高原湖泊流域生态-农业系统动态耦合过程分析

对于具有耦合关系的流域复杂系统，从演化过程、驱动机制和政策效应等方面分析生态-农业耦合效应，是实现流域生态文明的方法论。论文采用系统耦合测度模型，对洱海流域系统耦合度及动态耦合过程进行分析，揭示流域生态文明下洱海流域生态农业政策的效应。结果表明：①生态农业措施对洱海流域生态-农业系统协调耦合产生积极作用。②1994-2015年，洱海流域生态-农业系统耦合度由0.48提升到0.75，接近0.8的协调耦合阈值，表明生态-农业系统由磨合阶段进入高水平耦合阶段。③耦合态势可分为磨合消耗、快速消耗、快速协调与磨合协调四个阶段，既揭示了初期生态农业政策的短期效益，又预示出中远期流域农业面源污染治理的困境。     

济南流域水生态系统健康评价

通过济南流域水生态调查,对济南全流域进行水功能分区,在此基础上利用层次分析熵值法分配水功能区权重,对济南流域水生态健康状况进行评价。评价结果显示,位于济南南部山区森林水源水生态亚区水生态状况优良;济南中心泉区水生态状况优良;位于东部平原农业生态亚区和南部丘陵-平原农业水生态亚区,主要受农业面源污染影响,水生态状况较差。     

洋河水库流域面源污染负荷空间分布特征

为探究洋河水库流域面源污染的空间分布特征,基于气象、土地利用、农业管理等数据资料,计算2013年洋河水库流域农村生活污水、固体废弃物、畜禽养殖流失、化肥流失、水土流失污染和城镇地表径流污染6种污染来源中总氮（TN）、总磷（TP）、氨氮（NH3-N）、化学耗氧量（COD）4个污染物指标排放负荷,并通过GIS空间分析反映流域内的污染分布情况。结果表明,畜禽养殖污染物排泄量对研究区污染负荷贡献最大,年产生量约51621.34 t,入河量2961.52 t,占比分别为92%和85%;从总量上看,洋河水库流域的面源污染负荷分布在西洋河支流区域范围;单位面积负荷量最大的区域是迷雾河支流区域范围。据此确定了西洋河和迷雾河流域为今后洋河水库流域面源污染重点治理的区域,此研究结果可为洋河水库流域面源污染防治及消减提供理论依据。     

全国水产养殖面源污染防治现场会在江苏召开

<正>本刊讯(李明爽报道)为贯彻落实全国加快转变农业发展方式现场会和全国农业生态环境保护与治理工作会议精神及《农业部关于打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见》要求,交流各地、各单位近年来推进水产养殖面源污染防治工作的好做法、好经验,对水产养殖面源污染防治工作进行动员和部署,11月4日,农业部渔业渔政管理局在江苏省盐城市召开了全国水产养殖面源污染防治现场会。     

珠溪河流域土地利用变化对面源磷污染影响的研究

探讨土地利用类型变化对磷、泥沙负荷以及截留能力的影响,为制定珠溪河流域面源磷污染治理措施提供重要支撑,也为鄱阳湖流域磷污染精准防治提供科学依据。基于2010年和2018年土地利用数据,采用SWAT模型对珠溪河流域面源磷负荷、泥沙负荷以及径流进行了模拟研究,并结合水文水质实测数据对模型的模拟结果进行评价。结果表明：相关系数R2和Nash-Suttclife模型效率系数ENS均满足SWAT模型在研究区的适用要求;泥沙与总磷的负荷强度与耕地、建设用地的覆盖率呈正相关,与林地、草地的覆盖率呈负相关,且总磷负荷强度与泥沙负荷强度有较高的重合性;2010年、2018年土地利用数据的总磷、泥沙年均入河系数分别为0.535、0.736和0.558、0.752,2个时期的泥沙与总磷入河系数中北部大于南部。控制农业生产和农村生活的污染物排放是减少面源污染的重要措施,进行退耕还林或退耕还草能有效截留污染物质以及起到防沙固土的作用。     

珠溪河流域土地利用变化对面源磷污染的影响研究

探讨土地利用类型变化对磷、泥沙负荷以及截留能力的影响,为制定珠溪河流域面源磷污染治理措施提供重要支撑,也为鄱阳湖流域磷污染精准防治提供科学依据。基于2010年和2018年土地利用数据,采用SWAT模型对珠溪河流域面源磷负荷、泥沙负荷以及径流进行了模拟研究,并结合水文水质实测数据对模型的模拟结果进行评价。结果表明:相关系数R ²和Nash-Suttclife模型效率系数E _NS均满足SWAT模型在研究区的适用要求;泥沙与总磷的负荷强度与耕地、建设用地的覆盖率呈正相关,与林地、草地的覆盖率呈负相关,且总磷负荷强度与泥沙负荷强度有较高的重合性;2010年、2018年土地利用数据的总磷、泥沙年均入河系数分别为0.535、0.736和0.558、0.752,2个时期的泥沙与总磷入河系数中北部大于南部。控制农业生产和农村生活的污染物排放是减少面源污染的重要措施,进行退耕还林或退耕还草能有效截留污染物质以及起到防沙固土的作用。     

