人工湿地对低污染水中氮去除的研究进展：效果、机制和影响因素

低污染水类型多样,水体性质复杂,主要包括低污染河水、污水厂尾水、城镇地表径流、农田径流排水（含农村分散性生活污水）4类,具有量大面广、可生化性差、部分水碳氮比（C/N）低等特点。人工湿地是净化低污染水的有效手段,不同类型湿地对低污染水的污染物净化效果不同。本文探讨了不同类型人工湿地净化低污染水中氮的效果,并总结了人工湿地处理低污染水的微生物机制,分析了不同因素（pH、溶解氧、温度、C/N、植物、基质）对人工湿地低污染水水质净化的影响及优化方法,以期为人工湿地净化低污染水的工程实践提供理论参考。     

秸秆还田影响长江下游稻田周年氮磷径流风险

为了阐明秸秆还田模式和施氮量对稻田周年氮磷径流风险的影响,于2014年11月—2015年10月通过监测稻田在稻季田面水和麦季径流中的氮磷浓度,研究了秸秆不还田配施推荐施氮(N1)、麦秸还田配施推荐施氮(WN1)、稻秸还田配施推荐施氮(RN1)、稻秸麦秸均还田配施推荐施氮(WRN1)和稻秸麦秸均还田配施常规施氮(WRN2)5处理对长江下游稻田周年氮磷径流风险的影响。结果表明,秸秆还田增加小麦和水稻周年产量,增幅约9.03%～18.5%,其中WRN1和RN1处理增产效果显著高于WN1处理;与WRN2处理相比,WRN1处理可以维持稻田高产。在推荐施氮条件下,秸秆还田分别降低稻季田面水和麦季径流中溶解态总氮(DTN)浓度约5.17%～14.9%和12.3%,降低稻田氮径流风险;但增加溶解态总磷(DTP)浓度,增幅分别为6.67%～33.3%和30.0%,增加稻田磷径流风险。RN1处理下稻季田面水中DTN和DTP浓度均低于WRN1和WN1处理,且其DTP浓度与N1处理间无显著差异。在稻秸麦秸均还田下,WRN1处理下稻季田面水DTP浓度与WRN2处理没有显著差异,但能有效降低田面水DTN浓度的12.4%。研究表明,在长江下游稻-麦轮作农田推荐采用"RN1"模式,该模式可以维持稻田的周年高产和有效降低稻田的周年氮径流风险,同时对稻田的磷径流风险影响不显著,是一种兼顾粮食生产和生态环境效益的耕作模式。     

添加生物炭的水芹湿地对农村低污染水的净化研究

为研究生物炭对湿地处理污水的效果,以种植水芹的湿地系统为对象,通过盆栽试验研究了添加1%和5%煅烧温度为500℃和700℃的两种生物炭对低污染水的净化作用及其对水芹生长的影响。结果表明:加入1%煅烧温度为700℃和500℃生物炭的水芹盆中,系统表面水TN浓度均值在4.05~4.18 mg·L~(-1),低于不加生物炭对照组。煅烧温度为500℃,添加量为1%的生物炭处理组的氨挥发损失总量为96.07 kg·hm~(-2),显著提高;而煅烧温度为700℃,添加量为1%的处理组的氨挥发损失总量(43.02 kg·hm~(-2))与对照相当,其植株地上部分生物量和养分累积量较大,且该种生物炭对土壤养分有一定的固持作用,具有较好的正面效应。通过生物炭和水芹湿地系统的耦合,筛选出了较优的生物炭类型,其在净化污水的同时降低了对环境的负面影响,有效利用了污水中的氮、磷等养分资源,从而为设计农村低污染水的生态修复工程提供了基础数据和技术支撑。     

一次性施肥稻田田面水氮素变化特征和流失风险评估

为评估单季稻一次性施肥模式中氮素径流损失风险,通过田间试验研究了一次性施肥模式中缓释氮肥类型、施用比例和氮肥施用量对田面水氮素含量的影响。结果表明:与尿素分次施肥处理(225 kg N·hm-2)相比,不同缓释氮肥(180 kg N·hm-2)一次性施肥后田面水铵态氮浓度为稳定性肥料(NIU)常规分次施肥(Urea)树脂包膜尿素(RCU)聚氨酯包膜尿素(PCU);氮肥施用量为180 kg N·hm-2时田面水铵态氮浓度随缓释氮肥施用比例增加而下降,但180 kg N·hm-2和144 kg N·hm-2处理间田面水铵态氮含量没有明显差异。尿素分次施肥和一次性施肥处理的稻田氮素径流损失风险都在施基肥后5 d。研究表明,一次性施肥模式通过缓释氮肥的应用和氮肥减量等措施,虽然基肥用量大于尿素分次施肥处理,但没有增加稻田氮素径流损失风险。     

