巢湖低丘山区典型植被覆盖类型土壤磷形态分异特征

以巢湖低丘山区为研究对象,分析了该地区5种典型植被覆盖类型表层土壤磷素含量与形态特征及其影响因素.结果表明:次生马尾松林有机碳、总氮、速效氮、总磷与速效磷均高于其他样地,尾矿裸地养分含量为最低,但酸度最大.5种样地0～5、5～10与10～20 cm 3个土层弱吸附态磷(Ex-P)和钙结合态磷(Ca-P)含量均较低,灌木林与次生马尾松林土壤活性态磷[铝结合态磷(Al-P)与铁结合态磷(Fe-P)]含量显著高于其他样地,而惰性态磷[闭蓄态磷(O-P)、钙结合态磷(Ca-P)与残余磷(Res-P)]则以地上群落结构较稳定的草地和次生马尾松林最高,其中5～10 cm土层残余磷(Res-P)含量则以人工恢复林最高.3个土层尾矿裸地各形态磷含量均显示较低水平,但其Fe-P、Al-P含量在总磷中所占比例高于其他样地,所以流失危害大.土层间Ex-P、Al-P、O-P、Ca-P与TP含量均随土层的加深而降低,但Fe-P与Res-P含量在土层间规律不明显.相关分析表明土壤Res-P与其他形态磷间具有显著的正相关关系,“活化磷”,即Ex-P、Fe-P、Al-P三者间也存在显著正相关关系.土壤养分与磷的各种形态显示了良好的正相关关系,但速效磷与O-P、Res-P呈显著负相关关系.     

基于地统计学和GIS的鄱阳湖流域降雨空间差异分析

降雨空间分布对于区域水文模拟、水资源规划与管理、旱涝灾害评估以及水土保持等均具有基础性意义.利用鄱阳湖流域16个气象站点1960-2008年共49 a的逐月降雨资料,运用地统计学理论、结合GIS技术研究了鄱阳湖流域降雨空间分布特征.结果表明:(1)流域多年平均降雨的空间分布整体呈现为由西南向东北,以及由西北向东北梯次递增的趋势;(2)代际降雨高值中心一般发生在庐山和玉山一带,低值中心发生在赣南赣州、遂川一带;(3)鄱阳湖流域16个气象站点各季节多年平均降雨属弱或中等变异,在该流域适合选用高斯模型进行季节性降雨空间插值.     

太湖流域土地利用变化对非点源污染负荷量的影响

以水环境问题严重的太湖流域为研究区,通过选取1985年和2000年的TM/ETM土地利用解译数据,分析其土地利用变化的模式,应用L-THIA（Long-Term Hydrologic Impact Assessment）水文模型,模拟不同时期土地利用条件下径流量与营养盐负荷的变化.结果显示,2000年与1985年比较,土地利用变化表现为城镇用地向耕地扩张,由此导致年平均径流量增加2.79%;城镇用地的TN和TP分别增加467.952 t和30.587 t,耕地的TN、TP的减少量分别为384.885 t和30.112 t;林地的TN、TP有少量增加,分别增加了3.437 t和0.093 t;整个太湖流域的TN、TP分别增加了86.503 t,0.568 t.受土地利用变化分布特征的影响,苏锡常区、湖西区和浦东浦西区TN、TP负荷量变化最为显著,其城镇用地TN、TP分别增加了37.10%、34.81%和24.3%.     

模拟降雨条件下农田地表径流与壤中流氮素流失比较

选择太湖流域平原河网地区为试验地点,采用3次重复人工暴雨试验方法,研究暴雨径流过程中地表径流与壤中流氮素流失特征。结果表明:地表径流与壤中流氮素流失特征具有较大差异,地表径流水相TN平均浓度为12.41 mg/L,壤中流水相TN平均浓度低于地表径流约50.65%。地表径流氮素流失以PN为主,DN和PN的流失量比为1∶2.65,壤中流氮素流失以DN为主,DN和PN流失量比为2∶1。整个暴雨径流过程中氮素流失以地表径流为主,占总流失量的81.66%,壤中流氮素流失量相对较少,仅占氮素总流失量的18.34%。地表径流与壤中流氮素流失量比较分析结果证实,土壤的水分下渗滤过机制对氮素具有较强的削减作用,对PN的削减作用尤为明显,可达70%以上。在流域产汇流过程中,充分发挥洼地和高透水地段对地表径流的蓄渗功能,对面源营养盐污染控制具有重要的作用。     