基于模糊评价法的洱海稳态阶段分析

稳态转化理论被广泛应用于各种系统的变化,也常常用于描述水生和陆生生态系统状态发生本质、渐进和持续的转变过程。对淡水湖泊生态系统而言,研究其变化过程及驱动因子将有助于理解当前水环境问题的本质特征,为水环境整治与生态修复提供理论支撑。为了确定典型高原湖泊洱海所处的稳态阶段及其转换取向,在野外调查研究及文献资料数据分析的基础上,尝试用模糊评价法分析洱海所处的稳态转换阶段。评价结果表明,洱海1985-2001年处于清水稳态,2002年系统发生跃迁,2003年退化到藻草共存、草藻共存的过渡态。从2009-2010年洱海各阶段的隶属度来看,系统仍有可能转化为藻型浊水稳态,警示对洱海的保护和治理工作不可松懈。在缺乏水生物数据的条件下,模糊评价法可用于稳态转换评价。     

基于ArcSWAT模型的老鹳河流域面源氮识别和分析

进行老鹳河流域面源氮污染负荷估算和关键源、区识别,推进流域面源污染的溯源和控制,为流域非点源氮污染控制和治理提供理论支撑。通过模型数据库构建、流域空间单元划分以及参数率定和验证建立老鹳河流域氮污染过程的ArcSWAT模型;以2017年的气象资料为背景,设置4种情景模式,模拟估算流域不同面源氮的入河量,分析和识别不同污染源的关键期以及不同土地利用类型的关键污染源。结果表明,化学氮肥施用和大气沉降是老鹳河流域面源氮的主要污染源,分别贡献了47.6%和38.6%;大气沉降、畜禽养殖和化学氮肥施用入河氮量最大值均出现在3月,农村生活入河氮量最大值出现在8月,而4类污染源入河氮量的最小值均出现在12月;雨季是老鹳河流域控制面源污染氮的关键期;减控的关键污染源旱地、园地和水田是化学氮肥施用,林地和人居地分别是大气沉降和农村生活。应分时、分区、分类制定老鹳河流域面源氮污染减控方案,对于人为氮源（化学氮肥施用、畜禽养殖和农村生活）还要关注在作物播种期和生长季节进行减控。     

宁夏水产基地“三池两坝”尾水系统构建及治理效果分析

<正>“十四五”期间,宁夏回族自治区大力开展水产养殖面源污染防治工作,集成了多种类型的养殖尾水治理模式,助力黄河流域生态保护和高质量发展先行区建设。2020年,银川科海生物技术有限公司结合养殖基地实际情况,构建了养殖基地“三池两坝”尾水治理系统,形成了“三池两坝”尾水治理及生态循环综合种养模式,2021年又对系统进行改造升级,完善增氧曝氧设备,     

基于模糊评价法的洱海稳态阶段分析

稳态转化理论被广泛应用于各种系统的变化,也常常用于描述水生和陆生生态系统状态发生本质、渐进和持续的转变过程。对淡水湖泊生态系统而言,研究其变化过程及驱动因子将有助于理解当前水环境问题的本质特征,为水环境整治与生态修复提供理论支撑。为了确定典型高原湖泊洱海所处的稳态阶段及其转换取向,在野外调查研究及文献资料数据分析的基础上,尝试用模糊评价法分析洱海所处的稳态转换阶段。评价结果表明,洱海1985-2001年处于清水稳态,2002年系统发生跃迁,2003年退化到藻草共存、草藻共存的过渡态。从2009-2010年     

