Quantifying the nitrogen retention capacity of natural wetlands in the large-scale drainage basin of the Baltic Sea

We estimate the nitrogen retention capacity of natural wetlands in the 1.7 million km² Baltic Sea drainage basin, using a wetland GIS data base. There are approximately 138,000 km² of wetlands (bogs and fens) in the Baltic Sea drainage basin, corresponding to 8% of the area. The input of nitrogen to natural wetlands from atmospheric deposition was estimated to 55,000–161,000 ton y¹. A map of the deposition of both wet and dry nitrogen is presented. The input from the human population was estimated to 255,000 ton y¹ in terms of excretory release in processed sewage water. There may also be leakage from forests and agricultural land into the wetlands. Due to lack of data on hydrology and topography, such potential nitrogen sources are not accounted for here. The capacity of the wetlands to retain the atmospheric deposition of nitrogen was estimated to 34,000–99,000 ton y¹. The potential retention by wetlands was estimated to 57,000–145,000 ton y¹ when the nitrogen input from the human population was added. If drained wetlands were to be restored and their area added to the present wetland area, the nitrogen retention capacity was estimated to increase to 196,000–261,000 ton y¹. Our results indicate that existing natural wetlands in the Baltic Sea drainage basin annually can retain an amount of nitrogen which corresponds to about 5–13% of annual total (natural and anthropogenic) nitrogen emissions entering the Baltic Sea. The ecosystem retention service performed by wetlands accounts for a substantial nitrogen removal, thereby reducing the eutrophication of the Baltic Sea.     

引黄灌区不同肥料类型和施肥技术对稻田氮磷流失的影响

为减少引黄灌区稻田退水导致的农业面源污染,寻找水稻稳产和环境友好的最佳结合点,研究了大田示范条件下不同肥料类型和施肥技术对稻田田面水和排水沟退水氮磷变化特征的影响。结果表明,与常规施肥处理比较,优化施肥和侧条施肥均可以显著降低稻田田面水和排水沟中TN质量浓度,其中以侧条施肥处理效果最好,田面水和排水沟中TN质量浓度仅为常规施肥的47.4%和34.3%,各施肥处理间田面水和排水沟中TP质量浓度变化差异不显著。优化施肥和侧条施肥处理在肥料减量的条件下水稻产量并没有降低,其中有机种植处理产量最低,相对产量仅为常规处理的73.5%。综合考虑水稻产量和环境因素,优化施肥和侧条施肥技术可以作为环境友好型施肥技术在引黄灌区进行推广。     

基于三维Copula函数的沙颍河流域水文干旱频率分析

为进一步研究水文干旱特征及其演变规律,选取沙颍河流域2个水文站1951—2008年逐月径流资料,采用游程理论提取水文干旱特征变量,选取4种对称Archimedean Copula函数和对应的非对称Archimedean Copula函数拟合干旱特征变量的联合分布并计算联合重现期和同现重现期。经拟合检验,Frank Copula对干旱特征变量二维联合分布的拟合效果最优,M3 Copula函数对三维干旱变量的联合分布拟合效果最优。干旱特征的单变量重现期值大于二、三维变量的联合重现期,小于二、三维变量的同现重现期。因此,Copula函数能够较好地拟合沙颍河流域水文干旱特征变量间的联合分布。     

基于GIS与RS技术的赤水河流域生态风险评价——以仁怀市为例

为揭示赤水河流域土地利用/覆被变化对区域生态风险的影响以及空间分布,以赤水河流域中游城市仁怀市作为研究区,采用GIS与RS技术与生态风险指数(ERI)模型,开展基于土地利用/覆被变化的生态风险评价研究,探讨了土地利用变化背景下仁怀市生态风险变化特征以及演变机理,并提出了政策保障措施。结果表明,(1)2000—2014年,区域内有林地、疏林地、水域、园地、建设用地面积增加,而耕地、灌木林地、草地面积减少;(2)仁怀市土地生态风险在空间上呈现较强的区域差异性,基本呈现由西南向东北转移的态势,中部地区生态风险高,建成区以及工业聚集区及其周边高,距离高生态风险区越远,生态风险等级越低;(3)整个研究区主要以中等及较高生态风险等级为主,2000年占整个研究区比例的50%以上,2014年达到65%以上。综上可知,仁怀市生态压力正在逐渐加大;政府在发展过程中应当避免由于高生态风险区域向外延伸,造成区域总体生态风险强度加大和面积增加。应当积极开展区域生态治理与恢复,强化土地利用科学规划。     

