农田土壤氮素径流损失的影响因素及其防治措施研究

根据当前国内外在农田土壤氮素运移转化机理方面已取得的研究成果,简要回顾了农田土壤氮素损失产生的环境污染危害,分析了影响土壤氮素径流损失的主要因素。在此基础上,提出了优化水肥管理、合理施用氮肥、发展生态农业、调整种植结构、推广缓控释肥料等防治举措。     

长江倒灌鄱阳湖的时序变化特征及其影响因素

长江中游通江湖泊江湖关系的核心是长江和湖泊之间的水量交换,而江水倒灌是江湖关系相互作用中强烈 的长江顶拖作用的一种最直接表现.本文以1960-2007年鄱阳湖湖口水文站的实测水文资料为基础,分析和探讨 了江水倒灌鄱阳湖的时序变化特征及其影响因素.研究结果表明:受差异性的湖泊流域和长江中上游来水的影响, 江水倒灌的发生主要集中在长江主汛期的7,8和9三个月,其中7月中下旬、8月底至9月中下旬是江水倒灌最为 频繁的时期;近50年来江水倒灌频率的年际变化总体呈长期的减小趋势,不同年代间呈现一多一少的相间分布格 局,反映出江湖作用强度在年代际尺度上存在一个此消彼长的波动过程.江水倒灌及其所反映的江湖关系相互作 用的演变过程,与长江流域气候波动背景下长江中上游来水和鄱阳湖流域来水量的差异密切相关.另一方面,不同 时期长江中下游过水能力的变化以及人类活动影响下鄱阳湖流域来水量和水位关系的改变也对江湖关系的演变产 生了一定影响.     

昆明盆地浅层地下水氮的分布及污染机理

通过对研究区内多年水质监测资料的分析,查明了昆明盆地浅层地下水中三氮的含量及其分布规律,在此基础上,从地下水污染源、区内的地质环境条件以及地下水开采等方面探讨了地下水中三氮的迁移、转化及其污染机理.最后,指出三氮污染已成为昆明盆地浅层地下水污染的普遍问题,地下水三氮入湖通量在一定程度上对滇池的富营养化发展起了作用.     

网格大小选择对大尺度分布式水文模型水文过程模拟的影响

以都阳湖信江流域为研究区,分析了网格大小选择对大尺度分布式水文模型水文过程模拟的影响.研究结果显示,在同样参数条件下,1,2和4 km这3种不同尺寸网格对模拟的总径流量影响较小,但网格大小显著地改变着模拟水流在地表径流和地下径流间的分配;不同网格的模型计算的实际蒸发量的差别不显著;大网格的模型计算的地下水补给量大.经过率定后的3种不同网格的模型均能较好地模拟流域的径流过程,但2 km网格模型模拟的总体效果要好于1 km网格模型和4 km网格模型.研究表明,对于分布式水文模型,网格的精细并不一定提高模型的模拟效果,一定精度空间数据的翰人条件下,分布式水文模型存在一个合适的网格大小使得模型的模拟效果最佳.在流域水文模型的具体应用中,应考虑流域本身的尺度以及模拟的目的和精度要求,选择合适的网格大小,同时应结合模型机理,解释模拟结果.     

不同土壤物理属性空间分布对水文过程模拟的影响

基于不同空间分辨率的土壤物理属性数据(土壤田间持水量、孔隙度和饱和水力传导度),运用WATLAC分布式水文模型模拟了西苕溪流域2005-2010年的水文过程。对比评价了土壤物理属性空间分布对地下水补给、土壤蒸发、径流量及其组分的影响。结果显示,利用不同空间分辨率土壤物理属性数据模拟的流量过程与实测值都匹配的很好,模拟精度相当,更详尽的土壤属性空间分布信息未能明显提高模型模拟的精度;而对于地下水补给量,高分辨率的土壤属性空间分布会使其模拟结果大幅减小,但对土壤蒸发量则影响较小,两种数据模拟的结果及其空间分布都很接近;同时,虽然土壤物理属性空间分布的分辨率对模拟的径流总量影响甚微,但对基流与地表径流的分割却产生了较大影响。     

云南高原湖泊滇池和星云湖pH值特征及其影响因素分析

pH值偏高是云南高原湖泊存在的特征性问题。磷是湖泊富营养化的主要限制因子,研究表明,随着水体pH值的升高,沉积物的释磷量明显增加,增幅甚至可达几百倍。过量的氮、磷从地表水中汇入是造成湖泊富营养化的重要原因,但是磷从底泥中释放造成的影响也不容忽视,这使得用控制沉积物与湖水界面物-化要素限制磷释放的研究更显重要。为了给高原湖泊治理提供依据,从滇池湖区地质背景、浮游藻类、溶解氧、大地热流、水质富营养化等方面研究pH值的时空变化及其影响。     

云南高原湖泊滇池和星云湖pH值特征及其影响因素分析

pH值偏高是云南高原湖泊存在的特征性问题.磷是湖泊富营养化的主要限制因子,研究表明,随着水体pH值的升高,沉积物的释磷量明显增加,增幅甚至可达几百倍.过量的氮、磷从地表水中汇入是造成湖泊富营养化的重要原因,但是磷从底泥中释放造成的影响也不容忽视,这使得用控制沉积物与湖水界面物-化要素限制磷释放的研究更显重要.为了给高原湖泊治理提供依据,从滇池湖区地质背景、浮游藻类、溶解氧、大地热流、水质富营养化等方面研究pH值的时空变化及其影响.     

