湘西州1960—2017年气候变化及对农业的影响

为掌握全球气候变暖背景下的湘西州气候变化特征,减缓和适应气候变化对农业生产带来的不利影响。[方法]本研究以湘西州8个县（市）气象台站1960—2017年逐日气象观测数据及古丈国家农业气象一级观测站的观测数据为基础,利用滑动平均、线性拟合、M-K检验、小波分析等,研究1960—2017年湘西州气温、降水、相对湿度、日照时数的变化特征及对农业的影响。[结论]结果表明：年平均气温升温趋势明显,1960—2017年升温0.81℃;气温的年代际变化明显,21世纪后气温明显上升;冬季、春季升温突出,夏季升温不明显;年降水量无显著趋势变化,年际波动较大;相对湿度、日照时数呈减少趋势。水稻、油菜生育期明显缩短,产量下降。[结果]气候变化对农业生产布局、作物生长、产量品质等均有一定影响。     

亚热带农业小流域水体氮素及其稳定同位素分布特征

为控制流域氮素养分流失、改善流域水体环境,以亚热带典型农业小流域脱甲河为研究对象,对表层水体铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3--N)浓度和水体硝态氮δ~(15)N(δ~(15)N-NO_3-)、沉积物有机质δ~(15)N(δ~(15)N-Org)浓度进行了连续试验观测,分析氮素浓度及其稳定同位素值的时空特征,探讨影响氮素分布的环境因子及水体NO_3-和沉积物有机质氮素的可能来源。结果表明:水体NO_3--N浓度明显高于NH_4~+-N,均值分别为1.62 mg·L~(-1)和0.90mg·L~(-1),并且分别在6月、8月及冬季较高;城镇区和农田区水体NH_4~+-N浓度与其他类型区差异显著(P0.05),并且显著高于其他水体;NO_3--N浓度在城镇区、农田区及山间林地区较高,水库区较低。支流NH_4~+-N浓度高于干流,均表现为冬季春季夏季秋季;干流、支流NO_3--N浓度分别表现为冬季夏季秋季春季、秋季冬季夏季春季。源头和出口处水体均表现为NO_3--N浓度高于NH_4~+-N,源头处氮素浓度低于出口处。水体δ~(15)N-NO_3-及底泥δ~(15)N-Org值分布范围分别为-19.87‰~8.11‰和-0.69‰~6.51‰,水体δ~(15)N-NO_3-最高值在Ⅲ级河段,最低值出现于Ⅳ级河段,各级河段间水体δ~(15)N-NO_3-11月差异较小,而1、2月差异明显;河流底泥δ~(15)N-Org最高值也位于Ⅲ级河段,而最低值则在Ⅰ级河段,Ⅲ、Ⅳ级河段δ~(15)N-Org值随时间变化趋势较为一致,Ⅰ、Ⅱ级河段δ~(15)N-Org最小值出现于1月。总之,脱甲河水体存在氮素污染现象且以外源输入为主,水体氮素来源主要为土壤有机质、人工合成肥料及陆源有机质,开展流域氮素分布及来源研究对认识流域尺度氮污染物的源解析具有一定科学意义。     

长江中游地区水旱复种轮作模式资源利用率比较研究

为了实现农田资源高效利用,维护农业生态良性循环,优化长江中游地区传统种植模式,本研究于2013年10月—2015年11月,以冬闲连作为对照,分析比较了不同水旱复种轮作模式(冬闲-早稻-晚稻→冬闲-早稻-晚稻、马铃薯-玉米‖大豆-晚稻→蔬菜-花生‖玉米-晚稻、蔬菜-花生‖玉米-晚稻→绿肥-早稻-晚稻、绿肥-早稻-晚稻→油菜-花生-晚稻、油菜-花生-晚稻→马铃薯-玉米‖大豆-晚稻)的光、温、水、土资源利用效率。结果表明:水旱复种轮作模式的冬季、晚季和周年的光能利用率均比冬闲连作处理高,周年光能利用率两年间分别高8.26%~82.50%和2.63%~121.42%,其中均以"蔬菜-花生‖玉米-晚稻→绿肥-早稻-晚稻"轮作模式最高。水旱复种轮作模式的年有效积温利用率均高于冬闲连作模式,两年间分别高12.87%~21.26%和11.17%~25.88%,以"蔬菜-花生‖玉米-晚稻→绿肥-早稻-晚稻"轮作模式最佳。两年间水旱复种轮作模式的冬季、晚季和周年的水分利用率均比冬闲连作处理高,其中周年水分利用率分别高45.36%~83.50%和40.00%~118.75%,以"马铃薯-玉米‖大豆-晚稻→蔬菜-花生‖玉米-晚稻"轮作模式的晚季和周年水分利用率最高,"蔬菜-花生‖玉米-晚稻→绿肥-早稻-晚稻"模式的冬季水分利用率最高。两年间土地利用率均以"绿肥-早稻-晚稻"复种模式最高,平均利用率达96.11%,"蔬菜-花生‖玉米-晚稻→绿肥-早稻-晚稻"轮作模式的土地利用率表现最好。因此,各水旱复种轮作模式的周年光能利用率、年有效积温利用率、水分利用率和土地利用率均高于冬闲对照,其中以"蔬菜-花生‖玉米-晚稻→绿肥-早稻-晚稻"和"绿肥-早稻-晚稻→油菜-花生-晚稻"轮作模式表现较好,适宜在长江中游地区推广应用。     

