重庆长寿湖富营养化评价及氮磷平衡研究

利用营养状态卡森指数和综合营养状态指数评价长寿湖富营养状况,结果表明各监测点均达到富营养化水平。长寿湖富营养化主要影响因子氮磷的输入输出研究结果为:氮输入总量7914 6t/a ,主要来源为上游来水,占总量约70 % ;磷输入总量5 91 84t/a ,主要来源为农田径流,占总量约4 7% ;氮磷输出量分别为2 4 19 5t/a和12 0 2t/a,截留率分别为6 9 4 %和79 7%。结合该地的实际情况,指出了防止湖泊富营养化加重,当务之急为控制龙溪河上游水源污染物入湖负荷     

上海市大莲湖生态修复区富营养化评价及氮磷平衡研究

利用营养状态下卡森指数和综合营养状态指数对上海市大莲湖生态修复区的富营养状况进行了检测与评价。结果表明,各监测点水体均达到富营养化水平。大莲湖富营养化主要影响因子氮磷的输入输出状况为:氮输入总量2174kg/a,约占总量的92%磷输入总量466.27kg/a,约占总量的97%氮磷的主要来源为上游外源水氮磷输出量分别为1963和352.1kg/a,截留率分别为9%和24%。因此,大莲湖生态修复区内水质虽然得到明显改善,但各项水质指标要达到地表水Ⅱ类标准,还需要控制上游水源的污染物入湖负荷。     

浅水湖泊富营养化的机理与应对策略——以阳澄湖为例

以阳澄湖为例,论述了浅水湖泊的富营养化产生的机理:浅水湖泊的结构特征及自然动力条件是湖泊富营养化的诱因,人类不合理的活动则是湖泊富营养化的直接原因:不合理、高密度水产养殖;周边企业污染排放;生活陋习、农业生产;盲目的水上项目开发等。提出应从调整产业结构,发展循环经济,控制周边企业污染源,发展生态农业;恢复、建立湖区湿地;建立生态补偿机制,加大宣传力度,提高环保意识,才能达到人与自然和谐共处。     

横坡耕作径流溶解态氮磷流失特征及其富营养化风险——以鲁中南山地丘陵区为例

以鲁中南山地丘陵区的坡耕地为例,在模拟降雨条件下分析了横坡耕作地表径流溶解态硝态氮（DNN）、铵态氮（DHN）和磷（DIP）的流失特征,并通过溶解态无机氮DIN（DNN＋DHN）/DIP、DNN/DIP和DHN/DIP等3种氮磷比衡量其径流的富营养化风险。结果表明,在研究区典型的暴雨强度下（70mm·h-1）,横坡耕作产流所需降雨量在8.07mm左右,产流后径流率在径流初期（0～5min）迅速增加,并在末期（14min后）趋于稳定,而径流泥沙浓度在降雨过程的变化表现出单峰型特征;溶解态氮、磷浓度在径流过程中逐渐降低,其中,径流末期DNN、DHN和DIN的平均浓度较初期分别下降12.1%、23.5%和12.6%,DIP浓度的下降幅度明显大于溶解态氮,为32.5%;溶解态氮、磷浓度与径流率以及原表土速效养分含量在径流初期的相关程度较高,之后则逐渐降低,与泥沙浓度的相关系数在降雨过程中则呈高-低-高变化;各溶解态氮的流失率在径流过程中呈增加趋势,而DIP流失率在径流过程中的变化不显著;溶解态氮、磷流失率与径流率存在升幂函数关系,但相关性随径流时间延长逐渐减弱。N/P率分析表明,横坡耕作径流的富营养化风险较低,但风险水平在径流过程中呈逐渐增加趋势。控制径流末期DNN的径流流失,可减轻横坡耕作径流对于受纳水体富营养化过程的影响。     

