豫西南山区不同用地类型土壤养分流失特征

[目的]对豫西南山区不同用地类型养分流失特征进行研究,为区域土地规划、水土流失和农业面源污染的防控提供科学依据。[方法]选取桃庄河流域和铁瓦河流域5类常见农田,监测其地表径流中的养分浓度,并用SCS模型估算了平水年份农田中随地表径流流失的养分数量。[结果]各种农田径流中的养分含量和平水年随径流流失的养分数量基本一致,桃庄河流域表现为:COD_(Mn)氮肥磷肥;铁瓦河流域是:氮肥COD_(Mn)磷肥,这表明前者施用的有机肥和氮肥较多,后者则是氮肥和有机肥较多;不同农田随径流流失的养分数量状况,桃庄河流域为:药材地芝麻地玉米地花生地果园;铁瓦河流域则为:蔬菜地玉米地坡地林地果园,这不仅与施肥种类及数量有关,还与种植的作物、下垫面等状况有关。[结论]该区需调整作物结构、改变盲目施肥的传统,减少养分流失和面源污染。     

模拟降雨条件下豫西南山区农地径流污染物变化规律

坡耕地和梯田是丹江口水库水源区常见的农地类型,为了减少养分和水土流失、改进农作措施,采用人工模拟降雨方法,研究了不同雨强下这两种用地径流中养分变化规律。结果表明:(1)两种土壤径流中TN,TP,COD随降雨时间均呈波状变化,不同雨强下梯田径流中TN的含量为:3.36mg/L(0.5mm/min时),5.18mg/L(2.5mm/min时),4.27mg/L(3.0mm/min时),坡耕地中相应为2.66mg/L,4.56mg/L,4.18mg/L;不同雨强下梯田径流中TP的含量为:0.81mg/L(0.5mm/min时),0.92mg/L(2.0mm/min时),1.56mg/L(2.5mm/min时),2.53mg/L(3.0mm/min时),坡耕地中的值依次为0.59mg/L,1.03mg/L,0.62mg/L,2.04mg/L。说明梯田中TN,TP的含量要高于坡耕地。(2)不同雨强下梯田径流中COD含量为:303.56mg/L(1.0mm/min时),685.16mg/L(2.0mm/min时),617.66mg/L(3.0mm/min时),坡耕地中则为419.63mg/L,644.62mg/L,721.17mg/L,研究表明坡耕地更易发生有机质的流失。因此,对坡耕地进行梯田化治理可减少养分和水土流失、提高作物产量。     

应用分形理论估算丹江口水库水源区总氮、总磷的流失量

[目的]掌握区域农业面源污染物的流失状况,证明分形计算结果的可靠性。[方法]采用分形理论对丹江口水库水源区河南省所在的区域2013年总氮(TN),总磷(TP)的流失量进行估算,并与输出系数法的值进行比较。[结果]研究区污染物的流失以氮为主,TN的流失量是TP的7.16倍;禽畜养殖引起的流失量最多,占了总量的69.93%,农田化肥中的流失量占21.99%;灌河产生的污染物最多,其次是丹江、淇河、滔河,但在流失强度上却是滔河最大,其次是灌河、丹江、淇河;通过配对t检验分析将分形方法计算的污染物总量与输出系数法相比,在0.1水平下有统计学意义,说明前者较后者更能反映实际。[结论]用分形方法估算区域污染物的面源污染是可行的,应当加强区域禽畜粪尿和农田化肥的管理,以确保丹江口水库水质。     

雨强和土地利用方式对豫西南山区有机质流失的影响

[目的]研究丹江口水库水源区不同降雨强度和土地利用方式对土壤中有机质流失的影响,为该区域的面源污染和水土流失防治提供依据。[方法]通过人工模拟降雨试验,以豫西南山区5种常见土地类型的表层土壤为研究对象,应用双因素方差分析,研究雨强和土地利用方式对土壤中有机质的影响。[结果]雨强对径流中有机质的流失影响显著,雨强越大流失量也越大,而土地类型对其影响不大;泥沙中的有机质流失量受雨强和土地类型的影响均显著,随雨强增加而增大;农用地(梯田和坡耕地)中随泥沙流失的有机质含量较高,林草地则低;分别对径流和流失泥沙中的有机质含量与雨强作回归分析,均显示出多项式拟合效果最好(除灌草地的泥沙拟合外)。[结论]梯田作为一种水保措施,能够保持养分和水土流失,因此其土壤中富集的养分也最多;林草地土壤结构较好,能够减缓土壤侵蚀,因而流失的养分也较少。     

商丘试区水资源需求与粮食安全分析

商丘试区是我国粮食主产区，但水资源匮乏。在考虑人口增加、城市化影响、耕地面积逐年递减和试区经济发展的前提下，对当前和未来商丘试区各行业的需水进行了全面的预测，对不同水平年的粮食安全进行了分析，探讨试区水资源和粮食安全的发展战略，为合理开发水资源和粮食安全提供科学依据。     

