半干旱黄土丘陵区小流域雨水资源潜力的定量分析

根据半干旱黄土丘陵区小流域土地利用现状和相关雨水集蓄资料,计算了彭阳中庄小流域雨水资源潜力,并对雨水资源开发利用潜力及其供需关系进行了初步评价。结果表明:(1)示范区小流域雨水资源最大理论值为7304550 m3,就地利用、异地利用和叠加利用3种方式所占比例分别为37.49%、2.10%和60.41%;(2)示范区雨水资源可实现潜力量为7124503 m3,占全流域雨水资源理论潜力的97.5%;(3)目前示范区小流域的需水总量为5339096.60 m3,仅占可实现潜力量的74.94%,从试区雨水资源的可实现潜力来看,还有较大的开发利用潜力。(4)雨水资源利用评价结果表明示范区小流域对雨水资源的利用还很不充分,应适当地加大雨水就地利用的规模。     

西峰区雨水资源化潜力估算

以西峰区的塬面为单元,结合当地的下垫面类型,在分析不同雨水利用潜力的基础上,提出了2种雨水资源化潜力模型相结合的模式,估算了西峰区建设用地区的雨水可收集利用潜力和园林绿地区土壤蓄水潜力以及西峰区雨水资源总量,其多年平均值分别为2 464.46万m3、39 098.48万m3、48 864.48万m3。     

玛纳斯河流域耕地利用潜力评价

科学准确地评价耕地质量是制定农业土地利用总体规划的基础。对玛纳斯河流域典型农田的土壤进行田间采样和室内分析化验,结合地下水埋深和土壤理化性质的调查数据,筛选土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有机质含量、土壤pH 值、总盐含量、地下水埋深7个指标,采用模糊数学方法,构建了耕地利用潜力评估模型。评估结果表明:研究区耕地处在缺氮、少磷、丰钾状态,以中潜力和中高潜力为主,占总面积的72.68%;高潜力和低潜力区面积较小,占研究区总面积的27.32%。该模型和评价方法可为流域土地利用及开发提供理论依据。     

我国中幼龄林资源特点及抚育潜力分析

以我国中幼龄林资源为对象,分析其特点,在此基础上探讨森林抚育经营的潜力。研究认为,我国森林抚育经营的潜力巨大,中幼龄林可抚育面积5 461.8万hm2,占全国中幼龄林面积的52%;其中郁闭度在0.2～0.4的过疏林分占47%,郁闭度在0.8以上的过密林分占44%,遭受自然灾害或发生病虫害较严重的中幼龄林占9%。按可抚育林分目前的单位面积蓄积量49.82 m3/hm2计,现实生产力占生产潜力的42%,则全国可抚育的采伐蓄积达到2.72亿m3,将增加森林蓄积75亿m3。     

孔雀河流域水资源需求预测分析

孔雀河流域是典型的干旱内陆河流域,水资源是其经济发展和生态环境建设最主要的制约因素。该文基于现状年2005年的社会经济数据,运用定额法预测了2015年研究区的各行业需水量,进而确定水资源供需平衡关系。研究表明:(1)到2015年,流域总需水量及工业、农业、生活、生态环境的需水量均呈明显的增加趋势,其中工业需水量的增加比例达到了近90%,增加额为2.865亿m3,而相比2005年农业灌溉用水增加了2.93亿m3,农业灌溉用水量增加了近35.8%,生态用水增加约0.5亿m3。(2)到2015年流域农业用水占水资源总量的61%以上,与2005年相比减少9%,工业需水占水资源总量的18%,增幅明显,而生态需水占19%,与2005年相比减少6个百分点。(3)流域2015年供需差额将达5.701亿m3,缺水程度为30.5%,供需矛盾将进一步激化。为此,研究提出了解决该区域水资源供需矛盾的对策和建议,为区域水资源的合理开发和优化配置以及社会经济的可持续发展提供决策参考。     

永昌县农用地产能及其潜力研究

依据《农用地分等定级规程》、《农用地产能核算规程》等建立农用地产能核算方法体系，对永昌县农用地产能和利用潜力进行了研究。结果表明，永昌县农用地的实际产能、可实现产能、理论产能分别为47.113 323万t、59.553 829万t、65.317 829万t，可实现强度占理论强度的91.60%，利用潜力较大；可实现潜力、理论潜力分别占实际单产的21.19%和12.59%。     

基于挖潜系数的农村居民点土地集约利用潜力研究

挖掘农村居民点内部潜力是解决当前土地供需矛盾的重要途径之一.以河北省霸州市为研究区域,根据用地性质和人口分布状况,对全国第二次土地调查数据进行修正;以人均建设用地面积为评价指标,将全市农村居民点土地利用按照集约程度分为集约利用、一般集约利用和粗放利用三个等级;根据现状人均建设用地面积计算农村居民点理论整理潜力;选择自然、经济、社会3类因素5项评价指标计算挖潜系数;分别以人均建设用地120 m2、150 m2为界线计算可实现的农村居民点集约利用潜力值.     

