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农业非点源污染预测模型研究进展 总被引：16，自引：1，他引：16
农业非点源污染是一种间歇发生、随机性、突发性、不确定性很强的复杂过程，因此, 模型化研究一直是非点源污染研究领域的一个核心内容。该文回顾了农业非点源污染预测模型的发展，简要阐述了国外农田尺度和流域规模尺度农业非点源污染模拟模型的功能和研究进展，对中国非点源污染预测、模型发展及存在问题进行了论述，提出从农业生产和水环境保护的角度去探讨污染物运移特征和定量预测模型，结合3S技术，并考虑非点源污染的不确定性将是今后非点源污染模型研究的主要内容之一。 相似文献
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GIS技术在农业非点源污染中的应用研究 总被引：1，自引：0，他引：1
介绍了农业非点源污染的特点、影响因素及地理信息系统(GIS)的功能特点,阐述了基于GIS技术的环境地理信息系统在我国农业非点源污染预测模型、时空分析、污染风险评估及土地利用污染中的应用,并提出了相应的建议。 相似文献
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流域农业非点源污染研究概况 总被引：33，自引：1，他引：33
本文对有关非点源污染的概念作了简要介绍,并从流域内非点源污染物浓度与负荷、影响因素及机理、预测与评价、模型化以及控制与管理等方面,介绍了以流域为单位的农业非点源污染研究概况。 相似文献
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根据国内外农业非点源污染研究现状,本文在探讨农业非点源污染内涵及其特征的基础上,简要总结了农业非点源污染负荷的估算模型,列举区域农业非点源污染风险评估的手段和方法,从不同角度归纳了农业非点源污染的控制技术,并提出了近期农业非点源污染急需研究的热点和趋势,以期为进一步的农业非点源污染管理和控制提供参考。 相似文献
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运用AnnAGNPS模型（Annualized Agricultural Non-Point Source Model）对柴河上游小流域农业非点源污染负荷进行模拟估算,并通过实地监测对模型模拟结果进行适用性检验。结果表明,该模型能够模拟流域上下游水质污染负荷总量及浓度变化,适合在该流域使用。运行结果显示模型模拟对总氮效果较好,对总磷的模拟结果较差。同时模型能够较好地模拟该地区8月份农业非点源污染负荷浓度及负荷总量均达到最大值的特点,与实测值相符,但对该地区春季农业非点源污染负荷突然增高的特点在模拟值中没有得以体现。年际变化的模拟结果表明该地区农业非点源污染负荷与当地降雨量有关,这说明气象因素在模型运行过程中起着至关重要的作用。同时也发现模型自带的气象发生器不适合在该地区使用。 相似文献
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联合应用流域非点源AnnAGNPS模型和水库水质CE-QUAL-W2模型,研究了非点源污染对陕西省金盆水库水质影响。利用AnnAGNPS模型输出黑河流域非点源污染负荷,将其转化为金盆水库入库浓度作为CE-QUAL-W2模型的输入,对黑河金盆水质进行预测。结果表明:(1)非点源污染在洪水期时对金盆水库水质有较大影响,而在非洪水期时非点源污染对水库水质影响不显著;(2)非点源污染对水库纵向和垂向水质的影响存在差异性;(3)林地对流域非点源污染的削减起到很大作用;(4)在对水库水质进行预测时,应对洪水期和非洪水期的非点源污染区别对待。 相似文献
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AGNPS模型及其应用 总被引：10，自引：0，他引：10
AGNPS模型是美国研发的用于模拟小流域土壤侵蚀、养分流失和预测评价农业非点源污染状况的计算机模型。介绍了AGNPS模型的结构、输入输出变量、适用范围，概述了AGNPS模型在美国、欧洲、澳洲和我国南方地区的应用结果。 相似文献
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太湖流域非点源污染负荷估算系统的设计与应用 总被引：5，自引：0，他引：5
非点源污染是太湖流域水环境污染的主要来源,定量研究太湖流域非点源污染负荷,可为非点源污染的预报与防治提供决策依据.传统非点源污染负荷研究中GIS与非点源污染模型松散式结合的方式存在数据管理与转换工作量大的问题,尝试采用嵌合模式设计和开发太湖流域非点源污染负荷估算系统.介绍了系统的结构与功能,分析了系统主要功能模块-SCS模型、USLE模型和非点源污染负荷模型的实现流程.基于该系统进行了无锡市2005年非点源污染TN负荷的估算,结果显示其负荷总量为8 014.43 t.农业生产和生活污水的排放是该区非点源污染的主要来源.系统的应用表明其简化了模型计算的复杂过程,结果能够较客观地反映研究区域的非点源污染状况及其与土地利用的关系,具有较强的实用性. 相似文献
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农业非点源污染防治技术的研究现状及进展 总被引：36，自引：8，他引：28
随着点源污染的控制水平的提高,非点源污染的治理成为全球环境问题能否得到有效解决的关键,而农业非点源污染作为其中覆盖面最广、隐蔽性最强、治理难度最大的污染类别,自然受到更为广泛的关注.该文介绍了农业非点源污染及其特征,分析了农业非点源污染扩散的方式,总结了导致农业非点源污染的主要原因,以技术防治为切入点,对现阶段国内外农业非点源污染防治技术的研究进行了简要综述,提出了农业非点源污染防治技术研究中存在的问题,并结合存在的问题在化肥等农业生产投入品的新品研发、农业非点源污染情况的实时监控及预警系统的构建、以及可操作性强的决策支持系统的构建等方面对未来农业非点源污染的技术防治进行了展望. 相似文献