嘉陵江不同江段蛇(鱼句)耳石形态特征及差异

为研究蛇（鱼句）耳石的形态特征以及不同环境下的耳石形态差异,以蛇（鱼句）左侧微耳石和星耳石作为研究材料,利用传统形态法测量耳石的14个参数且将其转化为11个形状指标,并利用地标点法在星耳石上选取12个地标点,对2016年6—7月间采自嘉陵江上游、中游、下游的195尾蛇（鱼句）的耳石样本进行形态研究。结果显示,蛇（鱼句）微耳石呈肾形,3个江段微耳石形态无显著差异;蛇（鱼句）星耳石呈圆形、椭圆形,表面粗糙,脊突数少于20,翼叶较基叶发达,中央突不明显,主凹槽轮廓似水滴状。相对扭曲主成分分析将3个江段的蛇（鱼句）星耳石分为两种形态类型：Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅰ型主要为嘉陵江上游江段蛇（鱼句）的耳石样本,Ⅱ型则包括嘉陵江中游和下游的蛇（鱼句）耳石样本。传统形态法和地标点法的综合结果表明,两种类型耳石形态差异主要表现在整体轮廓、脊突数,以及基叶、主凹槽和背侧距离等特征上,逐步判别分析对Ⅰ型和Ⅱ型星耳石的正判率达95.5%,区分效果较好。研究表明,嘉陵江不同江段蛇（鱼句）星耳石分为两种类型,且存在显著的形态差异;蛇（鱼句）星耳石的形态差异可能是对水温、流速等环境因子主动适应的结果,如在上游生活的蛇（鱼句）,其较细长且脊突较多的Ⅰ型星耳石能够较好地适应上游低温、多变的急流环境。     

云南九大高原湖泊流域现行管理体制及其完善建议

云南省湖泊面积达到30 km2以上有9个,分别为滇池、阳宗海、抚仙湖、星云湖、杞麓湖、洱海、泸沽湖、程海和异龙湖,具有独特的自然地理条件和生态服务功能,在全省经济发展和生态文明建设中占有举足轻重的地位。近年来对9大高原湖泊的治理已取得一定成效,但水质日趋恶化仍是当前面临的突出问题,主要原因是现行的湖泊流域管理体制机制不够完善,未能适应流域经济的快速发展以及流域保护治理的需求。分析和总结了云南9个高原湖泊流域管理体制的现状及存在的问题,在国内外湖泊流域管理案例和成功经验的基础上,根据9大高原湖泊流域自身特点,提出了完善管理体制的建议。     

鸭绿江下游浮游植物群落结构与环境因子的关系*

为了探究鸭绿江下游浮游植物群落的演替规律及与环境因子的关系,2012-2016年每年的春季(4月枯水期)和秋季(9月丰水期)进行2次采样调查。根据鸭绿江下游的环境特点,遵循采样点具有代表性的原则,以鸭绿江下游的宽甸县河口村为起点,以丹东市振兴区浪头镇为终点,共设7个采样点,对鸭绿江下游连续5年进行了浮游植物群落结构及水体理化因子的监测。结果表明,鸭绿江下游共鉴定出浮游植物77种,分属于7门47属,其中硅藻门30种,绿藻门28种,裸藻门6种,甲藻门3种,金藻门2种,隐藻门1种,群落组成以硅藻和绿藻为主。主要优势种有梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、颗粒直链藻(Melosira granulata)、克罗顿脆杆藻(Fragilaria crotonensis)、辐射圆筛藻(Coscinodiscus radiatus)和美丽星杆藻(Asterionella formosa)。浮游植物生物量从上游至下游逐渐升高,2012-2014年的年际生物量较高,从2015年开始生物量骤减。影响浮游植物生物量最主要的环境因子是水温、透明度和总氮,生物量与水温、总氮呈极显著正相关(P0.01),与透明度呈显著负相关(P0.05)。     

