乌梁素海表层沉积物营养元素及重金属空间分布特征

以地处寒旱区的内蒙占乌梁素海为研究对象,利用地质统计方法对乌梁素海表层沉积物营养元素及重金属元素的空间分布特征进行了分析.结果表明:乌梁素海表层底泥中总氮和总磷具有相似的空间分布特征,呈现出随水流总体方向由北到南递减的变化趋势,且在湖泊出口处形成局部高值区;表层底泥中有机碳含量与水生植物和藻类生长空间分布有很强的相关性...     

不同氮水平下秸秆、生物质炭添加对旱作农田土壤酸解有机氮组分的影响

为探明不同氮水平下秸秆、生物质炭添加对陇中黄土高原旱作农田土壤酸解有机氮组分的影响,2014年在定西市安定区李家堡镇布设的不同氮水平下秸秆、生物质炭添加定位试验(共9个处理),利用Bremner分级法,对该试验2018年收获后的土壤有机氮组分进行测定与分析。结果表明:在0～30 cm土层(0～5、5～10、10～30 cm土层),各处理酸解总有机氮、酸解氨态氮、酸解氨基酸态氮、酸解未知态氮含量均随土层的加深而降低,酸解氨基糖态氮含量随土层的加深而增加;较之无炭处理(CN0、CN50、CN100处理的均值),生物质炭添加(BN0、BN50、BN100处理的均值)处理可提升酸解总有机氮含量10.12%、9.14%、7.61%(土层由上至下),提升酸解氨态氮含量15.02%、16.25%、17.19%(土层由上至下),提升酸解氨基酸态氮含量13.31%、11.84%、8.74%(土层由上至下),其中BN100处理下对其提升效应最显著;较之无炭处理(CN0、CN50、CN100处理的均值),秸秆添加处理(SN0、SN50、SN100处理的均值)可提升酸解氨基糖态氮含量26.46%、26.51%、25.78%(土层由上至下),其中SN100处理下对其提升效应最显著;不同处理下,有机氮各形态的分布趋势为酸解氨基酸态氮酸解氨态氮酸解未知态氮酸解氨基糖态氮。总之,BN100处理对酸解氨基酸态氮、酸解氨态氮提升效应最显著,进而增加土壤供氮潜力,可筛选为该区春小麦栽培的合理施肥方式。     

水稻抗病性的究研1.水稻在不同施肥和土壤条件下对白叶枯病抗病性的变化

水稻在不同施肥和土壤条件下,对白叶枯病的抵抗性不同。本文着重分析氨态氮和硝态氮对病害的影响。施用氨态氮和未腐熟绿肥等,氮肥多的发病重;土壤反应酸性的较硷性的发病重。施用硝态氮的水稻,稻株虽然表现落黄,但是白叶枯病发生也很重。植物成分的分析结果:施用氨态氮的稻株,游离氨基酸的量较高,而还原糖的含量则较低;施用硝态氮的植株则相反。植物组织速测和水孔分泌水的分析证明:施用硝态氮的水稻在叶片中也积累较多的硝态氮。施用氨态氮的水稻发病重的原因,可能与游离氨基酸的含量较高有关,施用硝态氮的水稻发病重的原因,可能是由于叶片中积累了较大量的硝态氮,改变稻株的氧化还原性状而有利于病菌的生长。研究结果证明:水稻对白叶枯病栽培免疫的机制,不同于稻瘟病和胡麻斑病。     

两种添加剂对牛粪堆肥中氮转化及相关微生物的影响

采用强制通风静态堆肥装置研究了添加木霉和鸡粪对牛粪高温堆肥过程中氮素形态及其相关微生物的影响。结果表明:加入木霉和鸡粪均使堆体高温期延长,高温期pH增加幅度减小。对照、加木霉和加鸡粪处理中高温期氨气释放量最高分别为413、197和216 mg/(kg.d);加木霉使高温期的氨态氮最高含量比对照低18.0%,加鸡粪使高温期氨态氮最高含量比对照多10.5%;在高温期,加木霉和加鸡粪处理中硝态氮最高含量分别是对照的1.85倍和1.71倍;堆肥结束时,对照中有机氮含量比初始减少19.1%、总氮含量减少21.6%,加木霉和加鸡粪处理中有机氮含量分别比初始增加4.5%和2.2%、总氮含量分别增加1.7%和5.5%,加木霉和鸡粪均有利于氨基糖态氮和氨基酸态氮的积累,有利于有机氮的形成和保留。整个堆肥过程中氨化细菌数量最大,氨化细菌和硝化细菌数量在加木霉和加鸡粪处理中均比对照多;高温阶段,反硝化细菌数量在加木霉处理中较对照多,固氮菌在加鸡粪处理中较对照多;降温阶段,固氮菌数在加木霉处理中较对照多。     