增效复合肥减氮施用对稻田水氮素流失的影响

通过田间试验研究氨基酸、腐植酸和海藻酸增效复合肥减氮施用对稻田水氮素动态特征和损失的影响,旨在为增效复合肥环境效应评价提供依据。试验设7个处理:不施肥(CK)、不施氮(PK)、常规施肥(CF)、常规施肥减氮20%(CR)、腐植酸复合肥减氮20%(HR)、氨基酸复合肥减氮20%(AR)、海藻酸复合肥减氮20%(SR)。采集水稻生长期不同时间的田面水、径流水和田间渗漏水,分析了不同形态氮素浓度的动态特征和氮素损失。结果表明:增效复合肥减氮处理(AR、HR和SR)明显降低了田面水TN和NH_4~+-N浓度峰值,峰值分别维持在37.1～49.7 mg·L~(-1)和26.0～28.8 mg·L~(-1),以SR处理田面水TN和NH_4~+-N浓度峰值最低,较CR处理分别降低了38.4%和14.3%,其他减肥处理之间未见显著差异;施肥一周后,田面水TN与NH_4~+-N浓度逐渐降低至峰值的15%后趋于稳定;各施肥处理NO_3~--N浓度变幅较小,峰值未见明显差异。SR处理0～20 cm土层渗漏液TN浓度最低为16.5 mg·L~(-1),较CR、HR和AR处理分别降低了60.8%、50.1%和54.0%,氮素形态以NH_4~+-N为主,随土层深度增加,渗漏液TN和NH_4~+-N递减。施氮肥处理的氮素流失率大小顺序依次为CFCRHRARSR,SR处理氮素径流损失量最低为6.22 kg·hm~(-2),较CR处理降低了58.5%;增效复合肥氮素减施均明显降低氮素渗漏损失,施氮肥处理氮素淋失率大小顺序依次为ARCFCRHRSR,SR处理渗漏损失最低为7.70 kg·hm~(-2),较CR处理氮素淋失率降低了18.1%;稻田水氮素损失总量也以SR处理为最低,达13.9 kg·hm~(-2),较CR处理降低了22.8%。研究表明,增效复合肥减氮施用对稻田田面水、土壤渗漏液不同形态氮素浓度有明显影响,可减少稻田水氮素损失风险,以海藻酸增效复合肥减氮处理效果最佳。     

集水、保水和供水技术在干旱、半干旱地区造林中的应用

在分析国内外干旱、半干旱区抗旱造林技术,特别是总结集水造林、径流林业主要理论技术的基础上,初步阐述了集水技术、保水技术、供水技术的基本概念和主要内容,指出三种技术在节水理念上对径流集水造林发展的贡献。并结合当代抗旱造林对节水树种和对水分集约经营的要求,提出了集水、保水、供水造林技术(简称“三水”造林技术)研究发展的主要方向、动态。     

辽西地区旱作农田微型集雨种植试验研究

田间沟垄微型集雨技术有效地利用了膜垄的集水功能,改变了降雨的时空分布,使降雨集中在种植沟内,显著地提高了降水的利用率。特别是在春季干旱,土壤墒情差的条件下,可使5mm左右的微量降水通过汇聚而变成能使作物种子发芽的有效水,从而使微水变小水,小水变中水,中水变大水,可最大限度的蓄纳降水。研究结果表明,田间沟垄微型集雨技术能增加作物产量,提高水分利用效率,垄上覆膜处理玉米产量比常规栽培增产27.9%~35.5%,水分利用效率提高0.25~0.38kg/m3。     

柑桔病虫害“三低”防治新技术

<正>柑桔的病虫害繁多,每年生长季节喷药都在15次以上,其安全性一直受人关注。在现有技术条件下,柑桔生产要做到完全的无毒、无残留、无污染几乎是不可能的。为实现增产增收,应综合运用农业、生物、科学用药等技术,尽量减少用药面积、用药次数和用药量,才能达到"对人低毒、对环境低污染、对果实低残留"的目标。     

湿地蜜源植物--毛水苏

湿地是生物多样性最丰富的生态系统之一,在抵御洪水、调节径流、控制污染、改善气候、美化环境等方面起着重要作用,它既是天然蓄水库,又是众多野生动物、特别是珍稀水禽的繁殖和越冬地,它还可以给人类提供水和食物,与人类生存息息相关,被称为"生命的摇篮"、"地球之肾"和"鸟的乐园".     

