氮影響實驗
2.2.4 數據統計與分析
2.3 凍融作用對濕地表層土吸附能力的影響
2.3.1 凍融條件下濕地表層土對氨氮的吸附等溫線
2.3.2 初始濃度和凍融次數對氨氮固液分配系數的影響
2.4 凍融作用對旱地表層土中不同形態氨氮吸附的影響
2.4.1 凍融次數對氨氮吸附量的影響
2.4.2 凍融次數對氨氮吸附量的影響
2.4.3 凍融作用對強吸附態氨氮的影響
2.5 小結
參考文獻
第3章 土壤氮素界面過程關鍵影響因子識別研究
3.1 界面過程影響因子識別理論基礎
3.1.1 吸附動力學基礎
3.1.2 界面遷移理論
3.2 凍融作用對表層土中氨氮遷移的影響
3.2.1 凍融和非凍融條件下濕地和旱地表層土的吸附能力對比
3.2.2 凍融作用對隨土壤空隙水遷移氨氮的影響
3.2.3 凍融作用對隨泥沙遷移氨氮的影響
3.3 灌溉用水中不同濃度亞鐵離子對土壤吸附能力的影響
3.3.1 低濃度亞鐵離子添加下吸附等溫線的擬合
3.3.2 低濃度亞鐵離子對土壤固液分配系數的影響
3.3.3 高濃度亞鐵離子添加下吸附等溫線的擬合
3.3.4 高濃度亞鐵離子對土壤固液分配系數的影響
3.4 小結
參考文獻
第4章 農業活動脅迫下土壤氮素動態變化驅動機制研究
4.1 氮素變化驅動機制研究理論基礎
4.1.1 階乘實驗
4.1.2 廣義線性模型原理
4.2 因子階乘實驗設計及數據獲取
4.2.1 因子篩選及長期觀測模式設計
4.2.2 土壤樣品采集與測試
4.2.3 數據處理與統計分析
4.3 典型氣象因子的影響
4.4 特征地理條件因子的影響
4.5 種植制度因子的影響
4.6 農業管理模式因子的影響
4.7 小結
參考文獻
第5章 土壤氮素負荷水平與耕作及土壤質地響應關系研究
5.1 響應關系研究理論基礎
5.1.1 ￡檢驗基礎
5.1.2 單因素方差分析原理
5.2 實驗設計
5.2.1 土壤樣品采集
5.2.2 土壤樣品測定
5.2.3 統計分析方法
5.3 土壤質地與氮含量的關系
5.4 耕作對土壤氮素的影響
5.5 土壤質地反映耕作對氮素水平的影響 .
5.6 小結
參考文獻
第6章 無資料小流域氮污染負荷驅動模型研究 .
6.l 遙感驅動分布式水文模型構建
6.1.1 模型發展概述
6.1.2 RS.DTVGM模型基本原理
6.1.3 植被截留模塊
6.1.4 蒸散發模塊
6.1.5 產流模塊
6.1.6 匯流模塊
6.2 模型數據源及數據獲取
6.2.1 MODIS積雪覆蓋產品
6.2.2 MODIS葉面積指數產品
6.2.3 土地覆被類型
6.2.4 MODIS地表溫度產品
6.2.5 植被蓋度數據獲取
6.2.6 根系深度數據獲取
6.2.7 土壤水分參數數據獲取
6.3 模型參數及率定
6.3.1 融雪模塊參數
6.3.2 蒸散發模塊參數
6.3.3 產量模塊參數
6.3.4 匯流模塊參數
6.3.5 模型參數率定及設置
6.4 阿布膠河流域水文過程模擬
6.4.1 模擬精度評價指標
6.4.2 模擬結果與分析
參考文獻
第7章 無資料小流域氮污染負荷時空特征研究
7.1 阿布膠河流域SwAT模型構建與模擬
7.1.1 阿布膠河流域空間數據庫建立
7.1.2 阿布膠河流域屬性數據庫建立
7.1.3 子流域及水文響應單元(HRU)的劃分
7.1.4 參數敏感性分析
7.1.5 模型主要參數物理意義
7.1.6 模型校準和驗證
7.2 基于區域化法對阿布膠河流域非點源污染負荷估算與分析
7.2.1 區域法模擬阿布膠河流域污染負荷年際變化特征
