本书聚焦云南水环境敏感的高原湖泊流域，以高原湖区农田土壤和浅层地下水为研究对象，全面介绍了高原湖区浅层地下水位波动特征、农田土壤剖面氮素累积现状、地下水位波动对土壤氮素流失的影响、浅层地下水的氮素污染与来源等研究进展和研究内容，提出了高原湖区农田土壤氮素减蓄与高效利用的策略和方法。本书为读者快速了解高原湖区农田土壤氮素累积和浅层地下水氮素污染现状及其对环境的影响提供了丰富的素材。

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1. 农田氮素减量增容控失技术创新与应用，云南省科技进步奖二等奖，2019年，排名第2。

目录
第一章 高原湖泊流域概况1
第一节 地理位置1
第二节 地形地貌2
第三节 气候条件4
第四节 水文水资源6
第五节 土壤与植被9
第六节 土地利用与农业结构11
一、土地利用11
二、种植业12
三、养殖业14
第七节 社会经济16
第二章 高原湖区农田土壤氮储量分布特征18
第一节 引言18
第二节 土壤氮浓度测定与储量计算20
一、土壤剖面样品采集20
二、土壤氮储量计算20
第三节 高原湖区农田土壤理化性质21
一、高原湖区农田土壤理化参数变化特征21
二、高原湖区农田0～100cm土壤有机碳变化特征23
三、高原湖区农田0～100cm土壤pH变化特征24
四、高原湖区农田0～100cm土壤容重变化特征25
五、高原湖区农田0～100cm土壤含水率变化特征26
第四节 高原湖区农田土壤氮储量分布27
一、高原湖区农田土壤氮浓度变化特征27
二、高原湖区农田土壤氮储量变化特征31
第五节 高原湖区农田土壤中氮累积的影响因素37
第六节 小结39
参考文献39
第三章 高原湖区农田浅层地下水位变化42
第一节 引言42
第二节 高原湖区浅层地下水位的季节性变化43
第三节 高原湖区浅层地下水位随地形的变化44
一、浅层地下水监测井的布设44
二、浅层地下水位沿高程的变化44
三、影响浅层地下水位的因素46
第四节 小结51
参考文献51
第四章 高原湖区浅层地下水位变化驱动的农田土壤氮流失53
第一节 引言53
第二节 浅层地下水位波动下氮在土壤剖面和地下水中的分配54
一、土壤剖面取样与地下水位波动模拟试验54
二、地下水中氮浓度变化57
三、土壤剖面氮浓度变化58
四、浅层地下水位波动下土壤剖面氮流失速率59
五、浅层地下水位波动对土壤剖面氮流失的影响61
六、小结62
第三节 浅层地下水位波动对土壤剖面微生物群落结构的影响63
一、样品采集与测试63
二、土壤微生物群落结构变化特征64
三、影响土壤微生物群落结构变化的因素67
四、小结68
第四节 浅层地下水位波动对土壤氮转化功能基因的影响68
一、土壤氮转化主要功能基因及影响因素68
二、原状土柱模拟试验过程与样品采集70
三、土壤剖面中氮形态变化71
四、土壤剖面中氮转化功能基因丰度的变化72
五、土壤剖面中氮转化功能基因对氮浓度的响应73
六、小结76
第五节 浅层地下水位波动驱动的农田土壤氮流失量估算77
一、基于原状土柱模拟试验的地下水位波动下农田土壤氮流失量估算77
二、基于解吸法的地下水位波动下农田土壤氮流失强度估算78
三、小结80
参考文献80
第五章 高原湖区农田土壤剖面与浅层地下水中氮浓度关系86
第一节 引言86
第二节 高原湖区土壤剖面-浅层地下水中氮浓度监测87
一、监测点位的空间布设87
二、水、土中氮浓度与地下水位监测88
三、土壤对氮的吸附-解吸试验89
四、指标计算89
第三节 高原湖区农田土壤对氮的吸附-解吸特征90
