红壤丘陵区旱地和水田对农业小流域N负荷贡献的水文机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41771263
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0709.基础土壤学
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Co-existence of upland and paddy fields is an important feature of agricultural catchments in the hilly red soil region. Due to diverse farming systems, the differences in the time-variable contributions of nitrogen loading are large between the two ecosystems. Owing to limitations in research methods, it is a big challenge to distinguish the contributions of the two ecosystems from the mixture of a catchment. This has led to uncertainties about the hydrological mechanisms of nitrogen loading for upland and paddy ecosystems at catchment scale. This project will be carried out in a high intensive planting agricultural catchment located in hilly red soil region. It will address the challenges regarding separating the N loadings of the two ecosystems by a combined approach of endmember mixing analyses, i.e., taking stable isotope & chemical elements as tracers and traditional theory of soil physics, i.e., Richards Equation. Based on this approach, the temporal dynamics, the main loss pathway and the responses to natural factors, e.g., seasonal draught and extreme precipitation and human activities, e.g., fertilization and tillage will be identified. The driving mechanisms of runoff on nitrogen loading will be revealed. Finally, we will evaluate the risk of nitrogen loading from the two ecosystems under diverse hydrological conditions. These research results could provide scientific support for making more environmentally-friendly agricultural management systems to control the agricultural non-point pollution.
旱地和水田并存是红壤小流域的重要特点。不同的农业管理制度决定了这两种生态系统对流域N负荷的贡献存在巨大差异。过去由于技术手段的限制,难以将两者对流域N负荷的贡献区分,导致目前两种生态系统N负荷的水文驱动机制尚未完全明晰。针对这一问题,本项目拟以红壤丘陵区高度集约化种植模式下的农田小流域为研究对象,借助稳定性同位素-地球化学离子示踪和经典土壤物理理论相结合的技术手段,以追踪径流来源为切入点,提出区分旱地和水田系统对流域N负荷的方法;阐明两种生态系统对流域N负荷贡献的大小、主要路径、季节性动态以及对自然因素(季节性干旱和极端降水等)和人为干扰(施肥,翻耕等)的响应;揭示径流对N负荷的驱动机制。在此基础上,评估两种生态系统不同水文条件下N负荷风险。研究结果可为红壤区制定更加环境友好的农业管理制度,实现农业面源污染精准控制提供科学依据。

结项摘要

水田和旱地生态系统对流域氮负荷的贡献有显著差异,但是由于两者交错存在,导致区分水田和旱地生态系统对红壤流域径流和氮负荷的贡献十分困难。本研究利用水文监测和径流来源示踪的技术手段,明确了水田生态系统和旱地生态系统降水-产流特征,阐明了水田和旱地子流域径流中氮素浓度和氮负荷的季节动态,区分了水田和旱地子流域对流域氮负荷的贡献,揭示了流域氮负荷的水文驱动机制。研究发现,1)旱地生态系统的产流过程对降水的响应强于水田生态系统,并且降水类型对水田和旱地生态系统的影响差异明显;2)雨季是流域氮素流失的“热时”,水田生态系统是氮素流失的“热区”;3)灌溉水是水田生态系统径流的主要组成成分,雨水是旱地生态系统径流的主要驱动因素,地下径流对两种生态系统径流的贡献均不可忽视;4)无论是水田还是旱地生态系统,流域氮负荷的时间动态均受径流组分的控制,饱和带的地下径流是流域氮负荷的主要流失途径,其贡献比例在旱地生态系统高于水田生态系统。相关研究成果可用于区分不同生态系统对流域氮负荷的贡献,为亚热带季风气候区及水文条件类似地区的农业面源污染防控提供理论支撑。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Assessment of water sources and their contributions to streamflow by endmember mixing analysis in a subtropical mixed agricultural catch
通过亚热带混合农业捕捞端元混合分析评估水源及其对水流的贡献
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Agricultural Water Management
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Lv Yujuan;Gao Lei;Geris Josie;Verrot Lucile;Peng Xinhua
  • 通讯作者:
    Peng Xinhua
Temporal instability of soil moisture at a hillslope scale under subtropical hydroclimatic conditions
亚热带水文气候条件下山坡尺度土壤湿度的时间不稳定性
  • DOI:
    10.1016/j.catena.2019.104362
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Catena
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Lei Gao;Xinhua Peng;Asim Biswas
  • 通讯作者:
    Asim Biswas
Applicability of cosmic-ray neutron sensing for measuring soil water content to heterogeneous landscapes under subtropical hydroclimatic conditions
宇宙线中子传感测量亚热带水文气候条件下异质景观土壤含水量的适用性
  • DOI:
    10.1016/j.jhydrol.2021.126068
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Journal of Hydrology
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Pangzhe;Jia Yuhua;Peng xinhua;JuXinni;Gao Lei
  • 通讯作者:
    Gao Lei
Hydrologic separation and their contributions to N loss in an agricultural catchment in hilly red soil region
红壤丘陵区农业流域水文分离及其对氮素流失的贡献
  • DOI:
    10.1007/s11430-018-9361-7
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Science China Earth Sciences
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yaji Wang;Lei Gao;Xinhua Peng
  • 通讯作者:
    Xinhua Peng

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

一类线性乘积和规划问题的分支定界缩减方法 A Branch and Bound Reduction Algorithm for Solving a Class of Sums of Linear Multiplicative Programming Problems
求解一类线性乘法规划问题的分支定界约简算法
  • DOI:
    10.12677/orf.2017.74012
  • 发表时间:
    2017-10-16
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    井霞;高磊
  • 通讯作者:
    高磊
分散制御Si3N4導波路を用いた2オクターブ光発生
使用色散控制 Si3N4 波导产生两个倍频程的光
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    川島滉太;石澤淳;高磊;徐学俊;土澤泰;相原卓磨;西川正;コングァンウェイ;山本宗継;山田浩治;小栗克弥
  • 通讯作者:
    小栗克弥
Si細線構造への高密度Si量子ドット形成
在硅细线结构上形成高密度硅量子点
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    高磊;竹内大智;牧原克典;池田弥央;大田晃生;宮崎誠一
  • 通讯作者:
    宮崎誠一
丹参酮ⅡA抑制肝纤维化作用机制的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    山东医药
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张笑菲;高卓维;吕志平;高磊
  • 通讯作者:
    高磊
结合蛋白质互作与基因表达谱信息大范围预测蛋白质的精细功能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国科学(C辑:生命科学)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郭政;饶绍奇;高磊;李彦辉;李霞;朱明珠
  • 通讯作者:
    朱明珠

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

高磊的其他基金

土壤结构对红壤农田小流域水文过程影响的模拟研究
  • 批准号:
    42077012
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    57 万元
  • 项目类别:
    面上项目
红壤丘陵区坡耕地壤中流的量化及其产生机制
  • 批准号:
    41301233
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码