7.2.2 區域法模擬阿布膠河流域污染負荷年內變化特征
7.2.3 區域法模擬阿布膠河流域污染負荷空間分布特征
7.3 基于遙感反演法阿布膠河流域非點源污染時空分布特征
7.3.1 遙感反演法非點源污染年際變化特征及其比較
7.3.2 遙感反演法非點源污染年內變化特征及其比較
7.3.3 遙感反演法非點源污染空間分布特征及其比較
7.4 小結
參考文獻
附錄
水質總氮的測定堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法(HI 636—2012)
水質氨氮的測定水楊酸分光光度法(HJ 536—2009)
水質硝酸鹽氮的測定紫外分光光度法(HJ／T346—2007)
土壤氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮測定氯化鉀溶液提取一分光光度法(H1 634—2012)
第1章 緒論
1.1 凍融農區氮污染研究背景概述
1.2 農田土壤氮污染研究方法與技術
1.2.1 非點源污染物水土界面過程研究
1.2.2 農區土壤非點源污染物動態變化研究
1.2.3 無資料地區非點源污染模型模擬研究
1.3 季節性凍融農區概況
1.3.1 三江平原概況
1.3.2 研究區概況
1.3.3 目標流域概況
1.4 凍融農區土壤氮污染研究框架
1.4.1 凍融過程作用下的土壤氮素界面行為特性研究
1.4.2 農業活動脅迫下土壤氮素水平制約機制研究
1.4.3 無資料地區氮素污染負荷模型模擬研究 前言
第1章 緒論
1.1 凍融農區氮污染研究背景概述
1.2 農田土壤氮污染研究方法與技術
1.2.1 非點源污染物水土界面過程研究
1.2.2 農區土壤非點源污染物動態變化研究
1.2.3 無資料地區非點源污染模型模擬研究
1.3 季節性凍融農區概況
1.3.1 三江平原概況
1.3.2 研究區概況
1.3.3 目標流域概況
1.4 凍融農區土壤氮污染研究框架
1.4.1 凍融過程作用下的土壤氮素界面行為特性研究
1.4.2 農業活動脅迫下土壤氮素水平制約機制研究
1.4.3 無資料地區氮素污染負荷模型模擬研究
參考文獻
第2章 凍融循環對氮素水土界面過程影響研究
2.1 界面過程特性研究理論基礎
2.1.1 土壤的吸附機理
2.1.2 土壤吸附過程的模擬
2.2 實驗材料與方法
2.2.1 主要試劑與儀器
2.2.2 凍融作用下濕地表層土吸附能力實驗
2.2.3 凍融作用對旱地表層土中不同吸附形態氨氮影響實驗
2.2.4 數據統計與分析
2.3 凍融作用對濕地表層土吸附能力的影響
2.3.1 凍融條件下濕地表層土對氨氮的吸附等溫線
2.3.2 初始濃度和凍融次數對氨氮固液分配系數的影響
2.4 凍融作用對旱地表層土中不同形態氨氮吸附的影響
2.4.1 凍融次數對氨氮吸附量的影響
2.4.2 凍融次數對氨氮吸附量的影響
2.4.3 凍融作用對強吸附態氨氮的影響
2.5 小結
參考文獻
第3章 土壤氮素界面過程關鍵影響因子識別研究
3.1 界面過程影響因子識別理論基礎
3.1.1 吸附動力學基礎
3.1.2 界面遷移理論
3.2 凍融作用對表層土中氨氮遷移的影響
3.2.1 凍融和非凍融條件下濕地和旱地表層土的吸附能力對比
3.2.2 凍融作用對隨土壤空隙水遷移氨氮的影響
3.2.3 凍融作用對隨泥沙遷移氨氮的影響
3.3 灌溉用水中不同濃度亞鐵離子對土壤吸附能力的影響
3.3.1 低濃度亞鐵離子添加下吸附等溫線的擬合
3.3.2 低濃度亞鐵離子對土壤固液分配系數的影響