GIS支持下的工矿废弃地复垦利用方案决策研究——以湖北省黄石市阳新县七约山矿区为例

[目的]探讨土地复垦评价及其方案决策方法。[方法]在借鉴国内外相关研究成果和经验的基础上,针对工矿废弃地复垦利用的特点,将特尔斐法、层次分析法(AHP)与GIS技术相结合,选择湖北省黄石市阳新县七约山矿区进行实证研究。[结果]界定了工矿废弃地的内涵,建立了试验区数字高程模型,提出了评价的指标体系,确定了宜耕、宜园、宜林、宜草的复垦方向,较好地解决了以往土地复垦研究中较难克服的由于数据精度引起的决策偏差等问题。[结论]该研究数据时效性和精度较高,研究模型简单实用,研究结果通过实际操作证实误差较小,研究方法具有很好的应用前景。     

生态保护红线区域的生态系统服务价值分析及生态补偿优先区域研究——以四川省生态保护红线区域为例

以2021年四川省划定的生态保护红线区域为研究对象,在土地利用现状分析的基础上,采用当量因子计算方法,对评估调整后的生态保护红线区域进行生态系统服务价值分析,综合考虑区域自然和社会经济发展水平,测算四川省各个区域的生态补偿优先级,识别出生态保护红线区域内应优先进行生态补偿的区域,探讨分区域的生态补偿策略,以期为后期生态保护红线区域内生态补偿制度的制定提供参考。研究结果表明：(1)根据生态系统服务价值评价结果,四川省生态系统服务总价值为47 609.60亿元,其中划定的生态保护红线区域内生态系统服务总价值为16 637.78亿元,占全省生态系统服务价值的35%;(2)四川省划定生态保护红线区域内急需进行生态补偿的市州为甘孜藏族自治州和阿坝藏族羌族自治州,生态补偿优先级指数和生态补偿额度远高于其他市州,为典型的生态高输出区域,而生态补偿优先级指数和生态补偿额度较小的分别为资阳市、自贡市、内江市、遂宁市和成都市;(3)阿坝藏族羌族自治州和甘孜藏族自治州作为急需生态补偿区域,若尔盖县、阿坝县、红原县和石渠县、新龙县、白玉县为需要特别重点关注的生态补偿区域。     

中国土地利用与生态服务价值空间动态研究——以地级及以上城市为例

为了研究土地利用对生态服务价值(ESV)的影响,基于中国地级及以上城市1990—2018年土地利用和社会经济数据,采用土地利用动态度、ESV评估模型、敏感性指数和空间自相关等方法,对研究区土地利用和ESV的时空分异特征进行了研究,分析了ESV与综合土地利用动态度、社会经济指标的空间相关性。结果表明:整体而言,除草地面积减少外,其他用地类型均有增加,各用地类型的动态度存在明显差异,综合土地利用动态度随年份有所增加; 研究期内,ESV总体上呈减少趋势,不同土地类型生态服务价值敏感性指数均<1; 研究期内生态服务价值变动与综合土地利用动态度呈负相关,各年份生态服务价值与社会经济指标综合值的双变量LISA图空间特征较为一致,低—高型主要分布于经济发展较快的中、东部地区,高—低型则主要分布于草地面积广泛、经济发展较为落后的西部地区。不同用地类型和社会经济因素对不同区域ESV影响具有一定差异,可为实现中国促进区域环境保护和经济可持续发展提供更加科学的决策服务。     

区域水土保持生态修复模式及效果评价——以长江流域两当河上游为例

根据长江流域两当河上游的环境特点,提出了自然力与人工辅助相结合的水土保持生态修复技术及建设模式,包括退化林地修复模式、荒山荒坡修复模式、农地修复模式和生态辅助措施.并应用遥感技术和地面人工调查相结合的方法,对生态修复模式实施的效果进行评价.结果表明,两当河退化生态系统修复效果明显,农田退化系统恢复效果显著,植被盖度提高,种群数量增加,生态系统向良性演变.     

