本书针对我国南方水稻种植区水肥资源利用率不高、农业面源污染排放形势严峻、水环境污染突出等问题，围绕水稻节水灌溉与水肥综合调控、水稻灌区农业面源污染生态治理两个主题开展了系统研究。全书共9章，主要内容包括：不同水肥处理（灌溉模式、施氮肥量、施肥次数）下水稻的生物学特性指标、产量、水量平衡要素、灌溉水分生产率和氮、磷排放负荷等指标的变化规律及其机理，从节水、增产、提高水肥利用效率、减少氮、磷排放等综合指标提出适合研究区的早晚稻田间最优水肥管理模式，生态沟对稻田氮、磷排放的去除效果、主要影响因素及其规律，生态沟的设计及运行技术，塘堰湿地对稻田氮、磷排放的去除效果、主要影响因素及其规律，塘堰湿地的设计及运行技术，适合水稻灌区农业面源污染分布式模拟的模型构建，不同水肥管理制度下农业面源污染排放规律模拟分析，水稻灌区节水减排模式构建及其示范应用等。
样章试读
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前言
第1章 绪论 1
1.1 背景及意义 1
1.1.1 研究的必要性 1
1.1.2 解决的关键问题及意义 3
1.2 研究现状 5
1.2.1 不同灌溉模式下水稻水肥综合调控及氮、磷流失规律 5
1.2.2 排水沟及塘堰湿地对农业面源污染物去除规律 5
1.2.3 农业面源污染管理、控制和综合治理 7
1.2.4 农业面源污染数值模拟模型 8
1.3 研究内容与技术路线 11
1.3.1 研究内容 11
1.3.2 技术路线 12
1.4 研究区域概况 14
1.4.1 研究区域总体情况 14
1.4.2 试验地点分布 15
第2章 水稻田间最优水肥综合调控模式试验研究 17
2.1 试验方法与处理设计 17
2.1.1 试验场地基本情况 17
2.1.2 试验处理设计 17
2.1.3 观测内容与方法 19
2.2 不同水肥处理下水稻的生物学特性 21
2.2.1 不同水肥处理下水稻株高的变化 21
2.2.2 不同水肥处理下水稻分蘖的变化 24
2.2.3 不同水肥处理下水稻叶面积指数的变化 28
2.2.4 不同水肥处理下水稻干物质累积量的变化 31
2.3 不同水肥处理下水稻产量及其构成 35
2.4 不同水肥处理下稻田水量平衡及灌溉水分生产率 39
2.4.1 不同水肥处理下稻田水量平衡分析 39
2.4.2 不同水肥处理下灌溉水分生产率的变化 44
2.5 不同水肥处理下稻田氮、磷流失量 47
2.5.1 不同水肥处理下稻田氮、磷浓度 47
2.5.2 不同水肥处理下稻田氮、磷地表流失量 60
2.5.3 不同水肥处理下稻田氮、磷渗漏流失量 63
2.5.4 不同水肥处理下稻田氮、磷流失总量 64
2.6 不同水肥处理下稻田氨挥发规律 67
2.6.1 不同水肥处理下稻田氨挥发变化过程 68
2.6.2 不同水肥处理下稻田氨挥发特性 70
2.7 不同水肥处理下稻田氮肥利用率 72
2.8 不同灌溉模式下稻田土壤肥力的变化 75
2.8.1 不同灌溉模式对稻田土壤物理性质的影响 75
2.8.2 不同灌溉模式下稻田土壤TN、TP、有机质的变化 77
2.8.3 不同灌溉模式下稻田pH、速效钾、有效磷的变化 79
2.9本章小结 81
第3章 生态沟对农业面源污染去除规律试验研究 85
3.1 试验方法与处理设计 85
3.1.1 试验场地基本情况 85
3.1.2 试验处理设计 89
3.1.3 观测项目与方法 91
3.2 不同湿地植物生态沟对农业面源污染物的去除效果 92
3.2.1 不同湿地植物生态沟对排水中氮素的去除效果 92
3.2.2 不同湿地植物生态沟对排水中TP的去除效果 104
3.2.3 小结 108
3.3 不同排水浓度条件下生态沟对农业面源污染物的去除效果 109
3.3.1 不同排水浓度条件下生态沟对排水中TN的去除效果 110
3.3.2 不同排水浓度条件下生态沟对排水中TP的去除效果 113
3.3.3 小结 116
3.4 不同排水强度条件下生态沟对农业面源污染物的去除效果 117
3.5 生态沟不同运行管理模式对农业面源污染物的去除效果 119
3.6 灌区原位状态下生态沟对农业面源污染物的去除效果 121
3.6.1 原位状态下生态沟对排水中TN的去除效果 122
3.6.2 原位状态下生态沟对排水中硝态氮的去除效果 127
3.6.3 原位状态下生态沟对排水中铵态氮的去除效果 132
3.6.4 原位状态下生态沟对排水中TP的去除效果 137
3.6.5 小结 142
3.7 本章小结 143
第4章 生态沟设计参数优选试验研究 145
4.1 试验方法与处理设计 145
4.1.1 试验材料与方法 145
4.1.2 试验处理设计 145
4.1.3 观测项目与方法 146
