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基于改进的最小累积阻力模型评价淮河流域氮肥面源污染风险 被引量:1
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作者 喻丹 董晓华 +4 位作者 高松 江宇扬 魏冲 彭涛 刘冀 《农业工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第24期226-235,共10页
农业施肥氮素流失引发的面源污染已成为水体污染的主要因素,识别和评价氮肥施用的环境风险程度是水环境污染防治的重要前提。该研究以淮河洪泽湖以上流域为研究区,基于景观生态学的“源-汇”理论,提出改进的最小累积阻力模型。一方面根... 农业施肥氮素流失引发的面源污染已成为水体污染的主要因素,识别和评价氮肥施用的环境风险程度是水环境污染防治的重要前提。该研究以淮河洪泽湖以上流域为研究区,基于景观生态学的“源-汇”理论,提出改进的最小累积阻力模型。一方面根据氮肥施用强度采用化肥污染风险指数来评价研究区氮肥面源污染的源风险;另一方面选取高程、坡度、土地利用、地形湿润指数、降雨侵蚀力和土壤可蚀性作为影响面源污染迁移的关键阻力因子来构建综合阻力基面,并创新性地提出基于坡面汇流路径构建氮肥面源污染的汇风险;最后结合源风险和汇风险构成氮肥面源污染的综合风险指标,划分了研究区面源污染的风险等级。研究结果表明:1)研究区氮肥面源污染的源风险值为0~0.81,平均值为0.55,普遍存在着过度施肥的情况,尤其是研究流域所辖的河南省内的商丘市、周口市、驻马店市及信阳市;2)在各阻力因子空间共同作用下,综合阻力基面值呈现出由西南向东北方向逐渐降低的空间趋势,汇风险围绕着淮河干流向外呈现出减小的趋势,且淮河干流以北由于汇流路径更长其汇风险要明显低于南部区域;3)综合风险显示中等风险及以上的面积占整个研究区面积的71.16%,整体面临着较为严峻的氮肥面源污染风险;4)极高风险区主要集中在淮河干流上游的信阳市和驻马店市的南部,淮河干流以北的周口市、商丘市、阜阳市、宿州市和亳州市都有着较大面积的高风险区,低风险区则主要分布于淮河干支流的河源山区地带。该研究依据不同等级的氮肥面源污染综合风险提出了有针对性的防治措施,能够为流域尺度农业面源污染的科学防范和有效治理提供决策依据。 展开更多
关键词 氮肥面源污染 最小累积阻力模型 -汇风险 化肥污染风险指数 汇流路径 淮河流域
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中国农田氮肥面源污染估算方法及其实证:Ⅳ各类型区污染程度和趋势 被引量:17
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作者 侯彦林 李红英 赵慧明 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1341-1345,共5页
对3个污染类型区域农田氮肥污染典型研究案例进行了归纳和分析,讨论各类型区污染特点。结论如下:东北区、北东区、青藏区、北西区、西南区和四川盆地区,总体上都不属于肥料污染区;西北区属潜在污染区,如不能制定合理的灌溉定额和控制大... 对3个污染类型区域农田氮肥污染典型研究案例进行了归纳和分析,讨论各类型区污染特点。结论如下:东北区、北东区、青藏区、北西区、西南区和四川盆地区,总体上都不属于肥料污染区;西北区属潜在污染区,如不能制定合理的灌溉定额和控制大水漫灌,养分淋失将很严重;黄淮海区和江淮区,由于肥料的使用量超标比较普遍,因而已经发生轻度或中度污染;长江三角洲区、东南丘陵区和华南丘陵区,均属于高肥高水区,为重度污染区。文章最后对氮素污染的基本现状和发展趋势做了总结和展望。 展开更多
关键词 中国 农田氮肥面源污染 类型区 污染程度 趋势
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中国农田氮肥面源污染估算方法及其实证:Ⅲ估算模型的实证 被引量:17