塔里木河下游水量转化特征及其生态输水策略

2000—2015年的生态输水对塔里木河下游生态恢复发挥了重要的作用。通过连续16 a的动态监测和野外数据采集,对生态输水的特点、方式、水量转化特征、生境变化和影响范围等进行了系统的分析,同时对生态输水策略与生态保护模式进行了初步探讨。结果表明:(1)主河道线状输水方式,难以扩大环境响应范围,开展汊河输水和面状输水是十分必要的;(2)水量转化和耗散比例为:补给地下水44.2%,土壤与植被消耗48.8%,入湖水量与河道内水面蒸发7%;(3)地下水响应的最大距离为1 000 m,在距河500 m范围地下水位上升、水质好转显著;(4)鉴于生态退化的趋势得到遏止,但其脆弱性依然没有根本转变,恢复并合理调控其文阔尔河和老塔里木河区间的地下水位,扩大受水区范围,建立更加稳固的生态恢复平台,是今后生态输水与生态环境保护的主攻策略。     

肥料酸化对灌漠土氨挥发的影响

氨的挥发不仅造成了资源的浪费,也间接地影响到了环境,为探讨水肥一体化条件下不同处理对灌漠土氨挥发的影响,本试验设了5个灌溉溶液pH梯度(1.5、3.5、5.5、7.5(对照)、9.5)、两个灌水量(1500m~3·hm~(-2)、3000m~3·hm~(-2))、两个施氮量(450Kg·hm~(-2)、900Kg·hm~(-2))共20个处理,通过盆栽试验来进行相关研究。结果表明:(1)土壤氨挥发总量与灌溉溶液pH、灌水量、施肥量均呈正相关关系,三者对氨挥发的贡献率分别为31.57%、4.23%、64.2%;(2)相比对照,灌溉溶液pH为1.5、3.5、5.5处理下的土壤氨挥发总量分别减少了68.34%、22.39%、-1.23%,而灌溉溶液pH为9.5这一处理增加了48.28%;(3)施氮量增加一倍,土壤氨挥发总量可增加349.97%;(4)灌水量增加一倍,土壤氨挥发总量可增加60.78%。研究表明,在酸性条件下,灌溉溶液pH越低,土壤氨挥发量降低程度越显著;近中性条件下,土壤氨挥发量随灌溉溶液pH的增加而增加,但增幅较低;碱性条件下,土壤氨挥发量最大。在农业生产中,通过调节溶液酸度,可适当减少水肥的投入,减少土壤氨的挥发,提高水肥利用率,保护环境。     

乌梁素海水体营养盐削减的空间变化规律研究

乌梁素海作为过水性湖泊,每年承接河套地区大量的农田退水。在降低营养盐浓度的同时,富营养化程度也大大提升。为揭示乌梁素海水体营养盐削减的空间变化规律,研究采集20个监测点的100份水体样本,分析了2011年8月乌梁素海水体总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH4--N)、硝氮(NO3--N)以及COD的空间浓度分布,构建并计算了个监测点的削减效率指数。结果显示:在水体由湖区北部向南部的流动过程中,乌梁素海对营养盐的削减效率指数呈现先增大后减小的非线性变化。营养盐削减效率最大和最小的区域分别在距离入湖口3km和出湖口3.5km附近。湖区西部对部分营养盐的削减效率较低,可能与该区域的回水地形有关,各监测点的削减效率受区域的物理、化学特性差异的影响而呈现复杂性。该研究的开展可为揭示乌梁素海湖泊水体富营养化控制和管理提供科学依据。     

