河流生態(tài)系統(tǒng)健康評價：理論、方法與應用

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 國內外研究現狀及發(fā)展動態(tài) 3
1.2.1 農田排水指標 3
1.2.2 農田排水與生態(tài)環(huán)境 5
1.2.3 農田控制排水技術 6
1.2.4 農田生態(tài)排水溝 8
1.3 研究方法與技術路線 9
1.4 主要的科學問題與研究內容 11
1.5 支撐條件 15
1.5.1 依托的研究課題 16
1.5.2 科研平臺 17
第2章 澇漬脅迫的作物和環(huán)境響應與農田生態(tài)排水 21
2.1 農田生態(tài)排水綜述 21
2.1.1 水的生態(tài)功能 21
2.1.2 排水對農田生態(tài)環(huán)境的影響 25
2.1.3 農田生態(tài)排水的內涵與指標 36
2.2 農作物生長與生態(tài)環(huán)境的關系 37
2.2.1 農作物生產與環(huán)境相互作用的關系 37
2.2.2 農作物生長對環(huán)境因子的要求 42
2.2.3 農作物的水分脅迫 46
2.3 農作物的澇漬機理與響應規(guī)律 57
2.3.1 澇漬成因與機理 57
2.3.2 農作物的澇漬抗逆性 61
2.3.3 農作物的澇漬響應規(guī)律 66
2.4 農田生態(tài)排水指標與技術 80
2.4.1 土壤溶質運移規(guī)律與農田排水調度 80
2.4.2 農田生態(tài)地下水位 86
2.4.3 排水溝道生態(tài)水位 92
2.4.4 農田生態(tài)排水指標及其技術 96
2.5 小結 100
第3章 農田排水溝系及其氮磷阻控機制 102
3.1 農田排水系統(tǒng)組成及其功能 102
3.1.1 農田排水系統(tǒng)組成 102
3.1.2 農田排水方式及其功能 103
3.1.3 農田排水溝系的環(huán)境生態(tài)功能 106
3.2 農田排水溝氮磷滯留效應的水文作用機制 108
3.2.1 模型與方法 109
3.2.2 氮磷吸收速度估算 111
3.2.3 水文頻率分布與氮磷滯留模擬 112
3.2.4 頻率加權滯留率模擬 113
3.2.5 最有效流量與等效流量估算 114
3.2.6 討論 114
3.3 農田排水溝蘆葦氮磷阻控效應及機制 115
3.3.1 模型與方法 116
3.3.2 模型參數估值 119
3.3.3 氮磷滯留的蘆葦阻控效應 121
3.3.4 主流區(qū)與暫存區(qū)滯留貢獻比率 122
3.3.5 討論 123
3.4 農田排水溝氮磷滯留的水文與生物協同作用機制 124
3.4.1 模型與方法 124
3.4.2 水動力學特征 127
3.4.3 阻控滯留貢獻估算 128
3.4.4 討論 130
3.5 農田排水溝氮素吸收動力學特征及機制 132
3.5.1 模型與方法 133
3.5.2 氨氮吸收動力學特征及模擬 135
3.5.3 硝態(tài)氮吸收動力學特征及模擬 140
3.6 農田排水溝底質磷的生物、非生物吸收機制 147
3.6.1 材料與方法 147
3.6.2 生物、非生物吸收潛力 149
3.6.3 生物、非生物吸收貢獻率 151
3.6.4 討論 152
3.7 農田生態(tài)排水溝 153
3.7.1 農田生態(tài)排水溝主要特征 153
3.7.2 農田排水溝的生態(tài)環(huán)境效應 154
3.7.3 農田生態(tài)排水溝結構類型 159
3.7.4 農田生態(tài)排水溝設計 163
3.8 小結 176
第4章 農田控制排水及其生態(tài)效應 179
4.1 農田控制排水概述 179
4.2 田間控制排水技術與裝置 180
4.2.1 研究方法 180
4.2.2 定水位調控影響的水分運動與水旱緩解效應 187
4.2.3 時序動態(tài)調控影響的水分運動與水旱緩解效應 210
4.2.4 田間控制排水裝置研發(fā) 221
4.3 干溝控制排水技術 223
4.3.1 試驗區(qū)概況及試驗布置 224
4.3.2 干溝控制排水效應 229
4.3.3 干溝控制水位方案優(yōu)選 263
4.4 控制排水技術體系 267
4.4.1 控制排水工程類型及結構組成 267
4.4.2 主要技術參數 269
4.4.3 控制運用技術與管理 269
4.5 小結 271
第5章 農田生態(tài)排水仿真模擬及其指標優(yōu)選 274
5.1 模擬計算區(qū)概化 274
5.2 模型構建 275
5.2.1 一維水力學模型 275
5.2.2 分布式水文模型 277
5.2.3 水量平衡方程 279
5.3 目標函數與約束 281
5.3.1 目標函數 282
5.3.2 約束條件 282
5.4 模型求解 283
5.4.1 一維水力學模型求解 283
5.4.2 分布式水文模型求解 287
5.5 模型率定與驗證 288
5.5.1 基礎資料與參數擬定 288
5.5.2 參數率定驗證 298
5.6 農田生態(tài)排水指標及其優(yōu)選 301
5.6.1 模擬方案設計 301
5.6.2 模擬結果分析 302
5.6.3 農田生態(tài)排水指標優(yōu)選 317
5.7 小結 326
第6章 農田生態(tài)排水技術應用與實施效果 328
6.1 在行業(yè)發(fā)展與管理方面的應用 328
6.1.1 區(qū)域水利治理思路調整 328
6.1.2 區(qū)域生態(tài)環(huán)境改善 329
6.1.3 行業(yè)技術標準制定 330
6.1.4 區(qū)域水利相關規(guī)劃、工程建設及運行管理 330
6.2 應用實例 331
6.2.1 區(qū)域性控制排水與蓄水工程規(guī)劃 331
6.2.2 控制排水示范項目 343
參考文獻 348
后記 353