本书围绕流域碳氮磷关键生源要素的来源解析、过程模拟和协同调控问题，以东江流域为研究对象，基于遥感与原位观测、机器学习、流域模型和目标优化等方法，系统评估了研究区碳氮磷的时空变化特征，从污染源和人类活动等多维度量化了河流生源要素的环境来源，构建了全流域尺度的营养盐通量变化模型，评估了共享社会经济路径下流域未来营养盐潜在变化趋势，创建了碳氮磷多目标优化模型，提出了农业源碳氮磷的协同调控路径。
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2013.08-2014.08 联合培养博士生，生态学与进化生物学系， Cornell University，美国
2011.09-2015.07 博士研究生，环境科学与工程学院，北京大学，北京
2008.09-2011.07 硕士研究生，环境学院，中国人民大学，北京
2004.09-2008.07 本科生，环境科学学院，安徽师范大学，芜湖
2021.04至今 副教授，生态环境与资源学院，广东工业大学，广州
2015.07-2021.03 讲师，生态学与环境学院，云南大学，昆明
环境科学，流域环境过程模拟与调控作为通讯作者、第一作者发表论文69篇，其中SCI检索23篇、EI检索9篇，CSSCI检索2篇、其他核心期刊检索29篇。广东省国土空间生态修复协会，专家组成员，2022-2027
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 多重胁迫下流域碳氮磷的失衡变化 1
1.2 东江流域概况 2
1.2.1 地理区位 2
1.2.2 气候水文 3
1.2.3 土地利用 4
1.2.4 经济社会 5
1.2.5 水环境质量 6
参考文献 12
第2章 东江流域碳氮磷变化特征与驱动分析 14
2.1 水环境调查 14
2.1.1 采样方案 14
2.1.2 样品指标 15
2.1.3 数据统计 15
2.2 东江水文要素遥感反演 17
2.2.1 遥感影像处理 18
2.2.2 流量预测指标提取 19
2.2.3 流量反演模型构建 21
2.3 河流氮磷浓度遥感反演 21
2.3.1 遥感影像处理 22
2.3.2 氮磷预测指标提取 22
2.3.3 氮磷反演模型构建 23
2.4 河流碳氮磷的演变与驱动 25
2.4.1 分析方法 25
2.4.2 驱动力分析 26
2.4.3 驱动效应分析 29
参考文献 39
第3章 东江流域农业源碳氮磷耦合排放评估 41
3.1 农业源碳氮磷排放评估 42
3.1.1 农业源碳氮磷排放核算方法 42
3.1.2 碳氮磷排放历史演变特征 48
3.1.3 碳氮磷排放强度时间分布特征 51
3.1.4 碳氮磷排放空间自相关性 52
3.2 碳氮磷排放的脱钩弹性分析 55
3.2.1 TAPIO脱钩模型 55
3.2.2 碳氮磷脱钩状态变化 56
3.2.3 区县碳氮磷脱钩状态变化 58
3.3 碳氮磷耦合协调度与驱动效应评估 59
3.3.1 耦合协调度模型 59
3.3.2 LMDI分解分析模型 60
3.3.3 碳氮磷排放耦合协调度演变特征 61
3.3.4 驱动因子与驱动效应评估 63
参考文献 66
第4章 东江流域水环境碳氮磷源解析 68
4.1 基于三维荧光光谱的东江碳源解析 68
4.1.1 三维荧光光谱-平行因子分析法 69
4.1.2 DOM的三维荧光光谱特征 71
4.1.3 水体DOM的三维荧光组分比例 73
4.1.4 DOM的荧光特征参数分析 75
4.2 基于NANI的东江氮源解析 78
4.2.1 人类活动净氮输入模型 78
4.2.2 NANI及其组分的时间演变 81
4.2.3 NANI及其组分的空间分布 83
4.2.4 NANI影响因素分析 85
4.3 基于APCS的东江碳氮磷源解析 87
4.3.1 方法概述 87