稻田径流易发期不同类型肥料的氮素流失风险

依据60年典型自然降雨资料分析了太湖地区稻田径流易发期,结合不同肥料减量运筹长期定位试验(2009年开始)近3年的径流监测数据,比较了径流易发期内不同处理的实际径流氮素控制效果。结果表明,太湖地区水稻生长前期降雨概率较大,6月21日—7月6日单日降雨概率均超过50%。从阶段统计结果来看,基肥期和蘖肥期(含基肥-蘖肥阶段)降雨概率和降雨量均明显高于穗肥期、蘖肥-穗肥阶段和穗肥后至成熟阶段,降雨概率分别达48.15%和49.81%,降雨量分别为12.81 mm和12.84 mm,均超过实际监测到径流的同期最低降雨量11.5 mm,产生径流可能性较大,是稻季径流易发期。从定位试验的实际产生径流和田面水氮素浓度结果来看,易发期径流和田面水氮素以铵态氮为主,硝态氮差异不显著。与常规用量分次施肥处理(CN)相比,化肥减量优化处理(RF)和有机无机减量配施处理(OCN)径流易发期径流氮素浓度分别较CN处理平均降低8.83%和19.18%。缓控释肥减量替代处理(SCU)的基肥期和基肥-蘖肥阶段径流氮素浓度和田面水氮素浓度明显高于其他处理,径流氮素浓度较CN处理分别增加了20.3%和11.72%,但蘖肥期径流氮素浓度减少30.72%。全有机肥减量替代处理(OF)肥期径流和田面水氮素浓度降低,其中基肥期径流氮素浓度较CN处理降低9.04%、蘖肥期降低28.53%,但基肥-蘖肥阶段氮素浓度较CN处理增加了19.7%,增加了氮素径流损失风险。不同氮肥减量措施能够降低易发期内不同阶段径流氮素浓度,但在径流易发期的径流氮素损失控制效果不能一概而论。     

太湖流域直播水稻田水量平衡分析与径流污染负荷研究

为准确、方便地分析水稻田水量平衡关系及研究水稻田非点源污染负荷,本文采用基于降雨-水位原位观测方法(方法一)和基于降雨-水位的灌溉、产流识别方法(方法二)对太湖流域直播试验水稻田进行水量平衡分析和径流污染负荷计算。通过水稻田水位变化数据计算得到水稻田生长季总蒸散发和渗漏损失为1 087.2 mm。根据水量平衡原理,方法一、方法二计算的水量亏损值分别为18.1、81.8 mm,分别占入流总量的1.4%和6.0%,方法一在试验点水稻田水量平衡分析中更准确。应用方法一计算得到水稻田灌溉水量为866.9 mm,入流总量为1 330.6 mm,径流总量为303.2 mm。两种方法计算的灌溉水量相近,方法二可用于灌溉水量的对比分析。水稻田径流污染负荷计算中,应用方法一计算得到TN、TP输出系数为9.18、0.45 kg·hm~(-2),在合理的范围内。应用方法一进行水稻田水量平衡分析和非点源污染负荷核算具有较好的准确性和适应性。     

滇池流域西芹保护地氮流失分析

滇池流域蔬菜花卉基地，氮的流失量随着施肥量的增加而增加，当纯氮用量达到1200kg／hm^2时，直接淋洗量达到了79．5kg／hm^2，潜在淋洗量达到了266．55kg／hm^2，分别是低量施肥（450kg／hm^2）的2倍和3倍多。HF（高量施肥）处理的流失率是29％，LF处理流失率是11％。如果采取有效的调控措施，使施肥量合理化。从目前1200kg／hm^2减少到合理施肥450kg／hm^2，那么每年将减少0．758万t纯氮进入滇池。     

