稻作流域水分利用率低且面源污染流失严重，制约了我国水稻生产的可持续发展。在保证产量稳产或增产的前提下，通过水分管理优化降低面源污染，已成为流域水环境保护领域的前沿热点。本书围绕稻作流域面源污染迁移转化特征，通过文献总结、田间试验、区域监测和模型模拟相结合的手段，探讨了稻作流域水分管理优化对面源污染流失的防控效果，系统地介绍了稻作流域水分管理下面源污染流失特征，并有针对性地提出了相应的防控措施。
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国家自然科学基金联合基金项目"长江中游面源污染入江输移机理及滞后效应研究"的课题
目录
第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究意义 2
1.2 国内外研究进展 3
1.2.1 稻作流域水文过程下面源氮磷污染流失特征 3
1.2.2 稻田水分管理优化下面源污染防控的研究进展 5
1.2.3 沟塘系统优化下面源污染防控的研究进展 8
1.2.4 田–沟–塘系统优化下面源污染防控的研究进展 10
1.2.5 稻作流域面源污染流失模拟的研究进展 11
1.3 需要进一步研究的问题 12
1.4 研究内容和技术路线 13
1.4.1 研究目标 13
1.4.2 研究内容 13
1.4.3 技术路线 15
第2章 稻作流域水分管理对面源污染流失影响的研究趋势分析 17
2.1 引言 17
2.2 材料与方法 17
2.2.1 数据获取 17
2.2.2 分析方法 18
2.3 结果与讨论 18
2.3.1 研究国家或地区分析 18
2.3.2 研究机构分析 19
2.3.3 关键词分析 19
2.3.4 不同优化措施效果 21
2.3.5 未来发展趋势 23
2.4小结 23
第3章 典型种植模式下稻田面源污染流失特征及关键生育期识别 25
3.1 引言 25
3.2 材料与方法 26
3.2.1 典型种植模式下稻田需水量及潜在径流量估算 26
3.2.2 典型种植模式下稻田水文及氮磷流失原位监测 27
3.2.3 田间水量平衡计算 30
3.2.4 稻田氮磷流失量的计算 30
3.3 结果 30
3.3.1 典型种植模式下稻田需水量及潜在径流量特征 30
3.3.2 中稻田间水文及氮磷流失动态变化特征 33
3.3.3 稻田水文因子动态变化下的氮磷流失 42
3.3.4 稻田氮磷径流流失关键生育期识别 44
3.4 讨论 44
3.4.1 稻田氮磷流失的主要途径及关键生育期 44
3.4.2 田面水位对稻田氮磷流失的影响 45
3.5 本章小结 46
第4章 典型种植模式下水稻关键生育期排水水位阈值研究 47
4.1 引言 47
4.2 材料与方法 47
4.2.1 关键生育期淹水试验 47
4.2.2 全生育期排水水位优化试验 49
4.2.3 典型研究区历史降雨分析 51
4.3 结果 51
4.3.1 关键生育期淹水条件下水稻产量变化特征 51
4.3.2 关键生育期排水水位阈值的确定 53
4.3.3 全生育期排水水位优化对氮磷流失和产量的影响 55
4.3.4 排水优化管理下典型种植模式稻田氮磷流失特征 56
4.3.5 典型种植模式下水稻关键生育期水位阈值确定 57
4.4 讨论 58
4.4.1 关键生育期水稻的耐淹特性 58
4.4.2 关键生育期排水水位的优化 59
4.4.3 排水水位优化对稻田氮磷流失和产量的影响 59
4.5 本章小结 60
第5章 典型种植模式下稻田控水减排技术规范研究 61
5.1 引言 61
5.2 材料与方法 61
5.2.1 数据获取 61
5.2.2 数据分析与规范内容确定 62
5.3 结果与讨论 62
5.3.1 不同稻区的风险期划分 62
5.3.2 风险期灌水技术要求 64
5.3.3 风险期排水技术要求 68
5.3.4 非风险期灌排技术要求 71
5.4 本章小结 72
第6章 田间水分管理优化下我国稻田氮素径流流失减排潜力评估 73
6.1 引言 73
6.2 材料与方法 74
6.2.1 数据获取 74
6.2.2 稻田氮素径流流失估算及优化情景分析 74
6.2.3 数据处理 75
6.3 结果与讨论 75
6.3.1 我国水稻种植、氮肥施用及灌溉用水时空分布 75
6.3.2 我国稻田氮素径流流失时空动态变化 77
6.3.3 水肥优化管理下我国稻田氮素径流流失减排潜力 80
6.3.4 我国稻田水肥管理优化措施的意义及应用前景 82
6.4 本章小结 82
第7章 稻作流域沟塘系统对稻田面源污染流失的影响研究 84
7.1 引言 84
7.2 材料与方法 84
7.2.1 现场监测与样品采集 84
7.2.2 样品测定与分析 86
7.3 结果 86
7.3.1 排水过程中氮磷浓度动态变化特征 86
7.3.2 全生育期氮磷浓度动态变化特征 89
7.3.3 全生育期排水量及氮磷流失量 93
7.3.4 沟塘系统氮磷削减率与其他研究的比较 95
7.4 讨论 96
7.4.1 沟塘系统对稻田氮磷流失的截留机理 96
7.4.2 沟塘系统对稻作流域氮磷流失的削减潜力 97
7.5 本章小结 98
第8章 稻作流域田–沟–塘系统优化下面源污染流失减排潜力研究 99
8.1 引言 99
8.2 材料与方法 100
8.2.1 流域概况 100
8.2.2 流域氮磷流失负荷模拟 101
8.2.3 数据处理 106
8.3 结果 107
8.3.1 田面水位优化对稻田氮磷流失的影响 107
8.3.2 沟渠优化对流域氮磷流失的影响 109
8.3.3 水塘优化对流域氮磷流失的影响 111
8.3.4 田–沟–塘系统优化对流域氮磷流失的影响 113
8.4 讨论 114
8.4.1 稻作流域水分管理优化对流域氮磷流失的影响 114
8.4.2 稻作流域水分管理优化对农业可持续发展的意义 115
8.5 本章小结 116
第9章 总结与展望 118
9.1 本书主要结论 118
9.2 本书创新点 120
9.3 不足与展望 120
参考文献 122
编后记 134
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