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Hu Hsien-Lun Chen Hsiu-Min Nikolaidis Nikolaos P. Miller David R. Yang Xiusheng 《Water, air, and soil pollution》1998,105(3-4):521-538
Anthropogenic nutrient sources (especially nitrogen and phosphorus) released into the Long Island Sound (LIS) causes excessive phytoplankton growth resulting in hypoxic conditions. Atmospheric deposition (both wet and dry deposition) has significant effect on aquatic and terrestrial ecosystems. Two dry deposition monitoring sites were established along the north shore of LIS in February 1991. Wet and dry deposition samples were collected since then. A dry deposition velocity model, based on the characteristics of the water surface, was used to estimate the loading as well as the seasonal variability (dynamics) of nutrients in atmospheric deposition to LIS. The average nitrogen flux from each site was 6.64 kg (as-N) ha-yr-1. The total atmospheric nitrogen loading was estimated to be 2240 metric tons yr-1 which correcponds to 2.5% of the estimated total nitrogen loading to the Sound from all sources. The average phosphorus flux was 37.44 g (as-P) ha-yr-1. The total atmospheric phosphorus loading to the Sound was estimated to be 12.62 metric tons yr-1. The results show that wet deposition was the predominant source of atmospheric contribution to the Sound. 相似文献
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农田径流氮磷污染负荷的田间施肥控制效应 总被引：13，自引：5，他引：13
由施肥不当造成的农田N、P污染物径流输出是农业非点源污染的主要问题。采用模拟实验的方法，研究了不同施肥方法、不同肥料配方对土壤地表径流N、P流失的影响。结果表明，合理而有效的施肥方法可以作为农田地表径流N、P污染的田间控制技术。合理的基肥比例及追肥次数，适当的种植密度及适量的N肥、P肥，既可提高白菜产量，同时又降低径流中N、P的流失量；不同改性肥料配方可以调控农田径流N、P的污染负荷。 相似文献
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为了探讨基于泌乳牛日粮营养成分及其基本生产状况预测粪便氮磷含量的可行性,建立粪便总氮(fecal nitrogen,FN)、粪便总磷(fecal phosphorus,FP)含量的预测模型。本试验以中国荷斯坦奶牛为研究对象,选取天津市具有代表性的7家规模化奶牛场为采样点,利用问卷调查收集了20组泌乳期奶牛日粮营养成分及基本生产状况等基础数据,并采集了60份粪便样品,测定其氮磷含量。选取其中14组泌乳期奶牛日粮营养成分及基本生产状况等基础数据和48份泌乳牛粪便的氮磷含量,利用SAS统计分析软件,对其进行相关性分析和回归分析,建立预测模型。结果表明:日粮有机质摄入量(organic matter intake,OMI)和粗脂肪摄入量(crude fat intake,CFi)与泌乳牛粪便总氮含量有显著的正相关性,相关系数分别为0.836和0.705。泌乳牛体重(body weight,BW)与粪便总磷含量呈负相关性,相关系数为-0.525。利用多元线性回归分析建立的预测模型的决定系数R2显著高于一元线性回归方程。其中基于泌乳牛产奶量(milk yield,MY),产奶天数(days in milk,DIM),日粮有机质摄入量OMI和氮摄入量(nitrogen intake,NI)建立的粪便总氮含量的预测模型的决定系数R2可达0.96(P0.001),预测方程为:y=0.43+0.29×MY+0.02×DIM+0.92×OMI-13.01×NI。粪便总磷含量的预测模型的决定系数R2相对低于总氮含量的预测模型,最高为0.62(P0.10),预测方程为:y=22.97-0.026×BW-4.02×NI+14.63×PI(phosphorus intake,PI)。最后利用6组泌乳牛日粮营养成分及其基本生产状况的基础数据和对应的18份粪便样品的氮磷含量对最优预测模型进行了外部验证。结果表明,粪便总氮含量和总磷含量的预测值与测定值间的相对误差分别为1.62%和3.81%,预测标准差分别为0.70 mg·g-1和0.68 mg·g-1,模型取得较理想的预测结果。 相似文献