黄土高原三川河流域生态环境的时空变化特征

了解与掌握黄土高原区小流域生态环境状况的时空变化特征,对研究黄土高原区生态环境保护和防治具有重要作用。以山西省三川河流域为研究对象,依据《生态环境状况评价技术规范(试行)》(HJ/T 192—2006)中的评价体系,基于RS和GIS方法,获取了1990年、2000年、2010年的生态环境状况分布图,对三川河流域及其子流域21 a间生态环境的时空变化特征进行了分析。结果表明:三川河流域的主要生态环境状况类型为良好和一般,21 a间研究区生态环境状况先明显变好后逐渐变差,整体上生态环境状况转好;生态环境状况一般和良好的地区位于流域的东北部(北川河和东川河子流域内);海拔1 000 m、坡度20°的研究区域生态环境状况最差,也是生态环境保护和防治中应该重点关注的区域。     

江南丘岗复合农业生态系统雨水资源化及其调控研究

通过对湘北红壤丘岗区复合农业生态系统水环境要素10年定位观测研究,探讨了我国江南丘岗复合农业生态系统雨水资源化需求分布与开发状况:该区域雨水资源丰富,可利用潜力大,但雨水有季节性富余和亏缺,尤其丘岗复合农业生态系统晚稻容易遭遇伏旱(缺水281.7mm)。丘岗坡地降雨径流的时间集中(4~7月)与高产径流量(平均18.3×104m3/km2.a)为区域集雨利用提供可靠来源。但由于该区域所属红壤土质,土壤持水能力强,有效含水量低,集水调蓄设施局限性,以及坡地的混乱开发而导致雨水资源浪费大、利用率低,加剧了农业用水矛盾。文章为区域雨水资源的调控提出了建设性的调控管理方略:一是通过调整坡地利用结构与布局,即人工林占30%,人工草地占15%,果药茶园占30%,耕地占20%;二是加强水体工程设施建设,增加现有水库容量,使区域雨水资源利用更为科学合理;三是推广高效灌溉和覆盖技术,提高水资源利用率。     

山东省灌溉农业节水潜力计算分析——以02-04年为例

山东属严重缺水省份,农业用水量约占了总用水量的74%,其它行业用水缺口大。农业灌溉用水的利用率较低,尚有较大节水潜力。本文从山东灌溉农业的作物需水量出发,综合考虑了有效降水、地下水补给、输水损失、田间损失等因素,计算出了山东省的灌溉农业整体需水量,与02年-04年实际灌溉用水量相比得出了山东农业此三年平均理论节水潜力为33.63×108m3。继而利用现实调节因子,得出了山东02年-04年农业实际平均节水潜力为30.27×108m3。为山东水资源宏观调控利用及节水规划提供理论依据。     

黑河中游农业水资源多目标优化配置

针对黑河流域中游地区为追求经济发展而向黑河干流取水量过大导致的黑河下游地区地表水流量减少、生态环境恶化等问题,对该地区社会、经济等与水资源优化配置相关的资料数据进行收集、整理与分析,考虑地表径流随机性特征,构建考虑经济、社会、资源的灌溉水资源多目标优化配置模型,并使用层次分析法与线性加权法进行多目标问题求解。结果表明:将优化后的配水方案应用于黑河中游地区,其灌溉用水比实际节约3.358×10~8 m~3,水分生产力提升0.380 kg/m~3,用水费用节省3.89×10~7元,可以达到节水增产的目的,为该地区水资源管理部门提供一个满足可持续发展的农业水资源配置方案,同时,为类似地区的农业水资源优化配置提供方法依据。     

