洱海流域蔬菜产排污系数测算及地表径流监测试验研究

在洱海流域蔬菜种植区域选择代表性较强的试点,设置蔬菜地表径流监测点,获取蔬菜种植区域的农田污染物流失系数,构建污染物负荷测算方法,为大理州种植业污染源调查数据测算以及洱海流域农业面源污染控制提供依据。     

洱海流域农田地表径流监测及作物种植结构调整初探

在洱海流域选择代表性较强的水稻-大蒜、水稻-蚕豆、常年露地蔬菜、山坡地玉米-大麦4种种植模式进行农田地表径流监测。结果表明:水稻-蚕豆种植模式氮磷流失量最低,年平均每667 m2总氮流失169.81 g,总磷流失13.24 g;常年露地蔬菜种植模式氮磷流失量最高,年平均每667 m2总氮流失2 808.41 g,总磷流失130.51 g。本文为制定洱海流域农业面源污染控制措施、优化农作物种植结构、改善洱海水质提供理论依据。     

洱海流域农业面源污染控制对策建议

洱海流域农业面源污染源主要包括农业、农村生活废弃物,农田氮磷流失、水土流失及畜禽粪便。随着人口增长,农牧业和农村经济的发展,农村生活水平提高,生活方式改变,化肥农药过量不当使用,生活垃圾、人畜粪便及污水排放,农田氮、磷流失随之大幅增长,农业面源污染负荷增加突出,已成为地表水和地下水污染的首要因素,只有长治不懈,并随经济社会发展不断强化长效控制力度,方能确保经济社会的可持续发展。本文在浅析洱海流域农业面源污染情况基础上,依据多年的控制研究应用结果,提出污染控制的6个方面建议。     

SWAT模型最佳子流域划分方案研究——以云南洱海流域为例

应用SWAT模型(Soil and Water Assessment Tool),以区域气候复杂的云南省洱海流域为例,研究不同子流域划分数量对径流和泥沙负荷模拟结果的影响,以明确洱海流域合理的子流域划分方案。结果表明,随着子流域划分数量的增加,年均径流深增加但敏感性较小,相对偏差仅0.89%;年均泥沙负荷减少而敏感性较大,相对偏差达21.21%。经综合权衡年均径流和泥沙负荷对子流域划分响应的敏感性,提出洱海流域合理的子流域划分临界值为137个,相应子流域平均面积占流域总面积的0.73%。在大于该临界值的划分水平下,模拟的年均径流深和泥沙负荷趋于稳定,但对进一步提高模拟精度无明显效果。研究结果对其它地形地貌复杂的流域水文模拟和非点源污染模拟具有重要借鉴意义。     

洱海北部地区不同轮作农田氮、磷流失特性研究

为明确洱海北部地区不同轮作模式下农田氮、磷流失特性,客观评价环境污染风险。试验在洱海北部地区沿弥苴河和罗时江流域的7个乡镇进行。采用定点取样与实地调研相结合的方法进行多点重复监测,调查不同轮作模式、轮作周期内田面水和沟渠水的氮、磷含量变化情况,研究不同轮作模式下氮、磷污染的负荷及其影响因素。结果表明,田面水中,不同轮作模式下氮素的流失差异显著且以水溶态为主,可溶性氮浓度以大蒜水稻模式最高,油菜水稻模式最低,其它轮作模式居中分布;降雨径流氮流失量以大蒜水稻模式最高。磷素流失总量偏低,且以泥沙结合态为主,轮作模式间无显著差异。田面水质劣于沟渠水,田面水对沟渠水存在不同程度增荷作用;农田水对沟渠水总氮和总磷的增荷率分别为73%和82%,其中追肥是导致农田水对沟渠水增荷的关键因素。本研究中,大蒜水稻是洱海流域农田氮、磷流失风险最高的种植模式;蚕豆水稻比大蒜水稻模式减少氮素流失风险38%。应综合考虑环境效益和经济效益,合理安排种植结构,为洱海流域种植结构调整、控制农田面源污染提供参考。     