影响富营养化湖泊底泥氮、磷释放的因素

[目的]分析水体酸碱度、温度以及上覆水营养盐浓度,为合理评估环境因素对湖泊底泥氮、磷释放的影响提供科学依据。[方法]选择富营氧化比较严重的云南省昆明市城市景观湖泊翠湖为研究区域,通过控制不同pH值、温度和上覆水营养盐浓度来模拟影响底泥氮磷释放的因素。[结果](1)放置时间相同条件下底泥氮、磷释放量受到水体酸碱性的影响,中性环境下(pH=7.5)释放量高于酸性和碱性水体条件。底泥释放5,10h条件下,pH值为7.5时底泥磷释放量分别达到5.88,8.28mg/kg;pH值为7.5时底泥氮释放量分别达到22.8,38.4mg/kg;(2)底泥氮、磷释放量随着温度升高而增加。温度为20℃时底泥氮、磷的释放量分别达到28.62,3.75mg/kg;(3)底泥氮、磷的释放量均随着上覆水浓度增加而减少,随着放置时间延长而增加。放置时间5h上覆水氨氮浓度0.31mg/L底泥氮的释放量最大,达到21.63mg/kg。放置10h在氨氮为2.37mg/L时底泥氮的释放量达到最大值(39.22mg/kg);底泥磷释放量在上覆水磷浓度0.14mg/L时底泥总磷的释放量最大;放置时间为5,10h时分别达到4.25,4.91mg/kg。[结论]底泥中营养盐释放是一相当复杂的动态过程,水体酸碱度、温度或上覆水营养盐浓度是影响释放量的主要因素。     

青山湖流域不同地表覆盖降雨径流中氮磷流失过程研究

在浙江省青山湖流域进行了不同地表覆盖类型野外模拟降雨实验,通过设定不同的坡度和降雨强度,综合分析流域内4种地表覆盖对降雨径流中氮磷流失的减少效果,结果表明:在相同雨强情况下,坡地径流中总氮浓度和氨氮浓度由高到低顺序均为:人工草地、次生林、荒草坡、竹林地。其中,总氮浓度曲线在各地表趋势均保持稳定,降雨强度的增大不影响4种覆盖度的顺序结果,但是人工草地与其他3种类型之间的浓度差值会随着雨强的增大而增大。在相同雨强情况下,坡地径流中总磷浓度由高到低顺序依次为:人工草地、次生林、荒草坡、竹林地。径流中速效磷浓度过程趋势与总磷浓度非常类似,而且随着雨强增大,速效磷占总磷比例也相应提高。     

青山湖流域不同地表覆盖降雨径流中氮磷流失过程研究

在浙江省青山湖流域进行了不同地表覆盖类型野外模拟降雨实验,通过设定不同的坡度和降雨强度,综合分析流域内4种地表覆盖对降雨径流中氮磷流失的减少效果,结果表明：在相同雨强情况下,坡地径流中总氮浓度和氨氮浓度由高到低顺序均为：人工草地、次生林、荒草坡、竹林地。其中,总氮浓度曲线在各地表趋势均保持稳定,降雨强度的增大不影响4种覆盖度的顺序结果,但是人工草地与其他3种类型之间的浓度差值会随着雨强的增大而增大。在相同雨强情况下,坡地径流中总磷浓度白高到低顺序依次为：人工草地、次生林、荒草坡、竹林地。径流中速效磷浓度过程趋势与总磷浓度非常类似,而且随着雨强增大,速效磷占总磷比例也相应提高。     

