开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
拟研究的问题：大尺度集约化种植业总磷负荷核算方法
研究手段：收集集约化种植业磷流失的研究文献，提取文献中有关颗粒态磷（PP）和总磷（TP）流失量和潜在影响因子的数据，以此为依据建立数据库，并进行建模，以探究集约化种植业磷流失的一般规律，大尺度核算集约化种植业磷流失的通量。
文献综述：
研究意义与背景：近十年来，我国不少平原湖以及水库富营养化情况加剧，其中以三河三湖最为严重，太湖、巢湖、滇池等重要水域的污染给人们的生活带来了极大的不便，引起了社会的广泛重视[1]。氮磷等元素进入湖泊水库及一些流速缓慢河流等封闭或半封闭的水域后，极有可能造成营养元素的富集，导致某些藻类异常增殖，水中溶解氧浓度降低，使鱼类等水生生物死亡，水质下降，引起水体富营养化。一般认为水中TP浓度gt;0.02mg/L,TN浓度达0.2-0.5mg/L以上时，水体便处于富营养化状态[2]。富营养化是当今世界的水污染治理难题, 而磷是大多数淡水水体中藻类生长的主要限制因子，所以磷对富营养化的贡献是巨大的[3]。磷的来源主要有生活源（如含磷洗衣粉、洗涤剂）、工业源（如磷矿石的加工）、种植业源（如磷肥的施用）。而我国自古以来就是一个人口大国和农业大国，保障粮食安全、提高粮食产量一直是国家发展关注的焦点。补充农作物生长必须的氮磷钾元素，合理施肥也成为了近年来科学研究的重点。磷肥在促进植物生长的同时，还可以调节磷与其他元素的比例，促进植物对其他元素的吸收，减少氮等养分的流失，显著提高农作物产量[1]。虽然我国施用磷肥的时间并不算长，其大规模的使用是在二十世纪六十年代初，但是施用量的增速却很快，并且目前尚未达到磷肥行业发展的顶峰[4]。磷肥的施用在一定程度上缓解了我国农业面临的巨大压力，但不科学不合理的施肥量和施肥方法，也会对环境造成危害。研究表明，土壤对磷肥有很强的固定作用，磷肥的当季利用率只有5％15％，加上后效也不会超过25％，其余的磷肥由于无法被利用只能在土壤中积累。如果长期过量的使用磷肥，那么农田就会处于富磷状态。[5] 农田耕层土壤中的磷通过径流和淋溶等方式流失，进入水体，便可能会引起水体富营养化。随着我国农业的迅速发展，种植业磷肥的施用已经成为导致水体富营养化的重要原因，对种植业磷肥合理施用的研究势在必行。但是由于种植业源发生的随机性、不确定性等特点，导致其流失到水体的磷难以核算，同时由于磷发生量具有很强的时空变异性，田块尺度的实验研究也难以将尺度扩展到区域尺度，所以开展大尺度集约化种植业总磷负荷核算很有必要，很有意义。虽然曾有前人对这一课题做过研究，但是由于收集的文献数目有限和选用的建模方法不同，所以得出的结果有一定的局限性，本次研究要力求弥补以往相关研究的不足之处，建立更加精确的模型，完善大尺度集约化种植业总磷负荷的核算方法。
研究方法：此次研究采用的基本方法是收集相关文献，提取数据，建立数据库和建立模型。相关文献即指前人对各地集约化种植业农田中磷素的流失量所做的调查及其得到的数据。在提取数据时，考虑到可能有的数据存在于图表中，所以可以应用Diy-XY软件提取数据。建立数据库时，由于土壤磷流失分为径流（即在降雨的作用下，当土壤入渗能力小于雨强时，产生地表径流，可溶性物质随地表径流迁移）和淋溶（土壤内部的可溶性物质随入渗的水分沿垂直方向迁移，产生淋溶损失）[6]这两种主要流失途径，所以本次研究中所收集的数据需要分别径流流失和淋溶流失两张表格。在多种形态的磷肥中，以颗粒态磷PP为磷流失的主要形态，故收集数据时关键要收集颗粒态磷和总磷TP的流失数据[7]。因为在磷素的迁移中，土地利用方式（如水田，旱地，作物种类），土壤类型（如细砂比粗砂具有较高的磷吸附能力，而在黄壤旱地中，PP 流失量由大到小顺序为高肥力黄粘泥土和黄砂泥土gt;高肥力黄砂土gt;中肥力黄粘泥土和黄砂泥土gt;低肥力黄砂土gt;低肥力黄粘泥土和黄砂泥土），耕作方式（如梯化和未梯化），肥料使用（如肥料使用量，施用肥料类型）等等因素都会对其流失量产生重要的影响[8]，所以在建立数据库，还要收集关于时间，地点，植被覆盖，肥料种类，土壤类型，作物，坡面坡度，土壤pH，土壤容量，土壤有机质，土壤全氮，土壤全磷，土壤全钾，降雨量，试验方法等背景数据。在数据库建好之后，就可以用建模软件对数据库里的数据进行处理，通过对面源污染的因（降雨径流等）和果（面源污染物的输出）的观测资料进行分析，建立相关关系[9]，以计算面源污染中总磷元素的负荷。
参考文献：
[1] 王桂苓,马友华,孙兴旺 ,宋法龙,张丽娟,徐宏军 ,肖圣辉. 巢湖流域麦稻轮作农田径流氮磷流失研究.水土保持学报，2010,24（2）：6-10,29
[2] 王庆仁,李继云. 论合理施肥与土壤环境的可持续性发展.环境科学进展，999，7（2）：
116-124
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