不同精度的土壤数据对水质和水量模拟的影响

【背景】模型模拟是研究面源污染的重要手段,建模过程中输入数据的质量是影响模型准确度的重要因素,其中土壤数据作为流域模型的重要输入数据之一,对模型的产流过程有重要的影响。然而,以往的研究多集中于土壤数据精度对水量和水文过程的影响,对水质的研究还比较欠缺。【目的】为丰富该领域建模的先验知识,为流域模型建立过程中的数据选择提供帮助。【方法】采用SWAT（soil & water assessment tool）模型,利用不同精度（1:5万、1:50万和1:100万）的土壤数据进行建模,对凤羽河流域的水量、泥沙、总氮和总磷含量进行了模拟。并采用SWAT-CUP软件进行参数的率定,得到基于3种不同土壤数据的最佳模拟结果。在此基础上,研究不同精度土壤数据对水文响应单元划分、模型参数、水质和水量模拟的影响。【结果】（1）土壤数据对水文响应单元（HRU,hydrologic response unit）的划分数量有明显影响,HRU划分数量的敏感性与划分阈值及土壤图详细程度有关;（2）进行参数率定后模型的表现效果有明显的提高,不同精度的土壤数据对于不同指标（流量、泥沙、总氮和总磷）的模拟效果存在差异,但并非土壤数据精度越高模拟效果越好;（3）随着子流域面积的增大,不同土壤数据提取的土壤属性的平均值趋于一致,且校准过程会对面积较小的子流域产生较大的影响。【结论】因此,在实际的模型模拟中应根据流域的大小和模拟的指标选择土壤数据的精度,同时在模型校准过程中要注意空间尺度的影响。     

我国三个典型流域人类活动净氮输入量估算及其影响因素

目的 人类活动氮素过量投入是引起面源污染的重要原因之一。阐明人类活动净氮输入量的时空分布特征及其影响因素,为解决面源氮素污染问题提供数据支持。方法 利用人类活动净氮输入量（net anthropogenic nitrogen input,NANI）模型,通过统计年鉴和文献综述获得NANI相关数据和参数,对农业化的香溪河流域、城镇化的太湖流域和全面推进农业绿色发展模式的洱海流域的净氮输入量进行评估。结果 从NANI强度上看,3个典型流域NANI平均值按照大小排序为：太湖流域（13 241 kg·km^-2·a^-1）、香溪河流域（2 183 kg·km^-2·a^-1）、洱海流域（1 582 kg·km^-2·a^-1）。从来源上看,氮肥施入（Nfer）和食品/饲料氮（Nim）是NANI最大来源,占比58%—97%,对NANI贡献从大到小排序为：氮肥施入、食品/饲料氮输入、氮沉降输入、作物固氮输入。从时间尺度看,2019年同2010年相比,香溪河流域NANI中食品/饲料氮输入比例下降23个百分点,氮沉降比例上升34个百分点;洱海流域NANI中氮肥施入比例下降86个百分点;太湖流域NANI中食品/饲料氮输入比例上升31个百分点,作物固氮量和氮沉降输入比例下降14个百分点和12个百分点。从影响因素上看,3个典型流域NANI与城镇人口密度均呈现显著相关性（P<0.05）,且随城镇人口密度的增加NANI随之升高;耕地面积占比与NANI的拟合上,香溪河流域有显著影响（P<0.05）,但洱海流域和太湖流域均无显著影响（P>0.05）。结论 香溪河流域中昭君镇、峡口镇和黄粮镇,洱海流域中下关镇、上关镇和凤仪镇,太湖流域中张家港市、嘉兴市秀城区、杭州市拱墅区和上海市南汇区是NANI的关键源区;以农业为主的香溪河流域化肥施入是NANI的主要来源;城镇化程度较高的太湖流域食品/饲料氮和肥料氮投入是NANI主要来源;农业绿色发展措施可显著减少人类活动净氮输入量。因此,在关键源区大力推广农业绿色发展措施,同时有效降低饲料和肥料的投入量,有利于控制农业面源污染。     

汶川地震灾害对农业生态环境的影响及对策

从汶川大地震造成的灾害出发,结合四川灾区的农业生态环境现状,分析了此次地震对农业生态环境造成的影响,并提出了灾后农业生态环境保护的措施。     

安徽省畜禽粪便污染现状及其防治对策

采用2007年畜禽养殖数据,利用各类畜禽粪便日排泄系数估算畜禽粪便量,在此基础上计算安徽省各地畜禽粪便农田负荷量,并对各地畜禽粪便污染现状进行评价。结果显示,安徽省畜禽粪便年产生量已达5603.2万t,阜阳市产生的粪便及各类污染物居全省首位;畜禽粪便农田年负荷量平均为13.5t·hm-2,黄山市畜禽粪便污染负荷量最高。最后提出了相应的畜禽养殖业污染防治措施及管理方法。     

论环境影响评价在我国农业环境保护中的作用

近年来，我国农业环境污染问题日益严重和突出，尤其是农业环境污染事故的频繁发生。本文分析了我国农业环境污染的现状、成因、环境影响评价和农业环境的关系，提出了针对农业环境保护现状而进行环境影响评价的重要性等，旨在为农业环境保护和环境影响评价提供可借鉴的发展方向。     

流域非点源污染文献计量分析

非点源污染成为制约中国社会经济和环境可持续发展的重要因素。为了准确掌握流域非点源污染研究的全球状况和前沿动态,客观反映相关国家或地区在该领域的科学能力和科学影响,采用ISI Web of Knowledge的Web of Science引文数据库,选用基本检索方式,以流域非点源的相关术语作为主题检索词,对1900年-2012年之间该库收录的此领域的相关文献进行计量分析。结果表明:从发文量、研究机构和研究人员、高被引文献分析可以看出,美国在此领域成绩卓越,领先于其他国家;在典型机理模型运用方面,SWAT的发文量最多,占模型运用相关文献发文量的52%;国际上该领域最主要的期刊有Journal of The American Water Resources Association、Science of The Total Environment、Journal of Hydrology和Journal of Environmental Quality;中国科学院、北京师范大学和浙江大学的流域非点源污染领域发文量在中国位居前3位。