巢湖流域麦稻轮作农田径流氮磷流失研究

采用田间径流池法,在巢湖流域麦稻轮作种植条件下,研究农田地表径流氮磷流失的特征。研究结果表明:麦稻轮作农田径流总氮流失量为45.27～101.38kg/hm2,总磷流失量为0.302～0.612kg/hm2。总氮的66%以上是在麦季流失的,总磷的89%以上是在稻季流失的。常规施肥条件下麦稻轮作农田氮肥流失率在6%左右,磷肥流失率在0.45%左右。水稻和小麦氮肥减施30%和磷肥减施50%能够减少氮磷的径流流失量,分别减少总氮径流流失量2.83kg/hm2,减少4.1%左右,减少总磷径流流失量0.055kg/hm2,减少10.7%以上。氮肥减施30%对第一年的作物产量没有造成较大减产,可以实现减量不减产的目标。     

陕西省养殖业畜禽粪便氮磷耕地负荷的时空分布

[目的]探明畜禽粪便资源对耕地土壤和环境造成的潜在污染风险,为评价和防治畜禽养殖业造成的面源污染提供科学依据。[方法]以陕西省为研究区,通过计算陕西省畜禽粪便中氮磷耕地负荷,分析了其时空变化特征。[结果](1)陕西省各市区畜禽粪便氮磷耕地负荷从2006—2007年达到最大,到2008年急剧下降为最低,之后逐年增加。2008—2010年,氮负荷平均值增加了73.0%,磷负荷增加了59.4%;2008—2010年,延安、渭南两市畜禽粪便氮磷耕地负荷虽然居于全省最后,但增长率最快。(2)对比2008年和2010年的畜禽粪便氮磷耕地负荷空间分布变化,汉中市氮磷耕地负荷最大,延安市和渭南市最小。2010年各市畜禽粪便氮负荷平均值依次为:汉中安康榆林宝鸡咸阳商洛铜川西安延安渭南;磷耕地负荷平均值依次为:汉中商洛宝鸡榆林咸阳西安安康铜川延安渭南。[结论]针对陕西省畜禽粪便氮磷耕地负荷的时间、空间分布变化,应加大汉中、安康、商洛、宝鸡、榆林等区域畜禽粪便的处理力度,降低畜禽粪便造成水土资源污染的风险。     

沼液对成都平原地区土壤氮、磷、钾含量及其平衡的影响

为探讨在成都平原地区冲积性水稻土上施用沼液后土壤氮磷钾元素含量的变化及养分平衡的状况,实现沼液资源化利用的绿色发展。采用田间试验,设置10个沼液施用量梯度,并以清水与常规化肥为对照。研究施用不同量沼液对土壤氮、磷、钾等养分含量的影响,并对田间各养分平衡状况进行综合分析。结果表明:当沼液施用量在108.0～126.0 t/hm~2时土壤全氮、碱解氮、全钾及速效钾含量较高,为1.35～1.42 g/kg、63.31～65.34 mg/kg、12.90～13.26 g/kg、45.45～59.25 mg/kg。随着沼液施用量的增加,土壤全磷含量(0.92～1.10 g/kg)变化不明显,而速效磷含量(8.49～18.85 mg/kg)较清水对照相比降低11.0%～59.9%。沼液处理组土壤氮、磷、钾元素的平衡范围为-25.61～66.68,-7.99～-15.34,-81.33～-145.82 kg/hm~2。当沼液施用量大于108.0 t/hm~2时,氮素能基本维持平衡。随沼液施用量增加,磷素亏损得到缓解,而钾素亏损加剧。施用适量沼液能提高土壤氮钾元素含量,但单施沼液难以满足土壤磷钾元素的平衡。因此,在实际生产过程中沼液施用量应控制在108.0～144.0 t/hm~2,并与10～15 kg/hm~2磷肥、115～120 kg/hm~2钾肥配合施用才能达到理想的效果。     