滇池流域西芹保护地氮流失分析*

 滇池流域蔬菜花卉基地,氮的流失量随着施肥量的增加而增加,当纯氮用量达到1200kg/hm²时,直接淋洗量达到了79.5kg/hm²,潜在淋洗量达到了266.55kg/hm²,分别是低量施肥(450kg/hm²)的2倍和3倍多。HF(高量施肥)处理的流失率是29%,LF处理流失率是11%。如果采取有效的调控措施,使施肥量合理化,从目前1200kg/hm²减少到合理施肥450kg/ hm²,那么每年将减少0.758万t纯氮进入滇池。     

我国四大名园水体的水面理景手法和理论研究

以＂避暑山庄＂、＂清漪园＂、＂拙政园＂、＂留园＂的水体理景为研究对象,重点研究了我国四大名园水体的水面理景处理手法和相关理论。其中＂避暑山庄＂水体立意为表现江南水乡情调,水面处理手法采用师法江南水乡特点的水网密布,洲岛环水,星罗棋布,以洲、岛、堤、桥为划分水面的手法,来表现江南水乡水面的基本自然特征。＂清漪园＂水体立意为略师西湖其意而融己所长,水面处理手法采用两断＂西堤＂及支堤分隔水面,并赋予皇家御苑＂仙苑＂和＂天人感应＂的思想内涵。＂拙政园＂和＂留园＂水体更注重通过＂一勺代水＂的水面处理手法达到＂一勺则江湖万里＂来表现立意,让人联想到的水体空间有＂纳千顷之汪洋＂的意境。该研究可在风景园林设计师设计处理水面时提供借鉴和参考。     

大明湖水系统中重金属元素的分布特征

[目的]湖泊水生态系统(表层水、上覆水和孔隙水)重金属元素的研究对于评价重金属元素对水体的影响具有重要意义。[方法]用ICP-MS仪,测定了大明湖水系统中Fe、Mn、Ni和Cr浓度。[结果]同一采样点重金属元素的浓度由高到低的顺序为Fe>Mn>Ni>Cr,且孔隙水中重金属元素浓度高于表层水和上覆水。Fe和Mn元素在孔隙水中的浓度峰值出现在界面较深处,Cr和Ni元素的迁移较为复杂,在孔隙水中的浓度随深度的变化趋势基本一致,在6~8 cm深度处达到最大值。[结论]大明湖水系统中活泼重金属元素的含量高于稳定态重金属,且人为活动对水系统重金属元素的分布产生重要影响。大明湖沉积物中Fe是重要的有机质分解氧化剂,湖水溶氧较强使得铁锰氧化边界下移。     

洱海水质的演变过程及趋势

根据洱海近30年的水质监测资料和1996年洱海主要入湖河流水质监测资料,研究洱海水质时空演变的主要因素。结果表明：1971～1999年洱海水质呈不断恶化趋势,且恶化程度逐渐加强;水质月变化为8月份水质指数最高,5月份水质指数最低。造成这种变化的主要原因是降雨量的增加,形成的地表径流量增大,导致由河流带入湖区的非点源污染物增加;洱海西南部的入湖河流非点源污染严重,污染源主要来自工业废水和生活废水等。通过建立灰色GM(1,1)预测模型,对洱海2000～2010年水质演变趋势进行了预测,以期为今后的水污染防治提供依据。     

从“东坡模式”到“西湖镜像”:苏轼的生态农业构想与实践

北宋文学家苏轼宦海沉浮,荣辱不惊,在多年的外放生涯中,他关注农业与水利事业。无论躬耕东坡所构建的“东坡模式”,还是治理西湖所呈现的“西湖镜像”,都遵循自然规律,因地制宜,自力更生,体现“人与自然和谐共生”的生态农业观,所形成的生态农业模式既具有古老的农业传统背景与基础,又是一个不断创新发展完善的过程,对当下农业发展具有重要的借鉴作用。     

千岛湖地区封山育林水源涵养效益

经采用面上样地调查和设置迳流观测场相结合的方法进行调研,定量评估千岛湖地区封山育林水源涵养效益。结果表明:1.有林地比无林地年有效持水量大30％,20年累计10亿m~3,起到削减洪峰及调节水源的巨大作用。2.有林地比开垦地地表迳流系数小53％,输沙率减少99.1％,起到明显的保持水土作用,减缓水库淤积,延长水库使用年限。3.封山育林提高了水库水质的纯洁度和透明度,防止水库污染,提高了千岛湖的景观价值。