有机无机肥配施对宁夏引黄灌区露地菜田土壤氨挥发的影响

为了探讨宁夏引黄灌区露地菜田土壤氨挥发损失特征,于2013年5—9月在该区域露地花椰菜-大白菜轮作体系下,采用田间小区试验,研究了不同有机无机肥配施对土壤氨挥发速率、氨挥发损失通量及其损失率的影响。结果表明:露地花椰菜和大白菜基肥后,不同有机无机肥配施处理下土壤氨挥发损失高峰通常出现在第1~4天,而追肥后提前到1~2天,在高量施氮处理下,氨挥发延续时间在10天以上;花椰菜季大多数施肥处理的氨挥发损失发生在追肥阶段(占总氨挥发损失通量的50.2%~60.3%,单施有机肥和低氮处理除外),大白菜季各处理的氨挥发损失主要在基肥阶段(占总氨挥发损失通量的57.0%~73.6%);露地花椰菜基肥和追肥后,不同施肥处理下土壤氨挥发最大速率分别在0.79~4.56、1.00~5.34 kg·hm-2·d-1之间,而露地大白菜季分别为3.49~13.09、1.54~7.03 kg·hm-2·d-1;不同有机无机肥配施下,花椰菜和大白菜全生育期内土壤氨挥发损失通量分别为5.15~35.82、11.11~70.60 kg·hm-2,其随总施氮量的增加而增加;花椰菜和大白菜季不同施肥处理的土壤氨挥发损失率分别为4.02%~4.87%和2.54%~10.55%,其化肥贡献率分别为62.0%~100.0%和85.5%~100.0%,且化肥贡献率随化学氮肥用量的增加而增加。因此,在同等施用有机肥的情况下,合理降低化肥氮用量是减少该地区露地菜田土壤氨挥发损失的重要措施。     

西北旱区生态服务价值时空动态研究

为探明西北旱区生态服务价值的时空差异性,以2004—2012年相关数据为基础,对其生态服务价值进行计算。结果表明:(1)2012年西北旱区的生态服务价值较2004年增加了166.1×109元,而人均生态服务价值却减少了8元,说明人口的增速比生态服务价值的增速大,应适当控制人口增长;(2)西北旱区各省区生态服务价值变化大小依次为甘肃陕西中北部新疆内蒙古中西部青海宁夏,其中宁夏和青海为负变化;(3)2004—2012年间西北旱区生态经济协调度为0.33,表明生态环境和经济发展处于轻度协调状态;(4)敏感性指数小于1,说明西北旱区生态服务价值对生态价值系数弹性较弱,本文研究结果真实可信。研究期内的土地利用变化取得了较明显的生态效益,为西北旱区的经济建设和社会发展提供了良好的环境平台。     

黄土高原苹果园不同集水阻渗技术调控下土壤水分、矿质氮含量变化

以黄土高原苹果园果树为研究对象,分析不同集水阻渗技术调控下土壤水分、矿质氮含量的变化,探索适宜旱区果园可持续发展的防渗聚水技术。结果表明:起垄覆膜处理(Ⅰ)、防渗层处理(Ⅱ)和起垄覆膜加防渗层处理(Ⅲ)均能增加0～300 cm土层土壤含水量,减少土壤硝态氮含量。处理Ⅲ总体效果最好,能够增加9.60%土壤含水量,减少57.15%土壤硝态氮含量;处理Ⅰ使0～200 cm土层土壤含水量均匀增加7.73%,硝态氮含量均匀减少60.08%;处理Ⅱ能够增加0～40 cm表层土壤7.37%的土壤含水量,减少40～200 cm中层土壤74.38%的硝态氮含量。研究表明,不同集水阻渗技术通过改变水分的时空分布、减少硝铵态氮的淋溶从而提高水肥利用效率,其中起垄覆膜加防渗层处理结合了起垄覆膜与人工防渗层两种技术的优点,能够有效调控土壤水分运动,减少硝态氮深层淋溶,是黄土高原改善土壤水肥状况、增加果园产量、使果业可持续发展的可行技术措施。     

Lake surface area method to define minimum ecological lake level from level-area-storage curves