云南大理洱海流域农业面源污染防治和生态补偿实践

洱海是大理人民赖以生存和发展的"母亲湖",保护洱海是全州实现可持续发展的前提和基础,保护洱海就是保护大理发展的根基。"治湖先治污,治污先治源"。近年来大理州委、州政府及流域各级农业部门高度重视洱海农业面源污染防治及生态补偿工作,总结、提炼了一些成功的生态补偿经验和做法,特别是在种养结构调整、测土配方施肥、畜禽粪便资源化利用、农产品质量安全、稻田养殖生态鱼等方面实施了大量的以项目形式的生态补偿实践,同时在生态补偿的理论、政策、措施,补偿对象、补偿方式、补偿资金等方面作了初步探索,取得了明显成效,洱海流域农业面源污染控制初步实现了"控源、减排、循环、利用"的目标。本文通过总结大理州近年来以项目形式实施的农业生态补偿机制体制的经验,旨在为保护高原湖泊实施农业生态补偿提供科技支撑。     

洱海流域北部农田养分平衡及残留特性研究

为减少农田氮磷流失,改善洱海水质、遏制富营养化发展,以洱海流域北部8个乡（镇）为研究区域,采用现场调查与分析测试相结合的方法研究了洱海流域北部10种典型轮作模式的施肥量、作物养分吸收量、农田养分盈余量以及土壤养分残留状况,对不同轮作模式农田养分平衡及残留特性进行了分析评价。结果表明,水稻-大蒜轮作模式下有机肥和氮肥的投入量显著高于其他模式,水稻-蔬菜作物轮作模式的磷肥投入量显著高于其他模式;不同轮作模式间土壤养分残留差异性以硝态氮最为突出：水稻-大蒜轮作条件下土壤硝态氮残留量达43.4mg.kg-1,明显高于其他轮作模式;10种轮作模式均处于养分盈余状态,以水稻-大蒜轮作模式养分盈余量最大,为1258.8kgN.hm-2和1472.7kgP2O5.hm-2;养分盈余量差异主要凸现在小春季作物上;土壤中易流失的硝态氮、铵态氮和速效磷与氮磷肥的投入量和养分盈余均呈显著相关。表明水稻-大蒜和水稻-蔬菜轮作是洱海流域农田环境污染风险较高的种植模式,需要重点防控。     

基于蚁群算法的洱海流域土地利用变化模拟

为了研究社会经济和城市化快速发展作用下的洱海流域土地利用/覆被变化过程,以促进流域用地结构与配置的优化。基于智能体建模理论,结合GIS的数据处理和空间分析技术,利用蚁群智能算法模拟土地利用变化。针对洱海流域的现状,该文选取流域土地利用变化的影响因子,建立了智能体分类体系及其行为决策规则;基于Java语言和Repast J建模平台,完成了模型的程序设计、实现、模拟过程;针对模型的模拟结果进行了分析和验证。结果表明:蚁群算法提升了智能体模型模拟结果的精度,且基本与实际情况的空间格局保持一致。基于模拟结果分析了未来10 a(2010-2020年)洱海流域的人地关系矛盾主要表现为农业生产性用地(耕地和园地)的持续性减少与建设用地的不断增长,现有政策下的城镇化用地成本呈上升趋势。而生态用地中,湿地的增长最快,表明政府的用地规划和策略对流域的生态用地保护起到较好的宏观调控作用。     

农业生态补偿标准核算——以洱海流域环境友好型肥料应用为例

综述了国内外生态补偿标准的研究进展,以及生态补偿标准核算的4个主要方面。同时以洱海流域环境友好型肥料应用的田间试验为案例,比较了缓释BB肥料、有机无机肥料配合施用、习惯施肥等模式对稻田径流水氮磷削减效果,并通过作物产量、肥料成本、纯收入等因素的分析,核算出洱海流域稻田缓释BB肥料应用的最低农业生态补偿标准。     