西苕溪流域非点源氮污染特征

通过对西苕溪流域不同用地类型的子流域出口设置监测点并进行定期水质监测,探讨该流域非点源氮污染特征及其区域性差异。不同月份的监测结果表明,总氮（TN）、溶解性总氮（DTN）、硝态氮（NO3--N）浓度在12月最高,7月次之,4月最低;铵态氮（NH4＋-N）浓度在7月最高,12月次之,4月最低。典型子流域日监测数据表明：林地子流域水质监测点测得的氮明显低于耕地,降雨期林地子流域出口的氮浓度增加,耕地子流域降低,干旱期则相反。研究表明流域非点源氮污染主要受农业耕地用地类型的控制,降雨径流是西苕溪流域非点源氮输出的主要驱动因素,用地类型、不同形态氮的理化性质差异导致流域非点源氮呈现明显的季节、空间分布特征。     

太湖流域土地利用变化的水文效应及其风险评价

以土地利用集约化程度高，城市化进程快的太湖流域为研究区，采用1985，2000年TM／ETM土地利用解译数据分析15a来土地利用变化特征。运用长周期水文分析模型L-THIA．基于流域各气象站1971—2000年共30a的日序列降水数据，计算1985，2000年这2个时段土地利用特征对地表径流的影响，评估土地利用变化的水文效应。研究结果表明，太湖流域土地利用变化主要表现为城镇扩展。全流域城镇扩展导致年平均地表径流增加1．14×10^8m^3，约为总径流量的2．9％。土地利用空间差异导致苏锡常区和浦东浦西区，分别增加了6．01％和3．91％。城市化高度发展的沪苏锡常城市带，1985—2000年间城镇面积增加635．2km^2，相应径流量增长6．5％。基于单元格网城市化水文效应风险评价结果显示，低、中、高风险区面积分别占评价区面积的37．5％，50％和12．5％。     

基于GIS和USLE的鄱阳湖流域土壤侵蚀敏感性评价

水土流失是鄱阳湖流域严重的生态环境问题。以USLE模型为基础,结合鄱阳湖流域自然环境特征,确定评价指标及其分级标准。运用GIS技术,实现研究区土壤侵蚀敏感性综合评价,揭示其流域空间分异特征及规律,并对流域土壤侵蚀产生的原因进行分析,提出了调控措施。研究表明：流域土壤侵蚀敏感性主要以中度和高度敏感为主,不敏感、轻度和极度敏感所占比例较少。从空间分布上来看,极敏感地区集中分布在赣东南部的宁都县和会昌县,赣中吉安县和泰和县,赣西北的万载县,赣东北的德兴市和上饶市;高度敏感地区主要分布在赣江、抚河、信江、饶河及修水这5条河流域中、上游河流两岸和鄱阳湖滨湖地区,以及坡度<25°的坡耕地、疏幼林地;中度敏感性地区分布面积最广,在整个流域内各地貌和用地类型(除水域外)上均有分布;轻度敏感性地区主要分布在赣西南的井冈山市、万安县、赣县、大余县一带,呈月牙形分布;不敏感地区以鄱阳湖及五河沿线向四周呈辐射状分布,还包括赣西北的拓林水库、赣西江口水库和赣东洪门水库等区域。     

太湖上游大溪水库流域营养盐输移时空特征分析

大溪水库位于太湖上游地区,是溧阳市的重要饮用水源地之一,近年来流域内湖（库）体水质有下降趋势。基于2008—2009年对入湖主要支流水质营养盐浓度监测数据,实地考察流域内的主要污染源以及耕作制度等因素,并以2009年航空遥感影像解译获得的土地利用数据为基础,结合季节气候变化以及农业活动等环境影响因子,分析流域内营养盐时空分异特征及原因,为改善和治理饮用水源地水质工作提供科学依据和保障。结果表明,大溪水库流域不同支流水质营养盐浓度空间差异显著,表现为临湖东岸的氮磷营养盐浓度普遍高于西岸及上游的洙漕河流域,是大溪水库流域氮磷营养盐主要的源;各流域的TN、DTN、NO3--N浓度逐月变化趋势基本一致,TP、DTP季节间浓度变化趋势不明显。进入大溪水库流域的氮素主要以可溶性氮素为主,TN平均浓度为1.82mg·L^-1;磷素主要以非溶解态磷素的形式输移,TP平均浓度为0.116mg·L^-1;总体水质属于Ⅳ水质。营养盐输移时空差异的原因与各小流域土地利用状况、农业活动及降雨季节变化关系密切。