湘江流域衡阳段沉积物重金属污染特征及风险评价

2015-2019年连续5年采集了衡阳市湘江流域河流沉积物,测定了沉积物中9种重金属含量。采用地累积指数法及潜在生态危害指数法对沉积物中9种重金属的污染特征及生态风险进行了评价。地累积指数法评价结果表明：湘江干流及四条主要支流沉积物普遍存在Cd污染,部分河流As、Hg、Pb、Cu、Zn、Mn有一定程度的污染,V、Cr多为无污染或无污染到中度污染。潜在生态危害指数法评价结果表明：As、Cd、Hg、Cu呈现出中等生态危害至极强生态危害程度,9种重金属总潜在生态危害指数表明舂陵水、耒水、湘江干流均为很强生态危害程度,蒸水、洣水为强生态危害程度。两种评价方法均表明衡阳市湘江流域各河流沉积物重金属以舂陵水污染最为严重,其次为耒水、湘江干流,蒸水、洣水污染相对较轻;舂陵水、耒水、湘江干流3条河流沉积物重金属2017-2019年污染较2015-2016年有所减轻。     

茅洲河流域水环境治理工程的生态效应研究

评价水环境治理工程对流域水生态环境的影响,可为茅洲河流域进一步的生态修复工作提出建议。对水环境治理初期(2016年5月)和治理期间(2018年8月)茅洲河流域水生态状况进行调查,选取44个采样点,覆盖茅洲河流域的干流以及主要支流,以获取的样本和水质理化数据,对比分析水质、底栖动物群落、浮游藻类及大型水生植物群落变化。结果显示,治理期间茅洲河流域水体化学需氧量(COD)、氨氮(NH_3-N)和总磷(TP)平均浓度分别降低了41.2%、50.6%和66.7%,溶解氧(DO)平均浓度升高了130.8%;底栖动物群落物种多样性增加了53.6%,耐污种类的密度和优势度降低,并在部分样点新增敏感性较高的蜉蝣目、鞘翅目、毛翅目和半翅目水生昆虫类群。大型水生植物种类和分布范围明显增加,流域内分布有挺水植物24种、沉水植物4种、漂浮植物2种、浮叶植物1种。Palmer藻类污染指数指示为重污染的样点减少了56.3%,中污染样点增加了16.3%,轻污染的样点增加了40.0%。BMWP指数评价结果也有好转,最高得分为49。研究表明,治理后的茅洲河流域水污染程度降低,生态环境状况总体有所好转,但流域生态健康状况仍然较差,需进一步开展系统的流域生态修复工作。     

重庆市池塘工程化循环水养殖效益情况分析

<正>近年来,重庆市委、市政府大力实施污染防治攻坚战和实施生态优先绿色发展行动计划,大力推进农业面源污染治理,传统池塘精养模式受到巨大挑战,池塘内循环微流水养殖技术(也称"池塘工程化循环水养殖")通过池塘改造和新技术集成与应用,将传统池塘"开放式散养"模式创新为新型池塘循环流水"圈养"模式,实现水     

淮河干流水环境质量时空变化特征及污染趋势分析

研究淮河水质时空变化趋势,为淮河生态环境保护提供科学依据。选取1999-2019年淮河干流9个典型断面长序列水质数据,采用单因子评价法和综合污染指数法,对20年来淮河干流水环境质量进行评价,同时运用spearman秩相关系数法、Mann-Kendall检验法研究淮河水质及主要污染因子变化趋势和突变特征。结果表明：Ⅰ～Ⅲ类水质断面比例总体呈上升趋势,1999年劣Ⅴ类水质断面占44.4%,2007年后无Ⅴ类、劣Ⅴ类水质断面;综合污染指数从1999年的1.35逐步下降至2019年的0.42;氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数和五日生化需氧量浓度均呈显著下降趋势,总磷浓度呈显著上升趋势;非汛期总磷浓度变化稳定,汛期总磷浓度显著上升;淮南大沟涧、吴家渡断面水质相对较差、年际变化幅度大,老坝头断面水质较好、年际变化幅度较小。淮河干流主要污染因子发生结构性转变,由氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数逐渐转变为总磷,说明流域面源污染特征逐步显现,农业面源污染的控制已成为改善淮河流域水环境的重要任务。     

泰州里下河地区稻田生态种养模式研究(上)

正稻田生态共作是一种种养结合、稻渔共生、稻渔互补的生态农业种养模式。近年来,泰州市委市政府及各市区党委政府非常重视稻田生态种养工作,将其作为农业转型升级、促进农业增收、实现农民脱贫致富的主要措施之一,真抓实干,加快推进。针对泰州稻田生态种养以"稻-蟹"为主、模式较单一的问题,2015年泰州农科所结合江苏省水产三新工程项目《稻田生态共作技术集成创新     