新疆主要农作物生产水足迹计算分析

从农作物生产水足迹角度出发,基于彭曼公式结合CROPWAT软件计算,分析了2011年新疆13个地(州)主要农作物的生产水足迹情况。结果表明：新疆地区棉花的单位面积及单位质量需水量分别为8 650 m³·hm^-2、4.82 m³·kg^-1,均大于小麦和玉米的需水量,是三种农作物中最耗水的作物;新疆主要农作物需水以蓝水为主,其中棉花的蓝水比重最高达93.31%,南疆地区蓝水利用量最大;2011年新疆全区主要农作物生产水足迹为2 049.31×10⁷ m³,其中蓝水足迹为1 651.65×10⁷ m³,绿水足迹为186.88×10⁷ m³,灰水足迹为210.78×10⁷ m³;巴州、阿克苏、喀什地区的作物生产水足迹总量较大,是水资源治理的主要地区。对于水资源缺乏的新疆地区,合理调整农作物的种植结构及减少化肥施用量,是落实最严格水资源管理制度的有效措施。     

基于资源密度的作物秸秆资源化利用潜力测算与市场评估

运用《中国农业年鉴》和《中国农业统计资料》的数据测算2012年全国各地区作物秸秆资源化利用潜力,并基于秸秆资源密度,分析各地区之间秸秆资源化利用潜力的差异,进一步探讨了作物秸秆资源化利用市场发展潜力。研究表明,2012年我国作物秸秆资源总量为8.486×108 t,可收集利用的秸秆资源量达6.406×108 t,除用于还田、生活燃料、饲料等传统途径之外,可资源化利用潜力为1.515×108 t。我国各地区作物秸秆可资源化利用潜力差异较大,其中:长江中下游、东北、华北地区可作为生物质能源的作物秸秆资源量分别为4.451×107、3.626×107和3.511×107 t,具有较大的秸秆可资源化潜力;华南、黄土高原和青藏地区作物秸秆可资源化潜力较低。东北、长江中下游、华北地区秸秆可资源化潜力的资源密度相对集中,适宜建立较大规模的秸秆直燃发电站、秸秆气化等能源企业,可加强当地秸秆收储运体系建设,以形成较为成熟的作物秸秆资源化利用市场,从而不断提高作物秸秆资源化利用水平。     

水库实时优化调度余留库容的云决策方法研究

针对水库(群)水资源系统实时优化调度中水库余留库容的决策问题,讨论了来水预报信息与水库余留库容的模糊性和随机性,并应用人工智能领域中的云模型给予综合描述;通过挖掘历史沉积的知识(不确定推理规则),构建并给出了基于预报期和余留期预报来水量的水库余留库容云模型决策模型及云模型决策方法。将该决策模型和方法应用于龙羊峡水库2000年水库余留库容的决策,结果表明,应以77.3亿m3的余留库容来确定2000年该水库实时优化调度的经济蓄水线,将多产生1.48亿m3的发电效益,优于实际调度的计算结果。     

中国耕地粮食生产能力及产量差测算

为准确测算现有农业生产科技水平下的中国粮食生产能力,以2012—2016年最新粮食作物审定品种的区域试验产量为基础,构建测度模型,估算中国(不包括香港和澳门特别行政区及台湾省)耕地粮食的育种生产能力,测算中国耕地粮食产量差(增产潜力)及生产能力开发程度,并分析省际差异规律。结果表明:1)中国现有耕地粮食生产能力是8.46×10~8 t,实际粮食产量是5.48×10~8 t,差值达2.98×10~8 t,占粮食实际产量的54.38%,耕地生产能力开发率为0.63,说明中国耕地粮食潜力有待进一步挖掘。2)中国耕地粮食总生产能力和潜力较大的省市自治区是:黑龙江省、河南省、山东省、河北省、吉林省、安徽省、内蒙古自治区、江苏省、湖南省、四川省、辽宁省、湖北省、云南省和江西省,应作为未来耕地保护和农田建设的重点对象,可通过土地整治和栽培技术等手段,提高耕地质量。3)同时,开发耕地生产潜力需因地制宜,实现提高粮食产量和保护生态的平衡。在江西省、福建省和浙江省,建议加大农田基础设施建设,提高耕地生产能力;在河北省,需提高水资源利用率,实现节水保粮;在宁夏回族自治区、甘肃省和陕西省,需协调农业-能源-水资源关系,实现绿色可持续发展;在广西壮族自治区、贵州省和云南省,可以利用气候优势,在缓坡丘陵区种植茶树、花卉,发展特色农业;在内蒙古自治区、西藏自治区和青海省,不建议过度开发粮食生产潜力。     