偃师区不同坡度带植被覆盖度分布研究

为了探寻坡度分布与植被覆盖度的关系,通过Landsat 8和DEM提取了偃师区坡度与植被覆盖度信息,分析二者之间的关系。结果表明,偃师区坡度较缓、植被覆盖状况良好,适宜人类居住、生活;植被覆盖度分布受2°、6°、15°、25°坡度影响较大,在≤15°坡度范围内10%～30%植被覆盖度占总面积的比重最大,但2°～6°带内60%～80%植被覆盖度占总面积比重最大,6°～15°带内>80%植被覆盖度占比最大;坡度超过15°后60%～80%、>80%植被覆盖度占总面积的比重占据优势地位,坡度超过25°后,>80%植被覆盖度所占比重又超过60%～80%的植被覆盖度,居于领先地位;>80%、60%～80%植被覆盖度随着坡度的增加呈先减少再增加而后逐渐减少的趋势,45%～60%、30%～45%、10%～30%、<10%植被覆盖度分布则是随着坡度的增加逐渐减少。偃师区生态清洁小流域建设成效显著,植被覆盖状况大幅增加,治理经验值得推广、借鉴。     

彰武水库水环境质量评估

为了明确彰武水库环境质量状况,依照功能区对水质的要求和2009—2015年的实测水质数据,通过单因子水质标识指数法、综合污染指数法、有机污染指数法来评估其水环境状况,结果表明：（1）TN是该水库的主要污染因子,仅有4个月份能满足水质要求,其年均单因子水质标识指数都大于6;其次是TP,有53个月份水质超标,其年均单因子水质标识指数除2013年外均超标。（2）根据综合污染指数,该水库仅有5个月份水质合格,其他月份则处于污染状态,其中有39个月份为重度污染,这导致其年均和水期污染指数在污染与重度污染之间变化。（3）依据有机污染指数,有7个月份水质为基本合格,其他月份水质在较好与良好之间变动,没有发生有机污染;其年均和水期有机污染指数在较好与良好之间变化,有向水质恶化方面发展的趋势。     

丹江口水库两个小流域农田养分流失特征比较

以桃庄河小流域的东沟村民小组、铁瓦河小流域郑湾村为代表,研究其共同的土地类型:玉米地、果园内养分流失特征及其地表径流中的养分浓度的差异;根据降雨资料,应用SCS模型估算了两个流域内这两类用地中的径流深,并估算了这两类用地平水年份养分的流失量。研究结果表明:桃庄河流域玉米地中的TN、NO_3-N、NH_3-N的流失量及其径流中的含量要低于铁瓦河流域的玉米地,而COD_(Mn)和TP的流失量及其径流中的含量则高于铁瓦河流域;对果园而言,桃庄河流域这些养分的流失量和相应径流中的含量都高于铁瓦河流域;桃庄河流域玉米地和果园平水年份的养分流失量与其径流中养分含量的排序一致,大致为:COD_(Mn)TNNO_3-NNH_3-NTP,这表明该流域施用的有机肥多于氮肥和磷肥;铁瓦河流域的果园地也遵循这一顺序,而玉米地则为:TNNO_3-NCOD_(Mn)NH_3-NTP,这表明玉米地施用的氮肥多于有机肥和磷肥。需采用测土配方施肥等科学合理的施肥方式,减少农田面源污染、提高肥料的利用率、实现作物增产。     

白龟山水库水源地水质风险评估

为了治理水环境生态,确保水库水质,根据白龟山水库水质监测资料,采用健康风险评估模型评估了该水库基因毒物质和躯体毒物质对人体健康的危害风险。结果表明,该水库水源地2006—2015年各类污染物对人体健康危害的年均总风险是4.38×10~(-5)a~(-1),但2006—2008年的总风险值都达到6.08×10~(-5)a~(-1),大于国际辐射防护委员会(ICRP)建议的最大可接受风险值5.0×10~(-5)a~(-1),更高于瑞典、荷兰等国家推荐的最大可接受值1.0×10~(-5)a~(-1)。化学致癌物质通过饮水途径对人体健康危害的风险值由大到小排序为Cr、As、Cd,非致癌物质由饮水途径对人体健康危害的风险值由大到小排序为F~-、Pb、Cu、Se、NH_3-N、Zn、Hg、CN~-、挥发酚;化学致癌物质对人体产生的危害风险远大于非致癌物质。因此,还需要强化水土保持工作、防控农业面源污染、规范水产养殖业,以便进一步改善水质,确保饮用水安全。     

线性规划方法在丹江口库区小流域土地规划中的应用研究

把线性规划法运用于丹江口库区小流域土地规划,以便实现资源的合理配置,发挥最大效益。求解此线性模型,可得规划后流域耕地面积为203.26 hm²,林地面积1 700.37 hm²,生态林面积24.93 hm²,经济林面积41.75 hm²,非生产用地51.06 hm²,坡该梯29.2 hm²,生态修复829.03 hm²。