云南高原杞麓湖流域的景观格局与水质变化

由于人类活动日益增强,高原湖泊杞麓湖景观格局和湖泊水质发生较大改变,探究其变化关系可为湖泊生态系统保护和流域管理提供科学参考。采用2005年、2010年和2015年遥感影像的解译结果,结合RS/GIS技术和Pearson相关统计方法,分析了10年间景观格局变化、湖泊水质变化及其相关性。结果表明:(1)2005-2014年杞麓湖水质偏差,其中总氮、高锰酸盐指数、生化需氧量和叶绿素a呈显著增长趋势,氨氮、总磷和透明度波动较大,2015年整体水质有所改善,但仍为劣Ⅴ类水。(2)杞麓湖流域主要景观类型是林地和耕地,占流域总面积的74%以上,10年间建设用地面积增加较快(+876.42hm~2),水域(-1 281.42hm~2)和耕地(-794.61hm~2)缩减较多,后5年湖滨湿地大量出现(+1 432.08hm~2);景观格局聚集程度增加,异质性略有减弱,破碎化程度降低,多样性和均匀程度变化不大,人类活动对景观格局影响强烈。(3)水田、旱地和建设用地聚集程度增强及破碎化程度降低与氨氮外的其它水质指标呈正相关,水域面积与氨氮和高锰酸盐指数呈负相关,水田与建设用地是杞麓湖水质退化的主要污染源。     

岷江中游眉山~乐山段水质变化趋势及航电开发对其影响研究

依据岷江中游眉山~乐山河段(简称眉乐段)水质监测资料,选用具有代表性的水质因子COD、NH3-N、TP分析眉乐段水质变化趋势,探讨航电梯级开发对水质的影响.结果表明,眉乐段水质主要受上游来水影响,府河汇合后的岷江干流眉乐段区间污染负荷量相对较少,对河流水质影响相对较小;河段水质在空间分布上总体呈现上游至下游逐步好转的趋势,COD沿程稳定达到Ⅲ类水质标准,NH3-N和TP沿程降低;在时间分布上,水质逐年变好;主要支流体泉河水质较差,超标严重,思蒙河和毛河COD、NH3-N浓度维持在Ⅲ类水质标准,TP浓度超过Ⅳ类水质标准,且有逐年升高趋势;汉阳库区建成后COD、NH3-N较建成前降低,TP较建成前略微增加,汉阳库区出库COD、NH3-N、TP较入库降低.研究结果可为航电梯级水库环境影响分析?航电开发和水环境治理提供参考依据     

Simulating long-term effect of Hyrcanian forest loss on phosphorus loading at the sub-watershed level

Conversion of forest land to farmland in the Hyrcanian forest of northern Iran increases the nutrient input, especially the phosphorus(P) nutrient, thus impacting the water quality. Modeling the effect of forest loss on surface water quality provides valuable information for forest management. This study predicts the future impacts of forest loss between 2010 and 2040 on P loading in the Tajan River watershed at the sub-watershed level. To understand drivers of the land cover, we used Land Change Modeler(LCM) combining with the Soil Water Assessment Tool(SWAT) model to simulate the impacts of land use change on P loading. We characterized priority management areas for locating comprehensive and cost-effective management practices at the sub-watershed level. Results show that agricultural expansion has led to an intense deforestation. During the future period 2010–2040, forest area is expected to decrease by 34,739 hm~2. And the areas of pasture and agriculture are expected to increase by 7668 and 27,071 hm~2, respectively. In most sub-watersheds, P pollution will be intensified with the increase in deforestation by the year 2040. And the P concentration is expected to increase from 0.08 to 2.30 mg/L in all of sub-watersheds by the year 2040. It should be noted that the phosphorous concentration exceeds the American Public Health Association′s water quality standard of 0.2 mg/L for P in drinking water in both current and future scenarios in the Tajan River watershed. Only 30% of sub-watersheds will comply with the water quality standards by the year 2040. The finding of the present study highlights the importance of conserving forest area to maintain a stable water quality.     

First record of epizootic ulcerative syndrome from the Upper Congo catchment: An outbreak in the Bangweulu swamps,Zambia

We report on the first outbreak of epizootic ulcerative syndrome (EUS) amongst wild fish populations in the Bangweulu swamps, an inland delta, in the north of Zambia during 2014. The area supports a large and diverse fish fauna related to, but distinct from, that of the Zambezi River system where EUS outbreaks have occurred since 2006. A sizeable artisanal fishery, based on extensive fish weirs, is sustained by the annual flooding of the swamps, and observations of the disease outbreak by fishermen were recorded. Signs typical of infection with Aphanomyces invadans were observed in a number of species. Clinical observations, histology and molecular diagnostic methods were used to confirm infection with A. invadans in two of the most commonly and severely affected species. Several features of the wetland may have contributed to the outbreak and the annual recurrence of the disease. Modes by which the disease may have been introduced into the swamps are discussed. The outbreak is of great significance as the Bangweulu swamps drain into the Congo River in neighbouring Democratic Republic of Congo, Africa's largest drainage system with an extensive and diverse fish fauna previously unaffected by EUS.