大理州洱海流域农业非点源污染现状

通过对洱海流域农业非点源污染现状调查,表明农田过量施用化肥是引起洱海水体富营养化的主要原因     

施用牛粪对土壤-油菜系统氮素组分的影响

大理是我国南方地区发展奶业最早的地区之一,伴随着奶牛养殖业的快速发展,奶牛粪便已成为洱海流域农业面源污染的重要来源。通过在洱海流域内设置2年田间定位试验,研究施用牛粪对土壤-油菜系统氮素转化的影响,为洱海流域畜禽粪便资源化还田利用提供理论依据。在大理洱海流域水稻-油菜水旱轮作模式下,设置不施肥(CK)、施用化肥(NPK)、化肥与牛粪配施(NPK+S)、牛粪施用(2S)、倍增牛粪施用(4S)五种处理的田间小区试验,研究施用牛粪对油菜季土壤铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、可溶性有机氮(DON)、微生物量氮(SMB-N)和全氮(TN)的影响,及对油菜地上部氮素养分吸收利用的情况。施用牛粪处理的土壤铵态氮、硝态氮、可溶性有机氮含量均低于化肥单施处理,微生物量氮高于化肥单施处理,施用牛粪可减控土壤可溶性氮素流失,提高土壤微生物氮库容量,但不同牛粪施用量处理间差异较小,牛粪与化肥配施效果最好,牛粪施用对提高和保持土壤全氮含量的效果随时间延长,其效果显著,相比CK提高土壤全氮含量8.74%~13.69%,相比NPK提高9.53%~14.53%。牛粪施用处理相比化肥单施能提高油菜籽粒的吸氮量,提高幅度达8.51%~17.96%,倍增牛粪施用相比牛粪施用未能提高油菜籽粒吸氮量,仅提高油菜秸秆的吸氮量。综合土壤肥力和油菜产量,洱海流域油菜季较优施肥方式是牛粪与化肥配施,能提高油菜氮收获指数,促进氮养分向油菜籽粒转移,增加经济产量,同时能提高和保持土壤微生物量氮和全氮含量,增强土壤供氮能力。     

洱海流域坡耕地面源污染治理技术与模式研究

针对洱海流域坡耕地氮、磷流失的现状,选择代表性较强的洱源县德源山生态基地,实施坡耕地面源污染治理技术模式研究,旨在为坡耕地面源污染治理提供技术支撑。     

黑河流域水资源开发对生态环境的影响

河西走廊中部黑河流域是我国重要的商品粮、蔬菜和经济作物生产基地之一,也是我国内陆河流域近30a来受人为经济活动影响最强烈的地区之一。黑河中游水土资源过度开发,导致黑河下游出现了严重生态环境问题,已威胁到整个流域的生态安全和国防建设的环境保障。主要表现在河道断流加剧,湖泊干渴,地下水位下降;天然林面积大幅度减少;草地严重退化;土地沙漠化和沙尘暴危害加剧等。黑河流域水资源开发对生态环境影响问题已经受到了国家的高度重视和全社会的广泛关注,黑河流域当前实施的节约用水和合理分配水资源,是保护黑河流域生态环境的根本性措施之一。     

基于最小累积阻力模型的洱海流域上游面源污染“源-汇”风险格局研究

[目的] 对洱海流域上游面源污染“源-汇”风险格局进行研究，为保护洱海生态和快速识别面源污染“源-汇”风险的关键区域提供理论依据。 [方法] 以2005，2010，2015和2020年数据为例，构建阻力基面评价体系，基于最小累积阻力模型建立阻力面，划分面源污染风险等级并探讨洱海流域上游16 a来面源污染的风险等级变化。 [结果] ①阻力因子的空间异质性使阻力基面的分布存在区域性差异，而“源”的分布则影响阻力面的分布，2020年比2005年阻力面值提高了7 485.40。 ②研究区极高风险区面积所占比例达30%，而中风险区以上所占比例超过60%，面源污染风险等级偏高；16 a间，极高风险区面积减少最多，为35.74 km²，而中风险区面积增加最多，为38.69 km²。 ③面源污染风险等级距离“源”越近，风险等级越高，表现为中部高于边界，南部高于北部，而极高风险区是面源污染的关键区域。 ④16 a间中风险区转出面积最多，为80.93 km²。茈碧湖镇、凤羽镇和右所镇三镇交界处以及牛街乡的北部是面源污染风险等级转移的主要区域。 [结论] 关键区域的景观优化、种植业调整等措施对减少氮磷的流失及风险等级格局的改变具有更积极的作用，可进一步改善洱海未来水环境。     

