目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 多重脅迫下流域碳氮磷的失衡變化 1
1.2 東江流域概況 2
1.2.1 地理區(qū)位 2
1.2.2 氣候水文 3
1.2.3 土地利用 4
1.2.4 經(jīng)濟(jì)社會(huì) 5
1.2.5 水環(huán)境質(zhì)量 6
參考文獻(xiàn) 12
第2章 東江流域碳氮磷變化特征與驅(qū)動(dòng)分析 14
2.1 水環(huán)境調(diào)查 14
2.1.1 采樣方案 14
2.1.2 樣品指標(biāo) 15
2.1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 15
2.2 東江水文要素遙感反演 17
2.2.1 遙感影像處理 18
2.2.2 流量預(yù)測(cè)指標(biāo)提取 19
2.2.3 流量反演模型構(gòu)建 21
2.3 河流氮磷濃度遙感反演 21
2.3.1 遙感影像處理 22
2.3.2 氮磷預(yù)測(cè)指標(biāo)提取 22
2.3.3 氮磷反演模型構(gòu)建 23
2.4 河流碳氮磷的演變與驅(qū)動(dòng) 25
2.4.1 分析方法 25
2.4.2 驅(qū)動(dòng)力分析 26
2.4.3 驅(qū)動(dòng)效應(yīng)分析 29
參考文獻(xiàn) 39
第3章 東江流域農(nóng)業(yè)源碳氮磷耦合排放評(píng)估 41
3.1 農(nóng)業(yè)源碳氮磷排放評(píng)估 42
3.1.1 農(nóng)業(yè)源碳氮磷排放核算方法 42
3.1.2 碳氮磷排放歷史演變特征 48
3.1.3 碳氮磷排放強(qiáng)度時(shí)間分布特征 51
3.1.4 碳氮磷排放空間自相關(guān)性 52
3.2 碳氮磷排放的脫鉤彈性分析 55
3.2.1 TAPIO脫鉤模型 55
3.2.2 碳氮磷脫鉤狀態(tài)變化 56
3.2.3 區(qū)縣碳氮磷脫鉤狀態(tài)變化 58
3.3 碳氮磷耦合協(xié)調(diào)度與驅(qū)動(dòng)效應(yīng)評(píng)估 59
3.3.1 耦合協(xié)調(diào)度模型 59
3.3.2 LMDI分解分析模型 60
3.3.3 碳氮磷排放耦合協(xié)調(diào)度演變特征 61
3.3.4 驅(qū)動(dòng)因子與驅(qū)動(dòng)效應(yīng)評(píng)估 63
參考文獻(xiàn) 66
第4章 東江流域水環(huán)境碳氮磷源解析 68
4.1 基于三維熒光光譜的東江碳源解析 68
4.1.1 三維熒光光譜-平行因子分析法 69
4.1.2 DOM的三維熒光光譜特征 71
4.1.3 水體DOM的三維熒光組分比例 73
4.1.4 DOM的熒光特征參數(shù)分析 75
4.2 基于NANI的東江氮源解析 78
4.2.1 人類(lèi)活動(dòng)凈氮輸入模型 78
4.2.2 NANI及其組分的時(shí)間演變 81
4.2.3 NANI及其組分的空間分布 83
4.2.4 NANI影響因素分析 85
4.3 基于APCS的東江碳氮磷源解析 87
4.3.1 方法概述 87
4.3.2 上游源解析 91
4.3.3 中游源解析 98
4.3.4 下游源解析 105
4.3.5 河網(wǎng)區(qū)源解析 111
4.3.6 全流域源解析 117
參考文獻(xiàn) 127
第5章 東江流域水文與氮通量過(guò)程模擬 129
5.1 閘控流域水文過(guò)程模擬 129
5.1.1 典型區(qū)域概括 129
5.1.2 HSPF-RF串聯(lián)模型 130
5.1.3 水文變化指標(biāo) 131
5.1.4 模型率定與驗(yàn)證 132
5.1.5 大壩對(duì)水流狀態(tài)的影響及模擬 136
5.2 基于ReNuMa的氮通量模擬模型 139
5.2.1 ReNuMa模型的原理與結(jié)構(gòu) 139
5.2.2 ReNuMa模型的構(gòu)建 143
5.2.3 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理 145
5.3 河流氮通量模擬結(jié)果 146
5.3.1 ReNuMa模型的校準(zhǔn)與驗(yàn)證 146