二氧化硫对小麦玉米的急慢性伤害研究

采用开顶式熏气装置进行ＳＯ２对小麦、玉米的伤害试验研究。结果表明，在小麦返青至灌浆期，用ＳＯ２浓度为０．３２２ｍｇｍ－３处理的小麦出现了伤害症状。长时间用浓度为０．３２２，０．２１１和０．１２２ｍｇｍ－３ＳＯ２处理的小麦比对照分别减产２４％，１９％和１３％．在不同生育期不同浓度ＳＯ２对小麦表观光合作用速率及叶片含硫量都有影响。玉米急性伤害的临界剂量为２．５０ｍｇｍ－３×４ｈ，４．９２ｍｇｍ－３×２ｈ，７．３８ｍｇｍ－３×１ｈ，阈值为５．９０ｍｇｍ－３×８ｈ，６．４９ｍｇｍ－３×６ｈ，１１．８０ｍｇｍ－３×４ｈ，１５．００ｍｇｍ－３×２ｈ，１７．００ｍｇｍ－３×１ｈ．     

海州湾生态系统服务价值评估

参照千年生态系统评估的分类体系,并考虑污染等因素引起生态系统服务的退化,评估了海州湾生态系统的潜在和实际服务价值.结果表明,2005年海州湾的潜在服务价值为16.64×108元,平均单位面积海域的服务价值为1.90× 106元/km2.潜在服务价值中,供给服务、文化服务和调节服务分别占53.39％,35.48％和10.84％.考虑赤潮、食品中累积的污染物超标以及温室气体排放等因素造成的生态服务质量和数量的退化,2005年海州湾生态系统提供的实际服务价值为14.08×108元,平均单位面积海域的服务价值为1.61×106元/km2.实际服务价值中,供给服务、文化服务和调节服务分别占48.32％,41.94％和9.74％.海水富营养化和污染等因素导致的生态服务价值降低2.56× 108元,影响最大的是食品供给和气候调节服务.     

联合国可持续发展目标下的非洲粮食生产演变趋势与发展潜力分析

为探究非洲到2030年实现可持续发展目标(SDGs)的粮食发展基础，利用FAOSTAT数据，以小麦、稻谷和玉米为例，分析1961—2017年非洲粮食生产演变趋势，并以2017年作为参照期，利用全球农业生态区域(GAEZ)方法对非洲粮食发展潜力进行了估算。结果表明:1)非洲粮食收获面积和产量及其占世界比重总体上均以增为主，粮食单产显著提升，但目前大多数非洲国家的粮食单产仍明显低于世界和中国。2)以2017年为参照期，非洲粮食发展潜力为26 857.81万~27 579.44万t，发展潜力幅度为181.64%~186.52%。非洲小麦发展潜力为2 112.74万~2 415.65万t，发展潜力幅度为77.81%~88.96%；稻谷发展潜力为2 763.77万~2 817.96万t，发展潜力幅度为75.59%~77.08%；玉米发展潜力为21 768.07万~22 345.83万t，发展潜力幅度为258.67%~265.54%。因此，非洲粮食发展潜力巨大，这为改善区域内粮食安全状况和到2030年实现SDGs提供了非常坚实的基础。     

广东罗非鱼养殖区水体及鱼体中多环芳烃的含量与健康风险

利用气相色谱质谱仪(GC-MS)对广东罗非鱼主要养殖区水体及罗非鱼肌肉中16种优控多环芳烃(PAHs)的含量进行检测,并用美国环保局(USEPA)推荐的健康风险评价模型对罗非鱼食用安全进行健康风险评价。结果表明:水体中16种多环芳烃总量为272.53 ng·L-1,范围为53.55~679.97 ng·L-1;罗非鱼肌肉PAHs残留含量范围为182.66~717.20 ng·g-1,平均含量为355.28 ng·g-1;多环芳烃的组成以低环为主,在水体及罗非鱼肌肉所占比例分别为69.64%~97.09%和59.70%~74.46%;罗非鱼经食用所含6种致癌PAHs造成个人年致癌风险值范围为2.87×10-6~1.56×10-5a-1,低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平(5.0×10-5a-1),但存在一定的致癌风险,8种非致癌PAHs有害污染物对人体的总非致癌风险为2.51×10-10~1.54×10-9a-1,低于国际标准值,健康风险较低。