课题基金 / 基金详情

作物类型和耕作方式对丹江上游小流域氮磷流失过程的影响

批准号:
42107087
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
李婧
依托单位:
学科分类:
环境水科学
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
李婧

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
南水北调中线工程作为我国“四横三纵”水资源调配格局的重要“一纵”,是缓解华北地区水资源短缺的大型跨流域调水工程。近年来工程水源区(丹江口水库上游)农业活动引起的非点源污染呈增加态势,给水源区的水质安全带来极大风险。坡耕地是工程水源区非点源污染的重要来源之一。本项目拟选取丹江上游典型农业小流域为研究对象,基于野外人工降雨试验和非点源污染模型(SWAT),从坡面和流域两个尺度分析不同农作物种植类型(大豆、玉米、花生) 以及耕作方式下(套种、垄作)对坡耕地产流、产沙、氮磷输移过程的影响,揭示农作物类型与耕作方式对氮磷输出的阻控机制,从减少非点源污染角度确定最优的坡地农作物类型和耕作方式,为工程水源区农业非点源控制提供理论和数据支撑。
英文摘要
The middle route of the South-to-North Water Diversion Project is an important water diversion project for China's water resources planning. It aims to alleviate the water shortage in North China. In recent years, non-point source pollution caused by agricultural activities in the water source area of the project (the upstream of Danjiangkou Reservoir) has increased, and this poses a far higher risk to water quality safety in the water source area. In this study, small agricultural watershed, located in the upstream region of the Dan River, is chosen as our research area. A field simulated rainfall experiment and non-point source pollution model are conducting, and to study the loss processes of runoff,.sediment, nitrogen and phosphorus in the slope farmland subjected to different crop types (soybean, corn, and peanut) and tillage measures (interplant and ridge culture). The mechanisms behind runoff and sediment nitrogen and phosphorus losses in response to crop types and tillage measures change will be revealed. The optimal crop types and tillage measures on slopes will be determined from the perspective of reducing non-point source pollution. Overall, it is expected to provide some essential suggestions for controlling the non-point source pollution.in the water source area of the project.
本研究利用 SWAT 模型模拟了丹江流域陕西段的非点源污染负荷,主要研究成果如下:(1)构建了丹江流域陕西段 SWAT 模型。基于空间和属性数据库,该模型将丹江流域陕西段划分出34个子流域和199个水文响应单元(HRU)。使用SWAT-CUP软件基于实测径流数据和水质数据对模型参数进行率定和验证,率定和验证结果均满足 Ens≥0.50,R2≥0.60,表明 SWAT 模型在研究区的模拟具有一定合理性。(2)分析了丹江流域陕西段非点源污染的时空分布特征。丹江流域陕西段非点源污染氮磷负荷的年内变化规律是丰水期(6-10月)最高,枯水期(12-2月)最低;非点源污染氮磷负荷的空间分布特征是流域上下游负荷偏高。(3)识别了丹江流域陕西段非点源污染关键源区。采用单位面积负荷指数法对流域的关键源区进行识别,确定丹江流域陕西段的关键源区为位于1、3、4、5、9、10、32、34号子流域。(4)评价了最佳管理措施(BMPs)对非点源污染负荷的削减效果。共设置了8种BMPs。其中,单个BMPs对非点源污染氮磷负荷的削减效率由高到低依次为:情景5(植被缓冲带)>情景6(植草水道)>情景4(残差覆盖耕作)>情景2(化肥施用量减少20%)>情景3(免耕)。(5)评估了最佳管理措施(BMPs)的成本效益。通过成本效益核算发现工程性措施的成本效益值高于非工程性措施。
黄土高原沟壑区植被结构与土壤水分协同机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    李婧
  • 依托单位:
国内基金
海外基金