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作者 侯彦林 赵慧明 李红英 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1337-1340,共4页
在总结农田氮肥淋失的一般性规律基础上,建立了农田氮肥淋失的理论模型,具体建立了以下4类模型并进行了实证:施肥量与地下水硝态氮含量关系模型(直接评价模型)、施肥量与土壤硝态氮淋失量关系模型(间接评价模型)、施肥量与土壤硝态氮淋... 在总结农田氮肥淋失的一般性规律基础上,建立了农田氮肥淋失的理论模型,具体建立了以下4类模型并进行了实证:施肥量与地下水硝态氮含量关系模型(直接评价模型)、施肥量与土壤硝态氮淋失量关系模型(间接评价模型)、施肥量与土壤硝态氮淋失浓度关系模型(间接模型)、施肥量与土壤硝态氮残留量关系理论模型(间接评价模型)。研究表明:上述4个理论模型和实际模型的比较说明,虽然氮的淋失总体上与施氮量正相关,但是不同气候区和土壤条件,其开始淋失或积累的施肥量不同,并且随施肥量增加的趋势(快慢)也不同,因此,必须建立适合于不同区域的模型参数才能实现更准确的淋失预测。但是,从宏观上,也可以通过参数的平均而大体地预测氮的淋失等级或趋势。 展开更多
关键词 中国 农田氮肥面源污染 估算模型 实证
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长江流域氮肥时空变化特征及面源污染风险评价
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作者 喻丹 张珊 +4 位作者 董晓华 江宇扬 魏冲 彭涛 刘冀 《生态学报》 北大核心 2025年第20期10178-10189,共12页
农业施肥氮素流失所导致的面源污染已成为水体污染的重要驱动因素,其风险程度的准确识别和科学评估是水环境污染防控的重要基础。以长江流域为研究区,基于1952—2018年历史长期的氮肥施用空间数据,一方面采用Mann Kendall趋势突变检验... 农业施肥氮素流失所导致的面源污染已成为水体污染的重要驱动因素,其风险程度的准确识别和科学评估是水环境污染防控的重要基础。以长江流域为研究区,基于1952—2018年历史长期的氮肥施用空间数据,一方面采用Mann Kendall趋势突变检验、滑动T检验和Theil-Sen Median斜率估计法识别出氮肥污染源的关键时间域和空间域,并采用化肥污染环境风险指数量化源风险;另一方面从地形、气象、土壤和植被四个方面选取评价因子构建阻力基面,采用最小累积阻力模型计算污染物源迁移过程所需克服的阻力;最后将污染物源风险和迁移阻力相结合构建面源污染综合风险指标,用于评价和识别研究区氮肥面源污染风险的空间格局。研究结果表明:①1994—2018年被识别为氮肥污染源的关键时间范围,同时有38.32%的区域属于氮肥施用极显著增长区,为污染源的关键空间范围。②四川盆地,湖北省、河南省以及江苏省的污染源风险较高,长江干流以南区域的源风险则相对较低。③阻力基面有着明显的空间差异,干流以南的贵州、云南、江西以及上游地区具有较高的阻力值,对污染物迁移有着较强的阻碍作用,而耕地集中区由于频繁的农业生产活动表现出较低的阻力,对污染物迁移有着很强的促进作用;累积阻力沿着干流两侧向外递增,说明随着污染物迁移路径的延长,经过的阻力基面单元增多,对干流的污染风险越低。④根据面源污染综合风险指标的等级划分,全流域有47.19%的源风险区达到中等及以上风险等级,说明长江流域面临着较为严峻的氮肥面源污染。其中极高风险区占10.98%,主要集中分布于中下游干流两侧区域,是流域面源污染防控的重点区域。研究有助于从农业面源污染的源风险和污染物迁移阻力角度识别评价综合风险格局,为农业面源污染的分区防控和治理提供决策依据。 展开更多
关键词 氮肥面源污染 时空变化 氮肥污染风险 最小累积阻力模型 长江流域
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