基于SWAT模型的岷江上游流域土地利用变化对径流的影响

定量评估土地利用对水文过程的影响,对水资源规划和管理具有重要意义。本研究的主要目的是定量评估成都岷江流域径流对土地利用变化的响应机制。以成都岷江流域作为研究对象,基于GIS技术构建CMADS驱动下的SWAT模型来展开逐月径流模拟,并结合情景设置法,分别模拟研究区内不同土地利用情景下的径流过程,定量分析不同土地利用变化对流域径流产生的影响。结果表明：（1）林地、草地、耕地是成都岷江河流域的主要土地利用类型,随时间推移,仅有林地呈少量下降,草地面积保持不变,其余土地利用类型均有少量提高,其中建设用地、未利用地的年变化速率最快;（2）构建了适用于成都岷江流域的SWAT模型,率定期和验证期R2和NSE系数均在0.7以上,经过参数率定后的SWAT模型径流模拟效果较好,适用性高;（3）以2020年的土地利用现状为基准年,排除其他干扰因素,采用极端土地利用情景法,结果表明耕地具有增加径流的作用,林地和草地均具有拦截径流的作用,其中林地的截流作用更为明显。本研究可为指导该流域和类似流域的管理决策提供参考。     

北京市菜地土壤重金属现状分析与评价

近年来北京蔬菜种植业得到迅速发展,已成为农业经济的支柱产业之一。为了解北京地区菜地以重金属为主要指标的土壤环境质量现状,采集北京市主要蔬菜生产区表层土壤(0~20cm),测定镉(Cd)、铅(Pb)、铜(Cu)、铬(Cr)、锌(Zn)、镍(Ni)、汞(Hg)含量和基础理化性质。依照《土壤环境质量标准》和《土壤环境监测技术规范》采用单项和综合污染指数法进行评价,结果表明,与土壤背景值相比,大兴、昌平、密云、延庆、房山、顺义、通州区内Cd、Cr明显富集,顺义区、房山区Cd质量分数平均值接近于《食用农产品产地环境质量评价标准》限量值(0.40 mg/kg),但未超过《土壤环境质量标准》中二级限量值(0.60 mg/kg)。Cd、Cu、Zn、Cr单项污染指数平均值处于0.7~1.0,属于尚清洁(警戒限)水平,且土壤Cd质量分数变异系数极高,40%以上样点存在"轻度"和"中度"污染,设施菜地较裸露菜地相比存在较高Cd污染风险。综上,北京市菜地土壤重金属环境质量指标总体安全,处于非污染状态,但存在一定程度的Cd、Cr、Cu、Zn累积污染风险。     

生物炭基肥基施对大白菜产量、品质、养分吸收及土壤性质影响研究

生物炭基肥料在培肥土壤和农作物增产提质方面具有潜在应用价值。以露地大白菜为供试作物,通过大田小区试验,设置不施氮肥(CK)、尿素(U)、尿素+生物炭(BU)、尿素+生物炭+碱木质素(JMZS-BU)和尿素+生物炭+海藻酸(HZS-BU)5个处理,考察不同掺混型生物炭基氮肥基施对大白菜产量、品质、养分吸收及土壤化学性质的影响。结果表明:施氮肥增加了大白菜产量和氮钾吸收,增加了大白菜硝酸盐含量;与普通尿素处理相比,3个炭基尿素处理大白菜产量增加12.2%～27.9%,产量由大到小顺序为HZS-BU>JMZS-BU>BU;大白菜硝酸盐含量减少12.5%～24.9%,维生素C含量增加7.6%～30.9%,碱木质素掺混型炭基尿素处理降低大白菜硝酸盐含量和增加大白菜维生素C含量的幅度更大。与普通尿素相比,炭基尿素处理增加了大白菜对氮、磷、钾养分的吸收;2种掺混型炭基尿素尤其海藻酸掺混型炭基尿素处理的增幅更大。与普通尿素对比,炭基尿素处理增加了土壤EC值、pH、有机质、全氮、矿质氮、速效钾和有效磷的含量,增加了土壤养分持留时间,碱木质素掺混型炭基尿素的增幅更大,这有助于降低后茬种植对无机养分投入的需求。相关分析表明,炭基尿素处理提升大白菜产量与其增加土壤有机质、有效磷和EC含量密切相关,土壤有机质和有效磷提升的影响效应更大。综合考虑大白菜产量、品质及土壤培肥效应,推荐碱木质素炭基尿素为露地大白菜生产的优选基肥。     