4.1.4 水力指标 146
4.2 结果分析 147
4.2.1 不同排水流量条件下生态沟水力指标 147
4.2.2 不同植物种植条件下生态沟水力指标 150
4.2.3 不同管理模式下生态沟水力指标 151
4.2.4 不同排水流量条件下生态沟糙率与植物密度的关系 153
4.3 生态沟设计及运行技术 155
4.3.1 生态沟设计技术要点 155
4.3.2 生态沟运行技术要点 156
4.4 本章小结 157
第5章 塘堰湿地对农业面源污染去除规律试验研究 159
5.1 试验方法与处理设计 159
5.1.1 试验内容 159
5.1.2 试验处理设计 159
5.1.3 观测项目与方法 162
5.2 结果与分析 163
5.2.1 不同湿地植物对TN、TP的去除效果 163
5.2.2 不同控制水深对TN、TP的去除效果 188
5.2.3 鄱阳湖流域稻田与湿地面积比分析 195
5.2.4 不同运行模式塘堰湿地对农田排水面源污染物的去除效果 198
5.3 原位条件下塘堰湿地对氮、磷去除效果的分析 203
5.3.1 氮素的去除效果 203
5.3.2 TP的去除效果 206
5.3.3 小结 207
5.4 鄱阳湖流域典型湿地植物需水规律 207
5.4.1 试验方法与处理设计 208
5.4.2 试验结果与分析 208
5.4.3 小结 214
5.5 本章小结 214
第6章 塘堰湿地设计参数优选试验研究 216
6.1 试验方法与处理设计 216
6.1.1 试验区概况 216
6.1.2 试验数据收集 217
6.1.3 水力指标 217
6.1.4 标准化分析 219
6.2 试验结果分析 221
6.2.1 示踪数据 221
6.2.2 水力指标 221
6.2.3 示踪图形标准化 223
6.2.4 矩分析指标 223
6.3 分析与讨论 223
6.3.1 水力指标分析 223
6.3.2 矩分析指标 226
6.4 塘堰湿地设计及运行技术 227
6.4.1 塘堰湿地设计技术要点 228
6.4.2 塘堰湿地运行技术要点 228
6.5 本章小结 229
第7章 基于分布式模型的农业面源污染排放规律研究 231
7.1 适合灌区水量转化及农业面源污染分布式模拟的SWAT模型改进 231
7.1.1 SWAT模型介绍 231
7.1.2 SWAT模型适合灌区水循环模拟的改进 236
7.2 芳溪湖流域农业面源污染分布式模拟模型构建 243
7.2.1 研究区域概况 243
7.2.2 数字高程模型的建立和生成 243
7.2.3 子流域划分 244
7.2.4 土地利用数据处理 244
7.2.5 土壤数据处理 246
7.2.6 HRU划分 247
7.2.7 气象水文数据 247
7.2.8 农业管理措施 248
7.2.9 污染源数据 249
7.3 水量水质观测 251
7.3.1 研究区域水量观测 252
7.3.2 研究区域水质观测 253
7.4 芳溪湖流域农业面源污染分布式模拟模型率定及验证 255
7.4.1 模型效率评价指标 255
7.4.2 径流参数率定及验证 256
7.4.3 水质参数率定及验证 258
7.5 不同水肥管理制度下农业面源污染排放规律模 拟261
7.5.1 不同灌溉模式下氮、磷排放规律 261
7.5.2 不同施肥量及施肥制度下氮、磷排放规律 263
7.5.3 不同塘堰用水管理制度下氮、磷排放规律 267
7.5.4 综合措施下芳溪湖流域氮、磷排放规律 269
7.5.5 减少芳溪湖流域农业面源污染排放的水稻水肥综合管理技术 270
7.6 本章小结 270
第8章 水稻灌区节水减排模式及示范 272
8.1 水稻节水减排模式试验总结 272
8.1.1 田间最优水肥综合调控模式与农民传统模式试验对比效果 272
8.1.2 水稻节水减排模式试验及其效果 272
8.2 生态沟建设典型案例 274
8.2.1 生态袋护坡型生态斗沟 274
8.2.2 树枝填埋灌木扦插护坡的复式断面型生态支沟 276
8.3 礼坊示范区水稻节水减排模式示范及其效果 278
8.4 本章小结 283
第9章 结论与展望 285
9.1 主要内容 285
9.2 主要结论 286
9.2.1 水稻最优水肥综合调控模式 286
9.2.2 生态沟对稻田氮、磷排放的去除效果 289
9.2.3 塘堰湿地对稻田氮、磷排放的去除效果 292
9.2.4 基于分布式模型的农业面源污染排放规律 293
9.3 特点与创新 294
9.4 展望 296
9.5 推广应用前景 297
参考文献 298
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