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生物滴滤池是农村生活污水处理的主要技术之一,但其存在氮、磷去除能力有限,稳定性不高等缺点。为提高新型分层生物滴滤池的氮磷去除效率,探索最佳工艺条件,本文采用新型分层生物滴滤池为试验装置,考察了滤料种类、水力负荷、回流比等对装置去除污水中氮磷性能的影响。结果表明,当滤料为炉渣、水力负荷为4 m3·m-2·d-1、回流比为2∶1时滤池去除氮磷的效果最好,对NH4+-N、TN、TP、COD的平均去除率分别可达到87.08%、57.37%、66.04%、80.78%;采用较高的回流比是滴滤池提高脱氮效果的一条有效途径。 相似文献
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光谱变换方法对黑土养分含量高光谱遥感反演精度的影响 总被引：3，自引：1，他引：2
高光谱遥感反演黑土养分含量时,光谱变换方法对提取精度具有显著影响,为明确二者响应关系,提高反演精度和稳定度,该文以黑龙江建三江地区为研究区,引入航空高光谱成像系统CASI-1500,获取380～1 050 nm数据进行分析。均匀采样60个样品,化验获得其有机质、全氮、全磷和全钾含量数据,利用神经网络方法对有机质含量、支持向量机对氮、磷、钾含量进行建模。对比研究了重采样（RE）、对数倒数（LR）、一阶微分（FD）、包络线去除（CR）和多元散射校正（MSC）变换5种光谱变换后的提取精度。结果表明：MSC、MSC、LR和RE光谱变换方法分别应用到有机质、氮、磷和钾特征波段的组合运算中,得出黑土养分含量的空间分布精度相对最高,预测样本的决定系数分别为0.748、0.673、0.631和0.420。 相似文献
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该文针对亚热带丘陵区的生态特征,构建了"种植-肉牛-有机肥-种植"农牧复合循环农业模式,包括种植系统、养殖系统、废弃物无害化处理系统和产品营销服务系统。为了探明"种植-肉牛-有机肥-种植"模式各子系统氮磷投入产出流向特征,基于投入产出模型理论构建了该模式氮磷投入产出模型,并对模型参数的计算方法进行定量化研究。以亚热带丘陵区长沙县金井镇循环农业示范基地为例对模式氮磷投入产出模型的构建进行实证研究,进行种植系统、养殖系统、废弃物无害化处理系统、产品营销服务系统的氮磷投入产出分析。结果表明,循环农业模式氮磷投入产出模型的构建,可以反映各子系统氮磷的中间使用和最终产品的投入产出流动状况,建立循环农业系统中氮磷在各类主要产品的生产和分配之间的平衡关系,研究成果不仅可为亚热带丘陵区农牧复合循环农业模式氮磷资源的高效利用提供科学参考,并且可为农牧生态系统氮磷循环元素平衡的机理研究提供理论依据。 相似文献
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怀柔水库上游农业氮磷污染负荷变化 总被引：2，自引：1，他引：1
流域尺度农业污染负荷估算及其时间上的变化分析可为流域农业结构调整以及水污染控制和治理提供科学依据。利用输出系数模型,对怀柔水库上游两怀流域2000年和2011年的农业污染负荷总氮和总磷进行了估算和变化分析,揭示了各类农业活动对两怀流域氮磷污染的影响。结果表明：从2000到2011年两怀流域农业氮和磷负荷总量有增加的趋势,分别从2000年的454.029和51.014 t上升到2011年的485.961和58.437 t,其中水产养殖氮、磷负荷量增加比重最大。流域内农业土地利用及产业结构变化是引起氮磷污染负荷发生变化的主要原因。建议针对不同污染源类型,采取相应减控措施减少各类污染物排放量;同时,大力发展流域循环经济模式,实现种植业、养殖业和农村生活废弃物的资源化和再生利用。 相似文献
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通过不同取样尺度下采集皎口水库水样,测定水体主要指标总氮、总磷、氨氮及高锰酸盐指数含量,研究了地统计分析法在不同取样尺度下对水库水体空间变异的适用性和空间插值的质量。研究结果表明,皎口水库100 m尺度与200 m取样尺度相比,4种主要水质指标在不同取样尺度下空间变异最佳变异模型、插值模拟及空间分布均存在一定差异。空间拟合模型方面,总氮、高锰酸盐指数最佳拟合模型为高斯模型,总磷、氨氮最佳拟合模型为球面模型;结合模型特征参数和空间插值综合评价,总氮和氨氮在200 m取样尺度下表现出较好的空间相关性,插值模拟质量较好,而总磷和高锰酸盐指数则在100 m尺度下表现出一定优势;空间分布上,水体氨氮、高锰酸盐的影响主要是人为因素,总磷受水库内源环境影响较大,而总氮则与库周农业种植等活动密切相关。以上结果表明,总氮和氨氮更适合在200 m尺度下取样,而总磷和高锰酸盐指数宜在100 m尺度下取样。 相似文献