土壤调理剂应用现状及施用风险研究

伴随着土壤的不断开发和利用,土壤污染、退化问题愈发严重,严重限制了土地的生产力,由此土壤调理剂应运而生。合理使用土壤调理剂产品能有效改善土壤物理性状、化学性状,补充土壤中的营养元素,同时对土壤微生物群落的结构和数量进行调整,从而改善土壤的障碍因子,使之可再次进行投入高质高效的农作物生产活动。但土壤调理剂的不合理施用会直接引起土壤退化加剧甚至产生二次污染,同时长期施用土壤调理剂也可能会对土壤生态系统的结构和功能造成一定影响,导致土壤的产能与品质下降,引发农产品安全等相关问题。本文根据现阶段我国土壤调理剂研究及应用状况,分析不同类型的土壤调理剂在施用过程中可能产生的环境风险,并对土壤调理剂的施用提出了展望及管理建议。     

两种改良剂对北方石灰性土壤中镉的钝化及小白菜生长的影响

为探讨沸石及钙镁基膨润土对北方石灰性土壤中镉的钝化效果以及小白菜生长的影响,采用盆栽试验,研究了不同添加剂量下(沸石：0.5%,1.0%,2.0%;钙镁基膨润土：0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,0.6%,0.8%)2种改良剂对北方石灰性镉污染土壤的pH值、有效镉含量,小白菜地上部镉含量、干物质积累量及叶绿素含量等指标的影响。结果表明：与对照相比,添加不同剂量沸石会提升土壤pH值,随着沸石施用剂量的增加,土壤有效镉含量、小白菜地上部镉含量、干物质积累量及叶绿素含量逐渐下降,小白菜发芽率逐步上升,但各沸石处理对试验中测定指标的影响均不显著;施用钙镁基膨润土会显著提高土壤pH值(0.70～1.07)、降低小白菜地上部镉含量(63.83%～93.62%),不同程度地提高小白菜地上部干物质积累量(5.56%～29.22%)和叶绿素含量(5.42%～11.72%),施用较高剂量(≥0.4%)可显著降低土壤有效镉含量,但小白菜发芽率会显著降低,抑制种子萌发。研究表明,较沸石而言,钙镁基膨润土更适合北方石灰性土壤中镉的钝化;通过施用钙镁基膨润土可以降低污染土壤中有效镉含量及小白菜地上部镉含量,...     

北京市密云水库水土资源耦合协调度分析

密云水库作为北京市重要的水源地,如何实现其水土资源高效利用已成为影响区域经济发展的主要因素,分析密云水库在社会经济快速发展中的水土资源耦合协调状态,可为指导水土资源科学合理利用、推动可持续发展提供支撑。基于密云水库实际情况,从水资源和土地资源两个方面共选择了18个评价指标,构建了水土资源耦合协调评价指标体系,分析2012—2020年密云水库水土资源开发利用程度和相互作用关系。结果表明：2012—2020年密云水库水资源总量呈增长趋势,尤其是在2018年后呈跳跃式增长,总用水量不断减少,用水结构比较合理,水资源开发利用处于健康状态;森林覆盖率和林木绿化率显著增加,耕地面积减少,建设用地面积增加,水土流失治理面积呈先增加后减少的趋势,水土流失面积明显减少;密云水库水土资源耦合协调度保持平稳,整体处于中级失调,土地资源开发利用已超过水资源承载能力,需引起高度重视,及时采取科学有效的水土资源保护措施。     

农林有机废弃物生产花木栽培基质技术和前景

综述了泥炭资源开发利用现状及存在的问题,并对农林废弃物用作泥炭替代基质的研究基础,我国北方地区主要农林废弃物理化性质及基质化可行性,农林废弃物开发泥炭替代基质关键技术如发酵、调节pH值、EC值,及由此所产生的环境、经济效益几方面作简要阐述.     

密云水库库区不同植物篱模式下的氮磷阻控效应

鉴于密云水库周边耕地氮磷等养分流失严重、作物产量远低于预期的问题，结合径流小区试验和统计学手段，观察并讨论了植物种植篱对氮磷流失效应的影响，进而提出更科学合理的农林复合模式。设置了4个不同物种的植物篱径流小区和一个裸地对照径流小区，监测它们在2020年度天然降水条件下的地表径流、泥沙以及养分情况。结果表明：1）4种植物篱种植模式都能够起到截流减沙，减轻水环境富营养化的作用，从而避免对下游水体的污染。其中桑树+野牛草植物篱效果最为显著，大雨雨强下可以减流57.96%，减沙96.64%，暴雨雨强下可以减流64.63%，减沙97.17%；对磷的相对拦截率约为80.72%，相对拦截量为 5.34 mg；对氮的相对拦截量26mg，相对拦截率约为88.27％，能有效减少地表径流中的氮、磷含量。 2）在考虑经济效益、社会效益和生态效益下，开展植物篱防控面源污染工作中，最佳的物种选择为桑树+野牛草，其次为黄芩+野牛草。野牛草在保持水土流失，防控面源污染方面效果十分显著，可以作为水土保持的先锋植物予以推广。