[發(fā)明專利]一種流域尺度氮素化肥最大允許投入量的確定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510391990.0
• 申請日: 2015-07-06
• 公開（公告）號: CN105009768B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉宏斌;李文超;習(xí)斌;胡萬里;雷秋良;劉申;翟麗梅;王洪媛;武淑霞;任天志;雷寶坤;崔超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所
• 主分類號: A01C21/00
• 分類號: A01C21/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 王文君,顧筑華

1.一種流域尺度氮素化肥最大允許投入量的確定方法，其特征在于，該方法按以下步驟進行：

(1)選取典型研究區(qū)；

(2)構(gòu)建典型研究區(qū)面源污染的模型，并模擬驗證；

(3)建立氮素化肥投入量與氮素輸出濃度的響應(yīng)關(guān)系；

(4)根據(jù)目標研究區(qū)環(huán)境規(guī)劃及環(huán)境分區(qū)水質(zhì)要求，確定保證目標研究區(qū)地表水水質(zhì)安全的總氮濃度限值；

(5)確定目標研究區(qū)氮素化肥最大允許投入量；

步驟1)中典型研究區(qū)域的選擇要求是：①典型性與目標研究區(qū)的自然條件：氣象、水文和地形及人為特征：種植模式和農(nóng)田管理措施相一致；涵蓋目標研究區(qū)主要的土壤類型及土地利用方式；②數(shù)據(jù)完整易于收集模型模擬所需要的空間數(shù)據(jù)：DEM、土壤和土地利用圖及屬性數(shù)據(jù)：土壤屬性、氣象和水文；③便利性所處位置交通便利，且為封閉流域，出口較為單一，便于開展水文監(jiān)測；

所述步驟2)典型研究區(qū)面源污染的模型為SWAT模型、AGNPS模型或HSPF模型；

所述步驟2)中所述面源污染模型構(gòu)建包括空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的構(gòu)建；

所述空間數(shù)據(jù)包括DEM、土壤圖及土地利用圖；所述屬性數(shù)據(jù)包括氣象數(shù)據(jù)、土壤屬性數(shù)據(jù)和農(nóng)田管理數(shù)據(jù)；

所述步驟2)的面源污染模擬是應(yīng)用構(gòu)建的面源污染模型，通過水系提取、子流域劃分、HRU生成、氣象及土壤、管理參數(shù)輸入運轉(zhuǎn)模型，并根據(jù)典型研究區(qū)實測的徑流、泥沙和氮負荷數(shù)據(jù)對模型進行參數(shù)校準和驗證；

收集流域出口河流流量、泥沙含量及總氮濃度的實測數(shù)據(jù)，并將模型模擬結(jié)果與實測數(shù)據(jù)進行比較，驗證模型適用性；步驟3)中：建立氮素化肥投入量與氮素輸出濃度響應(yīng)關(guān)系，通過調(diào)查收集目標研究區(qū)的氮素化肥習(xí)慣性施肥量，并以該值為參考標準，設(shè)定習(xí)慣性施肥、減施20％、減施40％、減施60％、減施80％、不施幾種施肥情景，應(yīng)用驗證后的面源污染模型，分別模擬不同情景下目標研究區(qū)的徑流、氮素輸出量，計算徑流中氮素的濃度，通過對不同情境下氮素化肥投入量與流域氮素輸出濃度進行回歸分析建立氮素化肥投入與氮素輸出濃度的響應(yīng)關(guān)系方程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟5)中：將保證目標研究區(qū)地表水水質(zhì)安全的總氮濃度限值代入建立的氮素化肥投入量與流域氮素輸出濃度響應(yīng)關(guān)系式，確定目標研究區(qū)氮素化肥的最大允許投入量。