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同时反演氮、磷元素含量相对于单一元素反演可以更加全面地表达水稻的营养状况,为快速、准确获取水稻叶片氮、磷含量和精准变量施肥提供依据。该研究基于不同氮肥处理的田间小区试验,获取水稻叶片氮、磷含量数据,采用竞争性自适应重加权采样法（Competitive Adapative Reweighted Sampling,CARS）筛选氮素与磷素共同特征波长,以特征波长反射率为输入,以化学方法测得叶片氮、磷元素含量为输出,分别使用反向传播神经网络、极限学习机（Extreme Learning Machine,ELM）、龙格-库塔算法优化极限学习机（RUNge Kutta optimizer-Extreme Learning Machine,RUN-ELM）构建水稻叶片氮、磷含量反演模型并分析。结果表明：采用CARS方法有效去除了高光谱中大量无用、冗余信息,得到5个氮、磷元素共同特征波长,去除具有共线性的特征波长,最后筛选出的特征波长分别是451、488、780、813 nm。使用筛选后的特征波长反射率构建RUN-ELM水稻叶片氮、磷含量反演模型效果最好,氮素训练集的决定系数R2为0.690,均方根误差为0.669 mg/g,磷素训练集的决定系数R2为0.620,均方根误差为0.027 mg/g。通过对比,RUN-ELM在预测能力、模型稳定性上优于反向传播神经网络以及ELM模型。综上研究,基于CARS-RUN-ELM的水稻叶片氮、磷含量反演模型可以快速、准确获取水稻叶片氮、磷含量,可为水稻精准施肥提供参考。 相似文献
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A three-year study was carried out in Las Tablas de Daimiel National Park, a Spanish semi-arid wetland, to describe eutrophication patterns and the responses of the main primaryproducers in contrasting inundation years. Total and dissolved nitrogen and phosphorus, phytoplankton chlorophyll-a(monthly) and emergent macrophyte cover (yearly) were measured together with water levels. Water balances were taken to assessphosphorus and nitrogen annual nutrient budgets. The wetland could be termed hypertrophic. Nutrients displayed distinct seasonality because nitrogen peaked both in winter and summer,whereas phosphorus did so in late spring and early summer. A reduction in both total nitrogen and phosphorus in humid yearsdue to higher water levels was also observed. An important spatial heterogeneity in nutrient content occurred throughout the study, part of which could be ascribed to hydrological fluctuations since the input site showed higher mean values in rainy years. Mass balances suggested that sedimentation played a key role in nutrient dynamics, with macrophyte leaching and waterfowl additions being minor sources. Internalloading was much higher than external loading in this wetland,thereby being responsible for higher sedimentation rates.Phytoplankton chlorophyll-a displayed seasonality, withpeaks in late summer, when macrophyte activity was decreasing.No relationship between either chlorophyll-a and nutrients or hydrological conditions could be ascertained formost sampling stations and years of study. However, the waterlevel-dependent, emergent macrophyte sawgrass (Cladium mariscus) presented a statistically significant relationship with both nitrogen and phosphorus. Our results demonstrate thatmacrophytes must be taken into account in wetland eutrophicationmodels. A conceptual model comparing the responses of primary producers to eutrophication in lakes and wetlands is outlined. 相似文献