黑龙江干流水质评价与预测

为探究黑龙江干流水质对居民生活和农业灌溉用水的影响,选择溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮和p H四项监测指标作为研究对象,对漠河北极村、大兴安岭呼玛、黑河和伊春嘉荫四个断面过去一年每周水质监测数据进行预处理,运用物元综合评价模型,对黑龙江干流水质做出综合评价。然后根据监测结果,采用灰色预测模型对相应地区未来26周的各项监测指标进行预测。结果表明:漠河北极村、大兴安岭呼玛断面水质主要为Ⅰ类和Ⅱ类,黑河断面水质主要为Ⅱ类和Ⅲ类,伊春嘉荫断面水质主要呈Ⅰ类和Ⅲ类。漠河北极村、大兴安岭呼玛断面未来26周水质较好,黑河断面高锰酸盐浓度较高,伊春嘉荫断面高锰酸盐与氨氮浓度均较高。研究表明:黑龙江干流水质基本可以满足居民生活和农业灌溉用水需要,运用物元分析法和灰色预测模型对水质进行评价及预测是可行的。     

北洛河流域植被恢复的支撑体系

北洛河流域自实行退耕还林政策以来取得了显著成效,但是实践证明植被恢复不是简单的种树种草,必须要根据生态学原则合理种植,既要有技术支撑,还必须考虑到退耕后农民的生存问题,也就是粮食与能源的问题,并要保证农民有一定的经济收入,最后指出要解决好以上问题,必须靠国家政策的支撑。     

汛期横江入流对向家坝一期围堰河段水位的顶托影响

为保证向家坝一期围堰工程汛期安全度汛,时汛期横江入流的向家坝一期河段水位的顶托影响进行了研究.研究时首先采用实测资料对横江洪水的顶托影响进行分析,在此基础上,采用BP神经网络对不同横江来流下向家坝水文站的水位变化进行预测,给出向家坝水文站的水位壅高幅度.结果表明:横江洪水对向家坝河段水位顶托影响主要发生在金沙江洪水过程的涨水段,一期围堰修建后向家坝水文站受横江来水顶托影响主要发生在屏山流量为8 OOO～17 000 m3/s,且横江流量大于1 000m3/s时的范围内,其水位壅高幅度一般在0.44～1.5 m范围内变化.     

银川盆地富硒土地资源研究

在银川盆地首次发现大面积富硒区.该富硒区具有富硒土层厚、硒含量适中、宜于开发利用等特点.富硒土地分布区不仅硒含量高,而且污染有害元素的含量特别低,呈"原生态"的自然状态.初步分析认为银川盆地土地富硒主要与成土母质(母岩)有关.     

黑河分水对中下游水环境的影响

黑河流域水资源紧缺,区域生态环境十分脆弱。分析表明分水对中游会产生一定的负效应:分水引起地表水与地下水转化减弱,同时对地下水的开采有增加的趁势,叠加作用的结果使得中游地区水环境恶化,地下水位下降1.3~2.7 m,地下水储量减少约8.2×108m3,给中游绿洲植物的生长带来潜在威胁;而对下游有一定的正效应,增加了下游的入境水量,下游的河岸地下水位抬升幅度在横向上0.4~0.6 m,纵向上0.3~3.1 m,有效地改善了下游的水环境,从而使下游的生态环境的恶化得到一定程度的遏制,植被覆盖明显增加。但对黑河中、下游水质变化监测还需要进一步加强。     

金华江流域生态服务补偿的利益相关者分析

从影响程度、积极性、参与性、权力4个方面，对金华江流域生态服务补偿的利益相关者进行剖析。结果表明：核心利益相关者多属于弱势群体，他们的利益突出，却无决策和管理权，政府部门具有最大的决策权，在目前流域生态补偿过程中发挥重要作用；在此基础上，提出建立流域管理联席协会，促进利益激励机制的形成和多层反馈互动渠道的畅通，明晰上下游水权和生态补偿的责任义务关系，构建可操作的管理规则和立法、改革干部考核制度、扶植和培育流域的生态补偿市场等政策建议。