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第1章　绪论1

1.1　研究目的和意义1

1.1.1　研究背景1

1.1.2　研究意义3

1.2　国内外研究现状分析3

1.2.1　农业非点源污染机理研究3

1.2.2　农业非点源污染模型研究4

1.2.3　污染控制与管理研究8

1.2.4　灌区非点源污染研究进展9

1.3　研究目标、内容和技术路线13

1.3.1　研究目标13

1.3.2　研究内容13

第2章　研究区概况及氮、磷元素分布情况15

2.1　自然地理概况15

2.1.1　水文气象、地形地貌15

2.1.2　土壤概况16

2.1.3　植被组成17

2.2　社会经济概况19

2.3　灌溉、施肥现状概况20

2.4　灌区土壤主要氮污染物空间分布规律22

2.4.1　不同时段土壤氮元素特征分析22

2.4.2　土壤氮元素的空间结构分析23

2.4.3　土壤氮元素空间Kriging插值结果27

2.5　灌区土壤磷元素时空分布规律31

第3章　河套灌区义长灌域水循环研究37

3.1　义长灌域概况37

3.2　水循环模型参数设置40

3.2.1　土地利用和土壤参数40

3.2.2　灌溉制度和作物参数41

3.2.3　气象过程线及参数43

3.2.4　引水过程线及工程参数46

3.3　水循环过程分析47

3.3.1　灌排模式分析47

3.3.2　土壤水动态分析51

3.3.3　地下水动态分析61

3.3.4　降水与蒸散发特征65

3.4　灌域水循环特征68

3.5　小结70

第4章　河套灌区土壤氮元素迁移转化特征分析71

4.1　土壤氮元素迁移转化过程试验71

4.1.1　试验设计71

4.1.2　试验结果与分析72

4.2　参数确定室内试验77

4.2.1　土壤水分特征曲线的测定77

4.2.2　饱和导水率Ks的测定79

4.2.3　纵向弥散度DL的测定80

4.2.4　土壤铵态氮吸附参数测定83

4.2.5　硝化一级速率常数μw的测定85

4.3　小结86

第5章　河套灌区土壤氮元素迁移转化模拟试验研究87

5.1　模型的可靠性验证87

5.1.1 HYDRUS-1D模型的参数的敏感性分析87

5.1.2　模型对试验数据的再现性评价88

5.2　参数初步选取及边界条件的确定92

5.2.1　基本参数的分析选用92

5.2.2　模型初始边界条件的确定93

5.2.3　氮元素迁移转化模拟结果与分析94

5.3　不同灌溉、施肥情景下氮元素迁移转化模拟计算97

5.3.1　不同灌水强度情景模拟97

5.3.2　不同浓度表施措施情景模拟99

5.3.3　灌施情景模拟100

5.3.4　河套灌区合理灌溉、施肥对策100

5.4　小结101

第6章　磷元素迁移规律及影响因素研究103

6.1　磷元素迁移土柱试验103

6.1.1　试验设计103

6.1.2　土壤水分变化研究105

6.1.3　总磷淋失研究107

6.2　土壤总磷迁移影响模拟研究108

6.2.1　灌溉对土壤总磷迁移影响模拟研究108

6.2.2　灌溉水量对磷元素迁移影响研究112

6.2.3　施肥量对磷元素迁移影响研究115

6.2.4　灌溉期间不同作物类型土地磷分布影响研究117

6.3　不同级别灌渠中表层沉积物无机磷形态和对磷的吸附122

6.3.1　材料和方法122

6.3.2　结果127

6.3.3　讨论133

6.4　夏灌对河套灌区磷元素迁移的影响136

6.4.1　材料与方法136

6.4.2　试验结果与分析138

6.4.3　结论和讨论150

6.5　小结150

第7章　灌区非点源污染物空间分布模拟和影响分析153

7.1　非点源污染负荷比较153

7.1.1　不同作物的污染负荷比较153

7.1.2　不同流失方式的污染负荷比较154

7.1.3　不同管理模式下的污染负荷比较155

7.2　秋浇盐分变化影响研究156

7.2.1　研究方法157

7.2.2　结果158

7.2.3　讨论161

7.2.4　结论163

7.3　夏、秋浇氮与磷流失变化研究163

7.3.1　研究方法163

7.3.2　结果164

7.3.3　讨论169

7.3.4　结论170

7.4　解放闸灌域地下水埋深与磷含量研究171

7.4.1　解放闸灌域自然地理概况171

7.4.2　灌域地下水埋深与降水量、蒸发量及引水量相关性分析171

7.4.3　灌域地下水磷的分布规律172

7.5　小结180

第8章　河套灌区农田非点源污染调控措施182

8.1　灌区非点源污染治理存在的问题182

8.2　灌区非点源污染调控措施183

8.2.1　污染源控制183

8.2.2　截汇控制184

8.2.3　治水调控186

8.3　灌区生态环境维育187

8.4　小结188

第9章　结论190

参考文献194