遥感在农业面源污染中的应用研究

遥感作为农业面源污染的重要研究方法,主要是因为遥感具有尺度大、效率高、可重复性强、经济性好等一系列特有的优点,遥感与传统的研究方法相结合具有实际的应用。介绍了遥感在农业面源污染监测、估算和评价以及预报预测中的研究应用。遥感在农业面源污染监测中的应用主要体现在利用遥感对农业面源污染进行调查、农田水体污染和农田土壤污染进行监测。利用遥感来获取农业面源污染中的水文、土地、地形、气象和农业生产活动5大类重要数据,对水环境进行监测和评价主要是通过水体及其污染物的光谱特性,遥感对农田的地表光谱进行观测,能够了解农田土壤污染的来源、性状和程度。而遥感与模型和GIS结合能够对农业面源污染进行定量估算,也能够对农业面源污染内部的复杂规律进行评价研究,"3S"技术在农业面源污染模型中的集成应用,使得模型和各种管理措施两者能够相结合,用于非点源污染的预测预报,为治理农业面源污染提供了有力的依据。     

不同耕作方式下冬小麦田N2O排放特征的差异性研究

采用静态箱—气相色谱法对空白对照(CK)、常规施肥(CG)、免耕(CB)、秸秆还田(CJ)4种处理小麦田的N_2O排放通量进行原位监测,同时测量土壤温度、水分及NH+4等相关影响因子的变化情况。研究结果表明:(1)4种处理方式下麦田N_2O排放通量具有明显的季节性变化规律,N_2O排放通量变化趋势基本一致,其中空白对照各处理N_2O的排放通量受季节性影响变化较小。(2)在小麦生长季,4种处理方式下的农田均表现为N_2O的排放源。与空白对照相比,常规耕作、免耕和秸秆还田处理下N_2O的排放总量分别增加了0.89 kg·hm~(-2)、0.41 kg·hm~(-2)和1.02 kg·hm~(-2)。(3)气温和土壤5 cm、10 cm温度与N_2O排放通量不存在显著的相关性,因而温度不是影响麦田N_2O排放的限制性因素。各处理N_2O排放通量与土壤水分均呈现正相关(P0.05)。通过对比几次降水与施肥前后N_2O排放通量的关系,发现降水后施肥能显著减少N_2O排放。降水引起的土壤水分增加是影响N_2O排放通量剧烈变化的因素。(4)免耕和秸秆还田分别在N_2O减排与小麦增产方面效果最好。N_2O减排与小麦增产作为农业可持续发展的基本要求,秸秆还田处理效果最优。     

农田土壤磷的环境指标研究进展

为了研究农田土壤磷的环境指标,综述了国内外1984—2014年农田土壤磷的环境指标研究,发现对于农田土壤磷的环境指标研究不断深入,虽然起步晚,但是进展较快。从研究农田土壤磷的流失途径和流失形态着手,发现土壤水溶性磷、颗粒态磷等不同形态的有效磷含量与地表径流中的磷含量呈现显著相关,流失至水体的磷含量与土壤Olsen-P含量具有较高的相关性,把土壤Olsen-P作为农田土壤磷的环境指标具有准确性及可靠性。综述国内外农田土壤磷的环境指标研究表明:目标水体为湖库和河流的土壤Olsen-P环境阈值分别为25 mg/kg和75 mg/kg。超过该临界值时,土壤径流、排水和渗漏液中磷含量将明显增加,加大农田中土壤磷进入水体的风险,造成水体富营养化,对水环境产生破坏。农田土壤磷的环境指标研究还存在不足,今后还需要研究农田土壤磷素在流失过程中的削减系数,以及农田土壤磷素通过地表径流与土壤侵蚀淋溶之间的交互作用机理。     

农田面源污染监测技术与方法(英文)

农田养分流失已经成为农业面源污染和水体氮、磷富营养化的主要原因之一,农田面源污染监测技术与方法在农业面源污染控制中十分重要。本文综述了农田面源污染的各种监测技术,包括径流产生污染物监测、淋溶产生污染物监测和在线监测。农田径流污染物的主要监测方法主要有人工模拟降雨产流法、流量计法、堰测法和容积法;农田淋溶污染物主要监测方法有淋溶盘法、淋溶集水槽法、渗漏池法、抽滤管法和模拟土柱法;农田养分流失在线监测虽然尚存在一定的技术瓶颈和经济局限性,是今后的主要发展方向。     

冬小麦田间控水对土壤CH_4和N_2O排放的影响

2012~2013年,在安徽农业大学巢湖农业实验站,利用小区实验研究了不同田间控水措施对冬小麦土壤CH4和N2O排放的影响。实验设置了空白对照(CK)、常规耕作(CG)、浅沟控水(CQ)、深沟控水(CS)4种处理。结果表明:(1)冬小麦生育期内,农田排干控水可显著改变土壤的CH4和N2O排放特征,不同控水处理之间CH4排放差异显著(P0.05),N2O排放差异极显著(P0.01);(2)CQ、CS处理的CH4吸收能力分别比CK高1.6%、20.9%,排干控水提高了土壤CH4的吸收能力;(3)CQ和CS的N2O排放量分别比CK增加了61.0%和70.6%,排干控水提高土壤N2O的排放量;(4)地表温度和5 cm土温是影响CH4和N2O通量变化的关键因素,各处理CH4吸收通量和N2O排放通量与地表温度呈显著正相关关系(P0.05),提高温度有助于提高CH4吸量,但也增加了N2O排放;(5)与CK相比,CG、CQ、CS都实现了增产,但CG、CS排放温室气体的GWP显著高于CK,而CQ则与CK基本相当,CQ在确保增产的情况下实现了温室气体减排,是适用于该地区的冬小麦农田温室气体减排措施。