Lake level assessment is essential for the protection of ecosystem in shrunk or shrinking lakes. Minimum ecological lake level is the critical lake level below which there should be no human activities to further decrease the lake level, and this level can provide a certain protection for the lake ecosystem. Lake surface area method was proposed to define the minimum ecological lake storage as the breakpoint of the lake surface area-storage curve, where the curve slope equals to the ratio of maximum lake surface area to maximum lake storage. If the curve can be expressed as a simple analytical function, the minimum ecological lake storage can be calculated analytically. Otherwise, it can be calculated numerically using the ideal point method for an equivalent multi-objective optimization model that balances ecosystem protection and water use. Then the minimum ecological lake level can be estimated from the lake level-storage curve. Compared with available lake morphology analysis methods, the lake surface area method is superior in its definition of minimum ecological lake level, applicable range of lake morphology, and calculation complexity. The proposed method was applied to two representative lakes in China, including one freshwater lake (the Dongting Lake in Hunan province in Central China) and one saltwater lake (the Ebinur Lake in Xinjiang Uygur autonomous region in Northwest China). The estimated minimum ecological lake level for the Dongting Lake is 26.7 m, at which 31% of the maximum lake storage provides 87% of the maximum lake surface area. The result for the Ebinur Lake is 191.2 m, at which 24% of the maximum lake storage provides 54% of the maximum lake surface area. The estimated minimum ecological lake level balances the conflict between economical and ecological water uses, and can provide a relatively larger habitat for the lake ecosystem with relatively smaller lake storage. These results are rational compared with the results of other methods. The calculated minimum ecological lake level can be used in the protection of lake ecosystems and the planning and rational use of water resources in lake basins.     

Spatial changes and driving factors of lake water quality in Inner Mongolia,China

Lakes play important roles in sustaining the ecosystem and economic development in Inner Mongolia Autonomous Region of China, but the spatial patterns and driving mechanisms of water quality in lakes so far remain unclear. This study aimed to identify the spatial changes in water quality and the driving factors of seven lakes (Juyanhai Lake, Ulansuhai Lake, Hongjiannao Lake, Daihai Lake, Chagannaoer Lake, Hulun Lake, and Wulannuoer Lake) across the longitudinal axis (from the west to the east) of Inner Mongolia. Large-scale research was conducted using the comprehensive trophic level index (TLI (Σ)), multivariate statistics, and spatial analysis methods. The results showed that most lakes in Inner Mongolia were weakly alkaline. Total dissolved solids and salinity of lake water showed obvious zonation characteristics. Nitrogen and phosphorus were identified as the main pollutants in lakes, with high average concentrations of total nitrogen and total phosphorus being of 4.05 and 0.21 mg/L, respectively. The values of TLI (Σ) ranged from 49.14 to 71.77, indicating varying degrees of lake eutrophication, and phosphorus was the main driver of lake eutrophication. The lakes of Inner Mongolia could be categorized into lakes to the west of Daihai Lake and lakes to the east of Daihai Lake in terms of salinity and TLI (Σ). The salinity levels of lakes to the west of Daihai Lake exceeded those of lakes to the east of Daihai Lake, whereas the opposite trend was observed for lake trophic level. The intensity and mode of anthropogenic activities were the driving factors of the spatial patterns of lake water quality. It is recommended to control the impact of anthropogenic activities on the water quality of lakes in Inner Mongolia to improve lake ecological environment. These findings provide a more thorough understanding of the driving mechanism of the spatial patterns of water quality in lakes of Inner Mongolia, which can be used to develop strategies for lake ecosystem protection and water resources management in this region.     

新疆博斯腾湖水污染特点分析

通过实地调查和对监测资料的分析 ,对博斯腾湖水质污染的特点进行了讨论。结果显示 :(1)造成博斯腾湖水质污染的主要原因是大量农田排盐水入湖 ,导致湖水污染 ;(2 )博斯腾湖污染最严重的区域是黄水区 ,主要超标物是可溶盐、COD和氨氮 ;(3)污染物入湖量最大的时间是 7～ 9月 ,入湖污染物约占全年入湖量的一半 ;(4 )博斯腾湖水质的污染主要是几个大排水渠引起的 ,它们的排放量占全部排水渠排放量的 80 %以上。同时 ,根据博斯腾湖水污染的特点 ,提出了农业发展和水环境保护的具体措施。     

新疆艾比湖湖面动态变化及其影响研究

艾比湖是新疆典型的平原区湖泊,随着近50年来流域气候和人类扰动双重影响下,艾比湖湖面相应呈现出动态变化的态势。由于其地理区位独特,艾比湖湖面变化所引发的区域性生态环境问题,已成为关系到新疆社会经济可持续发展全局的紧迫问题。本文以艾比湖为研究靶区,从年内与年际尺度对湖面变化进行研究,并在剖析湖面动态变化原因的基础上,系统地分析了湖面动态变化的生态环境效应及其影响[1,2]。指出要维护艾比湖地区良好的生态环境,必须对艾比湖最优运行水位加以研究,通过最优运行水位模型的构建来确定具体优化管理方案,以确保艾比湖流域生态环境与社会经济的和谐发展。     

