《農業面源污染物運移轉化及其環境效應》是依託中山大學，由張仁鐸擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：農業面源污染物運移轉化及其環境效應
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：張仁鐸
- 依託單位：中山大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
農田灌溉和施用化肥及農藥是支持現代農業的兩大支柱，然而，化肥及農藥的大量使用和不適當的灌溉給農業生態及環境帶來嚴重不良影響。本項目針對農業典型面源污染物（氮素、農藥Atrazine、重金屬鎘）與土壤溫室氣體的環境影響展開研究。研究農田尺度下土壤中氮素和農藥的運移與轉化規律及其環境效應，探討農業區控制地下水硝態氮和農藥污染的灌溉與施肥(藥)模式組合，模擬和預測不同氣候條件、土壤條件、作物生長條件下區域尺度的農藥淋失風險，建立灌溉條件和土壤理化特性等多因子作用下土壤中鎘的吸附與解吸的機理模型，研究農業生態系統中溫室氣體的釋放和匯聚機理，探討農業面源污染條件下產生農業生態與環境效應的微生物學原因以及農業生態系統的演化規律，建立防止農業生芝淚捉態系統面源污染的健康評價指標體系。為制定最佳農業管臘槳微理措施、實現農業和環境的可持續發展提供科學依據。
結題摘要
本項目針對農業面源污染物遷移轉化及其環境效應照旋，開展了實驗研究與理論探索，主要創新點和研究成果表現在以下5個方面：1、污染物在土壤中的遷移和轉化過程：建立了污染物隨婆紋蒸時空變化的監測方法，開展了土壤污染物非均勻流動多離子過程示蹤試驗，研究了不同類型生物碳對土壤物理和水動力特性的影響機理，實現了多尺度土壤水力參數數據整合，確立了有效水動力參數的尺度關係及尺度提升理論，運用隨機方法模擬強變異介質中地下水流和溶質遷移過程。2、農田尺度下土壤中氮素和農藥的運移與轉化規律及其環境效應：研究了不同田間管理措施下土壤中氮素的遷移轉化規律，揭示了田間土壤水分狀況、微生物和碳對土壤氮遷移轉化的作用機理，研究了外加氮源對土壤真菌分解凋落物以及對土壤易分解碳及難分解碳的影響，結合土壤空間變異性研究腳道棕您了田間土壤中農藥Atrazine的運移與轉化規律及其環境效應。3、重金屬污染水土環境修復機理研究：研究了土壤中重金屬鎘的遷移轉化規律，大型真菌實體對重金屬的吸附機理，植物內生真菌的促生特性對植物生長和富集重金屬能力的影響機制，研究了原生質體融合技術在微生物修復重金屬污染土壤的機理，套用連續時間隨機遊動理論模擬重金屬鎘在土壤中的運移。較乘察員系統地解決了重金屬在土壤-植物系統的中的遷移機理、微生物對土壤店鑽背盛-植物系統中重金屬吸附的機理和修復機制。4、土壤碳匯和土壤溫室氣體的研究：研究了土壤溫度、含水率、外加營養源和氮源對土壤團聚體和土壤呼吸作用的影響機制，建立了土壤有機碳對氣候變化與大氣CO2濃度升高的回響方程，研究了不同類型生物碳對土壤碳礦化及土壤碳匯、土壤酶活性的影響機理，不同生物碳施加對生物碳穩定性及土壤群落的影響機制。揭示了土壤複雜物理、化學和生物耦合過程對於土壤碳匯和土壤溫室氣體的影響機理。5、面源污染條件下水土環境效應及生態系統健康評價：開展了灌區尺度的農業面源污染試驗與監測，首次提出了灌區尺度的非自然水循環條件下水文及面源污染模型，提出並檢驗了基於SWAP和MODFLOW耦合的地下水淺埋乾旱灌區地下水—土壤水耦合模擬模型，提出了地下水脆弱性及風險性評價的準則體系。研究了農業用地轉化對生態系統氮庫的影響機制、生態系統生物量和碳儲量關係，以及土壤碳侵蝕與植被恢復過程中生態系統碳動態規律，較系統地揭示了農業-森林生態系統中碳的儲量的動態轉化過程。建立了農業灌區生態系統健康評價系統。