一、不同土壤发生层NH4+-N的吸附特征90
二、不同土壤发生层NH4+-N的解吸特征93
三、不同土壤发生层理化性质对NH4+-N吸附-解吸特征的影响93
第四节 高原湖区农田土壤剖面与浅层地下水中氮浓度的关系95
一、浅层地下水位的月际变化95
二、浅层地下水中氮浓度与地下水位的关系96
三、土壤剖面氮浓度与地下水位的关系97
四、土壤剖面与浅层地下水中氮浓度关系99
第五节 影响高原湖区农田土壤与浅层地下水中氮浓度变化的因素100
一、浅层地下水位100
二、土壤剖面物理特性101
三、施肥102
四、水文条件102
五、地形103
第六节 小结104
参考文献104
第六章 高原湖区浅层地下水氮浓度变化及驱动因素108
第一节 引言108
一、浅层地下水中氮的时空分布109
二、浅层地下水中氮污染的影响因素109
第二节 高原湖区浅层地下水氮浓度时空变化112
一、取样与分析112
二、浅层地下水理化参数变化特征113
三、浅层地下水中氮浓度及其构成116
四、浅层地下水中氮浓度空间差异119
第三节 影响高原湖区浅层地下水氮浓度时空变化的因素124
一、影响浅层地下水中氮浓度变化的因子筛选124
二、浅层地下水中氮浓度与关键因子的量化关系126
三、影响浅层地下水中氮浓度变化的因子分析127
第四节 小结128
参考文献128
第七章 高原湖区浅层地下水氮浓度预测132
第一节 引言132
第二节 数据获取与模型建立方法133
一、数据获取133
二、模型建立方法135
第三节 最优预测因子的筛选与评估139
一、特征选择139
二、基于变量集的模型评估140
三、模型中各预测变量的意义142
第四节 最优数据量的确定与评估146
第五节 不同模型表现分析148
第六节 预测模型不确定性评价150
第七节 小结151
参考文献151
第八章 高原湖区浅层地下水中硝酸盐的来源与贡献155
第一节 引言155
第二节 样品采集与理化指标测定157
一、浅层地下水取样157
二、浅层地下水样理化参数和同位素分析160
三、浅层地下水中硝酸盐来源、去向和贡献计算161
第三节 浅层地下水中硝酸盐的氮氧同位素分布特征162
一、浅层地下水中主要离子组成162
二、浅层地下水中氮的构成163
三、浅层地下水中硝酸盐同位素组成164
第四节 浅层地下水中硝酸盐的来源与贡献164
一、浅层地下水中硝酸盐的来源与贡献164
二、浅层地下水中氮的转化过程167
第五节 影响浅层地下水硝酸盐来源与贡献的因素169
一、土地利用与季节变化对浅层地下水中硝酸盐来源的影响169
二、基于同位素方法确定浅层地下水中硝酸盐来源的不确定性170
三、浅层地下水中硝酸盐来源与贡献的环境应用171
第六节 小结171
参考文献172
第九章 高原湖区农田土壤累积氮素减蓄技术176
第一节 农田土壤累积氮素减蓄技术概述176
一、肥料“外源氮”减量技术176
二、节水减渗技术179
三、土壤“内源氮”去除技术181
四、“控外源，去内源”技术综合评价182
第二节 基于硝化抑制剂的氮素减量参数确定183
一、硝化抑制剂类型和用量选择试验183
二、添加不同硝化抑制剂水稻土的NO3–-N和NH4+-N含量变化184
三、添加不同硝化抑制剂水稻土的硝化抑制率变化186
第三节 休耕对高原湖区农田土壤和浅层地下水中氮累积的影响186
一、背景186
二、休耕前后土壤剖面和浅层地下水中氮的监测187
三、休耕前后土壤剖面中氮累积特征188
四、休耕前后浅层地下水中氮浓度变化特征190
五、休耕前后土壤氮累积差异对浅层地下水中氮浓度的影响192
第四节 小结193
参考文献193