基于随机方法的湖泊水质风险性分析

湖泊水环境是一个受多种不确定性因素限制、参数众多、机理十分复杂的系统,因此将存在对水环境质量破坏的潜在风险。文中以内蒙古乌梁素海为研究对象,应用随机方法对该湖泊水质存在的潜在风险进行了计算,结果表明:温度上升的5,6,7月份,乌梁素海水质超标风险率都超过了20%,按Ⅴ类标准控制的水质超标风险率在40%左右,非突发性环境风险发生的可能性很大,有机污染十分严重,该方法能较好地反映不同时期湖泊水环境质量遭到破坏的潜在风险的变化过程,为湖泊水环境风险的决策和管理工作提供参考依据。     

新疆阿尔泰山区白湖水质水量基本特征

白湖位于喀纳斯国家级自然保护区的核心区域,人迹罕至,湖泊及其流域环境保持自然状态。湖水直接接受喀纳斯雪冰融水补给,湖泊基本特征的变化敏感地反映了流域的气候变化。开展核心区湖泊流域水文、水质以及生物等基本特征的调查,为了解不同气候变化背景下自然环境的变化特征与规律,为科学保护和管理环境、适应未来气候变化提供依据。据调查,目前白湖最大水深为137 m,湖泊面积约9 km²,蓄水量4.1×10⁸ m³,湖水矿化度为32.9 mg•L^-1,硬度和碱度分别为17.1 mg•L^-1和18.2 mg•L^-1,pH为8.3,水体呈弱碱性。水化学特征与喀纳斯湖接近,但水体颜色差别大。采用LEO1530VP扫描电子显微镜、INA C300 X射线能谱仪分析表明,水体中白色悬浮颗粒主要为石英矿物,并从河源区物质、河水动力以及湖水介质3个方面分析了白湖颜色形成的原因。     

艾比湖湿地泥炭土壤养分特征分析

以新疆艾比湖湿地泥炭土壤为研究对象,结合分析化学的手段,对泥炭土壤中的有机质、碱解氮、速效钾、有效磷等养分含量、空间分布特征进行测定与统计分析。结果表明:土壤有机质、碱解氮含量呈现出较强的表聚性,养分含量中有机质含量较高;其它养分含量较低;泥炭土壤中表层土壤有机质与碱解氮、速效钾、有效磷存在显著相关性,泥炭深层土壤的有机质与碱解氮、有效磷相关性较强;空间变异特征显示,土壤各养分指标均表现为中等空间变异特征。     

有机改土生态肥配方筛选及对土壤性质和马铃薯经济效益的影响

在甘肃省张掖市民乐县马铃薯种植基地,采用田间试验方法,进行了有机改土生态肥配方筛选及对土壤性质和马铃薯经济效益影响研究。结果表明:影响马铃薯产量的配方因素顺序为:马铃薯专用肥豆粕有机肥5406抗生菌肥聚乙烯醇;有机改土生态肥最佳配方为聚乙烯醇:马铃薯专用肥:豆粕有机肥:5406抗生菌肥=0.0124:0.7453:0.2050:0.0373。有机改土生态肥施用量与马铃薯产量间的肥料效应回归方程式为:y=40.91+3.9110x-0.3882x~2,经济效益最佳施肥量为2.40 t·hm~(-2),马铃薯理论产量为48.06 t·hm~(-2)。施用有机改土生态肥与传统化肥比较,土壤容重和pH降低5.30%和3.08%;总孔隙度和团聚体增加5.26%和11.75%;有机质、碱解氮、速效磷和速效钾增加3.26%、1.08%、1.25%和1.38%;真菌、细菌、放线菌和菌体总量增加6.28%、36.07%、21.94%和29.59%;蔗糖酶、脲酶和磷酸酶增加14.46%、5.64%和13.95%;马铃薯株高、茎粗和地上部分干重增加7.45%,14.93%和14.36%;块茎重、单株块茎重、产量和施肥利润增加5.13%、5.05%、3.80%和556.89元·hm~(-2)。在马铃薯种植田上施用有机改土生态肥,有效地改善了土壤理化性质和生物学性质,提高了马铃薯产量和施肥利润。