鄱阳湖流域气候变化特征及其对径流的驱动作用

以1960-2007年鄱阳湖流域14个国家气象站的气象监测资料以及“五河”水系中5个水文监测站的径流 资料为基础,采用Mann-Kendall检验法分析了流域气温、降水、潜在蒸发以及径流的变化趋势,在此基础上,通 过建立降水和潜在蒸发对径流的驱动模型,定量分析了不同年代气候变化对赣江、信江以及抚河径流变化的影 响.研究表明,1960-2007年鄱阳湖流域气温升高,降雨增加,潜在蒸发量却呈长期的下降趋势,径流变化过程 与降雨过程总体一致,但不同时期各站点变化趋势差异较大.气候变化对径流的驱动作用表明,相对于流域 1960s的气候条件,其他年代气候变化均起着增大径流的作用,其中气候变化驱动作用最大的1990s导致径流增 加194.3~321.3mm,最小的2000s导致径流增加32.7~106.5mm.此外,受不同年代流域降雨变率以及流域 调蓄作用影响,1970s和1990s气候变化导致的径流增量以信江为最,而1980s和2000s则是赣江最大.     

人类活动对2000—2020年鄱阳湖流域陆地植被覆盖变化的影响

[目的] 研究人类活动对近年来鄱阳湖流域陆地植被覆盖变化的作用机制，为推动该流域乃至长江流域生态系统健康发展提供理论依据。[方法] 基于鄱阳湖流域最新MODIS增强型植被指数(EVI)数据产品，并结合气象数据以及土地利用和人口数据，采用趋势分析、残差分析、相关分析等方法，分析研究区2000—2020年流域陆地植被覆盖变化特征，深入探讨了人类活动作用的影响机制。[结果] 近20 a来鄱阳湖流域地表植被状况明显改善，植被EVI呈显著上升趋势(p<0.05)；流域人类活动整体上对植被EVI的增加起着重要的促进作用。在城镇化新扩张区域表现出明显的抑制作用；在流域尺度上，人类活动对EVI增长的贡献率达到32.48%，不同子流域间人类活动的平均贡献率为30%～43%。鄱阳湖流域植被EVI及其残差趋势在人口密度增加0～100人/km²和400～500人/km²时，分别出现了一个峰值。这一结果主要得益于近年来江西省社会经济快速发展和生态文明建设理念的驱动，广大乡村地区人口密度的小幅增加(0～100人/km²)比单纯的人口流失区更能有效改善地表植被状况。与此同时，城市区域人口密度增加幅度在一定区间时(400～500人/km²)也能促进地表植被状况的改善。[结论] 人类活动是地表植被覆盖变化的重要促进因素，高质量发展中的“绿色”“协调”理念对生态环境的改善至关重要。     

基于人工降水入渗的热带海岛表面砂土层水质变化特征

珊瑚砂是热带海岛表层土的重要物质组成,开展大气降水入渗通过表面砂土层的水化学研究是正确认识和评估海岛地下水质的前提。本研究于2017年8月采集了我国热带海岛3种不同样地的典型表层砂土(编号D1、D2和D3),基于人工降雨模拟试验,分析了其基本理化参数变化特征。在此基础上,综合水化学相图、Visual MINTEQ水文地球化学模拟、碱基交换指数(IBE)计算和Gibbs图解等方法,揭示了渗流通过不同砂土层的水样化学变化特征及主要控制过程。结果表明:①表面砂土盐碱化程度高,入渗通过D1、D2和D3的水样pH范围分别为7.92~8.81、7.86~9.30和7.82~9.35,明显高于大气降水的均值6.0,其电导率分别从48.50、89.90、77.60 mS/cm降到了131.4、111.6、98.4μS/cm;②入渗通过D1、D2和D3的水样中许多微量元素浓度值随降雨淋洗会逐渐减小,其中Al、As、B(D1和D2)、Cr、Fe、Pb较难溶于水,应该引起重视;③D1、D2和D3储存的水中主要离子浓度大小为:Na⁺>Mg²⁺>Ca²⁺>K⁺和Cl^–>SO^2–₄>HCO^–₃>NO^–₃>CO^2–₃>Br^–>F–,其水化学类型随降雨淋洗均由Cl-Na水变为HCO₃^-Na?Ca?Mg水;④控制通过砂土层水样水质的水化学机制包括:碳酸盐、氯化物和硫酸盐矿物的溶解和沉淀,以及降水入渗过程中Na⁺与K⁺、Ca²⁺与Mg²⁺之间的交换作用。该研究对于指导热带海岛地下水资源的合理开发与利用,保障海岛居民用水安全及生态系统维护具有重要的科学意义。