5.3.2 流域氮通量的年際特征 148
5.3.3 流域氮通量的年內(nèi)特征 150
5.3.4 流域氮通量的空間特征 152
5.4 東江流域氮通量對(duì)NANI的響應(yīng)特征 153
5.4.1 氣象因素對(duì)氮通量的影響 153
5.4.2 人類(lèi)活動(dòng)因素對(duì)氮通量的影響 154
5.4.3 通量-NANI響應(yīng)模型的構(gòu)建 156
5.4.4 氮通量的長(zhǎng)期變化歸因分析 158
5.5 共享社會(huì)經(jīng)濟(jì)路徑下的東江氮通量預(yù)測(cè) 160
5.5.1 共享社會(huì)經(jīng)濟(jì)路徑發(fā)展情景 160
5.5.2 NANI與河流氮通量的預(yù)測(cè)方法 161
5.5.3 NANI與河流氮通量的變化特征分析 162
參考文獻(xiàn) 165
第6章 河流氮磷通量變化的河口環(huán)境效應(yīng)評(píng)估 167
6.1 區(qū)域概況 168
6.1.1 珠江干流 168
6.1.2 珠江口 168
6.2 珠江干流氮磷通量傳輸特征 169
6.2.1 河流氮磷通量核算與源解析方法 169
6.2.2 珠江氮磷通量的空間分布 173
6.2.3 珠江氮磷通量的時(shí)間變化 176
6.2.4 珠江氮磷極端通量變化特征 177
6.2.5 基于氮磷通量的溯源 179
6.3 珠江干流氮磷通量驅(qū)動(dòng)效應(yīng)解析 181
6.3.1 氮磷通量變化驅(qū)動(dòng)因子識(shí)別 181
6.3.2 通量變化驅(qū)動(dòng)效應(yīng)解析 182
6.3.3 降水與極端降水對(duì)河流氮磷通量變化的影響 183
6.3.4 氣溫與河流氮磷通量變化的關(guān)系 185
6.3.5 流域土地利用類(lèi)型對(duì)河流氮磷通量變化的影響 186
6.3.6 人為氮磷輸入對(duì)河流氮磷通量變化的影響 189
6.4 珠江口氮磷輸入與富營(yíng)養(yǎng)化特征 189
6.4.1 珠江口氮磷輸入組成 189
6.4.2 珠江口富營(yíng)養(yǎng)化特征 192
6.4.3 氮磷通量與河口營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)響應(yīng)關(guān)系 195
6.4.4 珠江口氮磷通量富營(yíng)養(yǎng)化效應(yīng)解析 199
參考文獻(xiàn) 204
第7章 東江流域農(nóng)業(yè)源碳氮磷排放預(yù)測(cè) 207
7.1 基于SD的農(nóng)業(yè)源碳氮磷預(yù)測(cè)模型 207
7.2 SD模型檢驗(yàn) 209
7.2.1 有效性檢驗(yàn) 209
7.2.2 歷史性檢驗(yàn) 209
7.3 情景設(shè)計(jì) 210
7.4 情景模擬結(jié)果 214
7.4.1 歷史發(fā)展情景 214
7.4.2 推進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展情景 219
7.4.3 農(nóng)業(yè)發(fā)展約束情景 223
7.4.4 能源約束情景 227
7.4.5 綜合約束情景 231
7.5 情景比較 233
參考文獻(xiàn) 234
第8章 東江流域農(nóng)業(yè)源減污降碳協(xié)同調(diào)控 236
8.1 農(nóng)業(yè)源碳氮磷排放協(xié)同優(yōu)化模型構(gòu)建 236
8.1.1 優(yōu)化框架 236
8.1.2 優(yōu)化目標(biāo) 237
8.1.3 約束條件 237
8.1.4 參數(shù)設(shè)置 240
8.2 流域農(nóng)業(yè)源生產(chǎn)要素優(yōu)化結(jié)果 244
8.3 流域農(nóng)業(yè)源碳氮磷排放優(yōu)化結(jié)果 245
8.4 各區(qū)縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素優(yōu)化結(jié)果 247
8.5 各區(qū)縣農(nóng)業(yè)源碳氮磷排放優(yōu)化結(jié)果 250
參考文獻(xiàn) 253