3.3.3 高濃度亞鐵離子添加下吸附等溫線的擬合
3.3.4 高濃度亞鐵離子對土壤固液分配系數的影響
3.4 小結
參考文獻
第4章 農業活動脅迫下土壤氮素動態變化驅動機制研究
4.1 氮素變化驅動機制研究理論基礎
4.1.1 階乘實驗
4.1.2 廣義線性模型原理
4.2 因子階乘實驗設計及數據獲取
4.2.1 因子篩選及長期觀測模式設計
4.2.2 土壤樣品采集與測試
4.2.3 數據處理與統計分析
4.3 典型氣象因子的影響
4.4 特征地理條件因子的影響
4.5 種植制度因子的影響
4.6 農業管理模式因子的影響
4.7 小結
參考文獻
第5章 土壤氮素負荷水平與耕作及土壤質地響應關系研究
5.1 響應關系研究理論基礎
5.1.1 ￡檢驗基礎
5.1.2 單因素方差分析原理
5.2 實驗設計
5.2.1 土壤樣品采集
5.2.2 土壤樣品測定
5.2.3 統計分析方法
5.3 土壤質地與氮含量的關系
5.4 耕作對土壤氮素的影響
5.5 土壤質地反映耕作對氮素水平的影響 .
5.6 小結
參考文獻
第6章 無資料小流域氮污染負荷驅動模型研究 .
6.l 遙感驅動分布式水文模型構建
6.1.1 模型發展概述
6.1.2 RS.DTVGM模型基本原理
6.1.3 植被截留模塊
6.1.4 蒸散發模塊
6.1.5 產流模塊
6.1.6 匯流模塊
6.2 模型數據源及數據獲取
6.2.1 MODIS積雪覆蓋產品
6.2.2 MODIS葉面積指數產品
6.2.3 土地覆被類型
6.2.4 MODIS地表溫度產品
6.2.5 植被蓋度數據獲取
6.2.6 根系深度數據獲取
6.2.7 土壤水分參數數據獲取
6.3 模型參數及率定
6.3.1 融雪模塊參數
6.3.2 蒸散發模塊參數
6.3.3 產量模塊參數
6.3.4 匯流模塊參數
6.3.5 模型參數率定及設置
6.4 阿布膠河流域水文過程模擬
6.4.1 模擬精度評價指標
6.4.2 模擬結果與分析
參考文獻
第7章 無資料小流域氮污染負荷時空特征研究
7.1 阿布膠河流域SwAT模型構建與模擬
7.1.1 阿布膠河流域空間數據庫建立
7.1.2 阿布膠河流域屬性數據庫建立
7.1.3 子流域及水文響應單元(HRU)的劃分
7.1.4 參數敏感性分析
7.1.5 模型主要參數物理意義
7.1.6 模型校準和驗證
7.2 基于區域化法對阿布膠河流域非點源污染負荷估算與分析
7.2.1 區域法模擬阿布膠河流域污染負荷年際變化特征
7.2.2 區域法模擬阿布膠河流域污染負荷年內變化特征
7.2.3 區域法模擬阿布膠河流域污染負荷空間分布特征
7.3 基于遙感反演法阿布膠河流域非點源污染時空分布特征
7.3.1 遙感反演法非點源污染年際變化特征及其比較
7.3.2 遙感反演法非點源污染年內變化特征及其比較
7.3.3 遙感反演法非點源污染空間分布特征及其比較
7.4 小結
參考文獻
附錄
水質總氮的測定堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法(HI 636—2012)
水質氨氮的測定水楊酸分光光度法(HJ 536—2009)
水質硝酸鹽氮的測定紫外分光光度法(HJ／T346—2007)
土壤氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮測定氯化鉀溶液提取一分光光度法(H1 634—2012)
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