基于SWAT模型的平原河湖水网区小流域径流过程模拟

模拟湖北省松滋市小南海流域径流过程,为未来运用SWAT模型诊断小南海流域面源污染问题提供技术支撑。小南海流域地处洞庭湖生态经济区最上游,是洞庭湖上游重要的生态涵养地。流域处于山地丘陵地区与平原河湖地区的交界地段,上游地区为山地丘陵区,下游地区为平原河湖区,水系结构和产流汇流过程较为复杂。该流域内无水文站点,水文资料缺失。选择了洞庭湖流域、鄱阳湖流域与梁子湖流域3个相似流域运用SWAT模型时所采用的水文参数,运用参数移植法确定了小南海流域的水文参数;对比基于DEM直接定义水系、使用Burn In功能对河网进行修正和Pre-defined streams预定义水系3种水系定义方法,选择最适合的Pre-defined streams方法按照现状进行水文模拟。模型划分了25个子流域,验证结果表明确定系数R~2与Nash-Sutcliffe效率系数E_(ns)均大于0.85,表明使用水系预定义法及参数移植法的SWAT模型模拟小南海流域径流过程是可行的。     

太湖流域池塘养殖水净化与循环利用

由于池塘养殖是一个开放性系统,长期大量的养殖用水排放已成为太湖流域农业面源污染的重要因素之一。为了减少养殖自身带来的污染,水产养殖业逐步向生产、生态的方向发展。因此,通过池塘水净化与循环利用工程实施,大力调整养殖模式,调优品种结构,充分体现水产养殖"活水、调水、净水、再利用"的作用,实现太湖流域渔业经济向优质、高效、生态发展具有重大的意义。     

基于有机水产养殖对农业面源污染的比较研究

我国农业面源污染的核心问题是水体的氮、磷富集,目前尚无有效的工程治理方法,本研究通过有机水产养殖减轻水体的氮、磷污染。结果表明,有机水产养殖可以有效降低养殖水体的COD、无机氮和无机磷的浓度,有机海水养殖控制污染物排放的效果较有机淡水养殖更明显;有机养殖方式下严格而系统的管理措施及饵料质量的控制可能是减少氮、磷富集的主要因素。     

贵州草海重污染区生态修复水质效果评估

对比分析贵州草海重污染湖区沉水植物生态修复区与对照区沉积物内源磷释放通量,探讨外源负荷得到有效控制后草海重污染区沉水植物生态修复效果,为草海综合污染治理与生态恢复提供一定的数据支撑和科学依据。2018年在草海修复区内和对照区各布设3个采样点, 10月至次年10月每个月分别对修复区和对照区水质开展连续跟踪监测。利用薄膜梯度扩散技术（DGT）对比分析了修复区和对照区内源磷释放通量,综合评估了草海重污染区生态修复效果。结果表明,沉水植物修复工程实施一年后,修复区水体氨氮（NH3-N）、总磷（TP）和溶解活性磷（SRP）浓度分别降低为对照区的65%、42%和67%。修复区沉水植物生长茂盛,水体DO含量稳定在8 mg/L以上,透明度显著提高,水质明显改善,CODMn 、NH3-N、TP浓度分别降低至5.7、0.39 、0.05 mg/L,达到地表水Ⅲ类标准。生态修复工程对内源磷释放量削减30% 以上,修复区内源磷贡献率38%,远低于对照区（74%）。当草海流域外源污染得到有效控制后,沉水植物生态系统恢复成为重污染区内源污染控制与水环境修复有效的手段。     

红树林种植 -养殖耦合系统的养殖生态容量

养殖容量是渔业可持续发展的核心。根据2008年10月至2009年8月的数据,构建了红树林种植-养殖耦合系统的生态通道模型(ECOPATH),利用该模型分析了耦合系统的能量流动和系统特征,并估算了该系统的养殖生态容量。结果表明,红树林种植-养殖耦合系统生态通道模型由14个功能群构成,各功能群的营养级范围为1.00～3.05。系统内各营养级间的平均能流效率为6.9%,其中7.2%来自碎屑,6.6%来自于初级生产者,能流转化效率低的原因在于系统大部分能量回流至碎屑,表明系统主要以碎屑食物链为主要能流通道。系统的特征统计学参数:总初级生产量/总呼吸量(TPP/TR)为8.021,结合较低的系统连接指数(CI=0.243)、Finn'循环指数(FCI=0.26)和能流平均路径(MPL=2.139),综合表明该生态系统尚处于发育初期。滩涂红树林种植-养殖耦合系统中主要养殖品种为尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)、草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)和鳙(Aristichthys nobilis)。本研究定义养殖生态容量为不显著改变生态系统食物网结构或能流通量时的最大现存量。结果表明,系统中尼罗罗非鱼、草鱼、鲢和鳙的养殖生态容量分别为5.82t/hm2、1.81t/hm2、2.62t/hm2和4.76t/hm2。研究还分析了ECOPATH模型参数不确定性的影响