松花江流域农田氮迁移过程及其非点源氮污染形成机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31400449
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0310.污染生态学与恢复生态学
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Study on the transfer process of different forms farmland nitrogen, farmland flow away nitrogen isotope tracing and the formation mechanism of non-point source nitrogen pollution of its non-point source pollution loss from farmland intypical tributary Ashi River Basin of Songhua River, by use of GIS technology, the field experiments and stable isotope tracing techniques. It would provide the method of non-point source nitrogen pollution monitoring for the high-latitudeareas region of China...Firstly, Hydrological response units(HRUs) of the basin will have been divided, by the ArcSWAT software use of basic geographic data. The choice of a HRU and the experimental sites, combined with the on-site survey conducted. ..Secondly, Different abundances of N-15 labeled nitrogen fertilizer will have been applied for the fields of corn, soybean, and rice in the HRU. Study on different forms of nitrogen the longitudinal transfer process, use of the design of the experimental devices that will monitoring field nitrogen leaching, denitrification, ammonia volatilization and nitrogen deposition. ..Thirdly, Runoff flow and concentration of different forms of nitrogen will have been measured in the HRU exports and downstream catchments respectively. Study on nitrogen the transverse transfer process using a stable isotope tracing techniques calculate the different plots nitrogen output. ..Finally, Study on formation mechanism of the farmland nitrogen non-point source pollution, the Basin nitrogen loss will has been calculated by monitoring data analysis, the result verify with simulation result of ArcSWAT, obtain agricultural non-point source output of Ashi River Basin. A complete set of monitoring technology method will have appeared, above series of experiments and calculations.
利用稳定同位素示踪技术、田间原位实验和GIS技术,对松花江典型支流阿什河流域农田不同形态氮的迁移过程、农田氮流失同位素示踪、非点源氮污染形成机理进行研究,为高纬度地区非点源氮污染的监测提供方法。首先,利用ArcSWAT软件,加载基础地理数据对该流域进行水文响应单元的划分,结合现场调查进行水文响应单元和实验场地的选择。其次,对在水文响应单元内选择农作物玉米、大豆、稻田,施用不同丰度N-15标记氮肥,利用设计的实验装置,进行农田原位氮的淋失、反硝化、氨挥发和氮沉降等的监测,研究不同形态氮的纵向迁移过程。再次,在水文响应单元出口和下游汇水处,进行流量和不同形态氮浓度测定,采用稳定同位素示踪技术,计算不同田块氮的输出量,研究氮的横向迁移过程。最后,研究农田氮非点源污染形成机理,通过数据分析计算流域氮的流失量,计算结果与ArcSWAT模拟结果验证,得出农业非点源输出量,形成成套监测技术方法。

结项摘要

利用GIS技术、现场原位实验,研究松花江流域内阿什河流域农田氮素的纵向和横向迁移过程,以及土壤中微生物种群在氮素转化过程中的作用及随季节的动态变化,阐明了流域非点源氮污染的形成机理。运用SWAT模型对阿什河流域氮的迁移规律进行研究,结果表明在空间尺度上,流域内总氮负荷的空间分布,负荷较低的地区主要集中在流域的上游,总氮在3.51~23.7 kg/hm2范围内;负荷较高的地区主要集中流域的下游,总氮的负荷在23.7~60.7 kg/hm2范围内。这与流域的土地利用方式不无关系。在耕地区由于化肥、农药等人类活动的影响使得相对于林地的总氮负荷很高,对流域内主要土地利用类型做分类合并统计,发现水田和旱地的总氮负荷比最高,两者合计的总氮流失量占全流域总流失量分别为76.1%,是流域内的主要污染源,由于流域内地形坡度起伏较大,可以实行一系列的控制措施,如等高耕作、退耕还林、减少化肥的使用量等,这对减少以农业为主的阿什河流域非点源污染有重要意义。在SWAT模型划分的37个子流域中选择子流域开展农田氮迁移过程研究,选择了大豆、玉米和水稻田块开展氮素的横向纵向迁移试验研究,定量化研究出随季节月份变化,田块氨挥发、反硝化、氮沉降、淋溶渗滤的变化,探索建立准确研究小流域非点源氮的输出量的方法,可为农业非点源氮污染的监测与治理提供科学依据。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(1)
高纬区阿什河面源氮和磷污染输出特征
  • DOI:
    10.19316/j.issn.1002-6002.2017.02.08
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中国环境监测
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    马广文;王业耀;香宝;苏布达;胡钰;于洋;王光
  • 通讯作者:
    王光
Nitrogen pollution characteristics and source analysis using the stable isotope tracing method in Ashi River, northeast China
阿什河稳定同位素示踪法氮污染特征及来源分析
  • DOI:
    10.1007/s12665-014-3786-4
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    ENVIRONMENTAL EARTH SCIENCES
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Ma Guangwen;Wang Yeyao;Bao Xiang;Hu Yu;Liu Yuping;He Lihuan;Wang Taiming;Meng Fansheng
  • 通讯作者:
    Meng Fansheng
阿什河水系枯水期氮污染特征与同位素源解析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    环境污染与防治
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    马广文;王业耀;香宝;胡钰;刘玉萍;汪太明;于海斌
  • 通讯作者:
    于海斌

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其他文献

2016-2019长江流域水质时空分布特征
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    环境科学研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈善荣;何立环;张凤英;马广文;林兰钰
  • 通讯作者:
    林兰钰

其他文献

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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

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          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]
      
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