三峡库区湖北段非点源污染氮磷排放时空分布特征

[目的]了解三峡库区湖北段非点源污染情况,找到主要污染源和重点控制区,为该区生态环境的建设和治理提供科学支持。[方法]运用输出系数模型结合降雨侵蚀力影响系数和入河系数模拟计算研究区1990,2000,2005和2010年的非点源污染氮磷排放总量、各污染源氮磷污染排放量及贡献率以及各地区氮磷排放的时空分布特征。[结果]三峡库区湖北段1990,2000,2005和2010年的TN排放量在2 500t以上、TP排放量在250t以上,2000年达到最高,TN,TP年均排放量分别为3 612.78和393.75t/a,年均排放强度为3.10和0.34kg/(hm~2·a),研究区非点源污染以氮污染为主。水田和旱地是造成氮污染的主要原因,其次是农村人口;水田和旱地也是磷污染排放的主要贡献源,其次是猪的养殖。[结论]研究区非点源污染总体呈现两侧高中间低的区域性分布。巴东县为氮磷排放的重点控制区域。     

垄作稻田生态系统对三峡库区坡面径流中氮、磷的消纳以及降雨强度的影响

通过田间试验测定坡面径流进入稻田生态系统后,面积约200m2的垄作稻田对径流中氮、磷的消纳效果。径流灌入水田后24h,径流中TN和颗粒态氮浓度分别下降了60.1%～88.0%和91.2%～98.7%,且各处理之间没有显著差异。大雨产生的径流中TN浓度显著高于中雨和小雨,径流进入水田后田面水中TN浓度高于小雨和中雨径流进入水田后田面水中TN浓度,但是这种差异仅仅体现在前3h。径流样品刚刚加入后,水田田面水中颗粒态氮占较高的比例,颗粒态氮占TN的43.5%～87.7%。随着时间的推移,颗粒态氮占TN的比例逐渐下降,其他形态氮素所占的比例逐渐上升,径流样品加入后24h,颗粒态氮占TN的比例下降至10.2%～22.7%,其他形态氮素所占比例升至77.3%～89.8%;可溶态的无机氮和有机氮成为TN的主要组成部分。水田生态系统对坡面径流中磷的控制同样表现出较高的效率,径流灌入水田后24h,6次降雨过程产生的径流中TP和颗粒态磷浓度分别下降了60.6%～86.0%和82.9%～93.0%,且各处理之间没有显著差异。径流样品刚刚加入水田后,水田田面水中颗粒态磷占较高的比例,颗粒态磷占TP的89.7%～97.7%。随着时间的推移,颗粒态磷占TP的比例逐渐下降,径流加入后24h,颗粒态磷占TP的比例下降至37.4%～45.7%。水田生态系统对坡面径流中氮、磷消纳体现出较高的效率,主要得益于其能够较快地消纳颗粒态的氮、磷。     

宁波南沙港养殖水域沉积物-水界面氮磷营养盐的扩散通量

在2007年1月—2007年11月分4个航次对宁波南沙港养殖水域上覆水和表层沉积物间隙水中的溶解无机氮（DIN）和活性磷酸盐（PO4^3--P）浓度进行了现场调查,并应用Fick第一定理对该养殖水域沉积物-水界面DIN和PO4^3--P的扩散通量进行了估算。结果表明,南沙港养殖水域上覆水中NH4^＋-N、NO3^--N、NO2^--N和PO4^3--P的浓度变化范围分别为1.07～11.73、0.01～121.43、0.06～3.79μmol·L^-1和0.42～4.16μmol·L^-1;间隙水中NH4^＋-N、NO3^--N、NO2^--N和PO4^3--P浓度年变化范围分别为24.00～219.51、4.02～1250.41、0.45～8.70μmol·L^-1和3.41～41.87μmol·L^-1;DIN和PO4^3--P的扩散通量平均值分别为1520.73μmol·m^-2·d^-1和22.33μmol·m^-2·d-^1,扩散方向总体表现为从沉积物向上覆水扩散,每年向养殖系统中输入的DIN和PO4^3--P量分别约为9.87t和0.32t,表明沉积物是南沙港养殖水域水体氮磷营养盐,尤其是DIN的重要的输入源。