4.3.2 上游源解析 91
4.3.3 中游源解析 98
4.3.4 下游源解析 105
4.3.5 河网区源解析 111
4.3.6 全流域源解析 117
参考文献 127
第5章 东江流域水文与氮通量过程模拟 129
5.1 闸控流域水文过程模拟 129
5.1.1 典型区域概括 129
5.1.2 HSPF-RF串联模型 130
5.1.3 水文变化指标 131
5.1.4 模型率定与验证 132
5.1.5 大坝对水流状态的影响及模拟 136
5.2 基于ReNuMa的氮通量模拟模型 139
5.2.1 ReNuMa模型的原理与结构 139
5.2.2 ReNuMa模型的构建 143
5.2.3 数据来源与处理 145
5.3 河流氮通量模拟结果 146
5.3.1 ReNuMa模型的校准与验证 146
5.3.2 流域氮通量的年际特征 148
5.3.3 流域氮通量的年内特征 150
5.3.4 流域氮通量的空间特征 152
5.4 东江流域氮通量对NANI的响应特征 153
5.4.1 气象因素对氮通量的影响 153
5.4.2 人类活动因素对氮通量的影响 154
5.4.3 通量-NANI响应模型的构建 156
5.4.4 氮通量的长期变化归因分析 158
5.5 共享社会经济路径下的东江氮通量预测 160
5.5.1 共享社会经济路径发展情景 160
5.5.2 NANI与河流氮通量的预测方法 161
5.5.3 NANI与河流氮通量的变化特征分析 162
参考文献 165
第6章 河流氮磷通量变化的河口环境效应评估 167
6.1 区域概况 168
6.1.1 珠江干流 168
6.1.2 珠江口 168
6.2 珠江干流氮磷通量传输特征 169
6.2.1 河流氮磷通量核算与源解析方法 169
6.2.2 珠江氮磷通量的空间分布 173
6.2.3 珠江氮磷通量的时间变化 176
6.2.4 珠江氮磷极端通量变化特征 177
6.2.5 基于氮磷通量的溯源 179
6.3 珠江干流氮磷通量驱动效应解析 181
6.3.1 氮磷通量变化驱动因子识别 181
6.3.2 通量变化驱动效应解析 182
6.3.3 降水与极端降水对河流氮磷通量变化的影响 183
6.3.4 气温与河流氮磷通量变化的关系 185
6.3.5 流域土地利用类型对河流氮磷通量变化的影响 186
6.3.6 人为氮磷输入对河流氮磷通量变化的影响 189
6.4 珠江口氮磷输入与富营养化特征 189
6.4.1 珠江口氮磷输入组成 189
6.4.2 珠江口富营养化特征 192
6.4.3 氮磷通量与河口营养状态响应关系 195
6.4.4 珠江口氮磷通量富营养化效应解析 199
参考文献 204
第7章 东江流域农业源碳氮磷排放预测 207
7.1 基于SD的农业源碳氮磷预测模型 207
7.2 SD模型检验 209
7.2.1 有效性检验 209
7.2.2 历史性检验 209
7.3 情景设计 210
7.4 情景模拟结果 214
7.4.1 历史发展情景 214
7.4.2 推进农业发展情景 219
7.4.3 农业发展约束情景 223
7.4.4 能源约束情景 227
7.4.5 综合约束情景 231
7.5 情景比较 233
参考文献 234
第8章 东江流域农业源减污降碳协同调控 236
8.1 农业源碳氮磷排放协同优化模型构建 236
8.1.1 优化框架 236
8.1.2 优化目标 237
8.1.3 约束条件 237
8.1.4 参数设置 240
8.2 流域农业源生产要素优化结果 244
8.3 流域农业源碳氮磷排放优化结果 245
8.4 各区县农业生产要素优化结果 247
8.5 各区县农业源碳氮磷排放优化结果 250
参考文献 253
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