黄河流域农业面源污染时空变化及因素分析

为探究黄河流域农业面源污染特点及有效治理措施,基于两次全国污染源普查数据,通过补充计算,分析了黄河流域污染物排放总量以及农业面源污染排放量的时空分布特点,探究了流域内各省份影响农业源污染化肥施用量、秸秆产生量和畜禽养殖等因素的时空分布情况以及污染治理效率,讨论了黄河流域面源污染针对性的治理对策。与2006年相比,2017年黄河流域污染物排放总量显著减少,农业源产生的化学需氧量、氨氮污染量占总污染量的比例显著增加,2017年农业源产生的化学需氧量、氨氮、总氮、总磷污染物排放量分别为96.2、1.2、7.9和1.1万t,污染量输出最大的省份为内蒙古,但单位耕地面积污染输出最大的两个省份为河南省和山东省。2017年黄河流域畜禽养殖是化学需氧量排放量的最直接影响因素,化肥是氨氮、总氮及总磷排放量的最直接影响因素,不同污染物指标与主控因子之间呈现显著的线性相关关系。与2006年相比,2017年流域内基础因素典型变化包括内蒙古耕地面积增加30%、流域内秸秆产生量及畜禽养殖猪当量分别增加46%和减少27%。河南、陕西、山东省份的单位面积化肥施用量过大,河南省的污染治理效率需要迫切提升。黄河流域农业面源污染治理应当采取全面治理政策及针对性污染治理策略相结合的方法进行,典型针对性措施包括加强陕西、河南以及山东省瓜果蔬菜化肥减量措施、西部地区牛羊养殖以及中东部地区猪养殖污染治理。     

云南省洱海北部地区农田面源污染现状及控制的补偿政策

农田面源污染是洱海富营养化的重要原因之一。本文利用在洱海北部地区收集的实地调研数据,从化肥施用与流失和秸秆利用情况,分析了该地区的农田面源污染现状。结果表明：该地区的农田面源污染主要来源于大蒜田与玉米田的氮磷流失,以及大蒜秸秆与玉米秸秆的焚烧或丢弃。从补偿对象与主体、补偿标准、补偿环节与方式、配套政策四个方面,探讨了农...     

洱海流域农田面源污染控制技术效益评价及主要模式

农田面源污染控制技术研究针对洱海流域农田面源污染实际。选择代表性强的洱海湖滨地区的凤仪、挖色、江尾、仁里邑、大理东门、七里桥大庄6个点，根据作物目标产量，土壤供肥性能，生物肥特性。从农作物产量、土壤养分及重金属变化、农排水、农产品品质5个方面进行综合分析评价，经过连续5年的试验探讨和示范验证，在土壤养分、重金属含量及农产品品质变化不大的情况下，探索出“控N减P，施用有机肥技术”。同时，为切实解决土壤持续供肥的问题，在“控N减P，施用有机肥技术”的基础上，进一步深化试验研究，得出“隔年隔季施肥技术”。     

有机肥替代化肥氮对水稻田面水和土壤中氮素含量的影响

针对洱海流域稻田氮肥施用加重洱海面源污染的问题,在等氮量替代条件下,利用大田试验研究不施氮肥（CK）、纯化肥（F）、有机肥全部替代化肥氮（M）和有机肥50%替代化肥氮（MF）四种情景对云南洱海流域水稻田面水主要氮素形态指标、土壤无机氮及全氮的影响。结果表明：（1）在洱海流域水稻季生产中,同一施肥处理在施肥1个月内,稻田水总氮（TN）、可溶性总氮（DTN）、铵态氮（?N）含量变化趋势总体一致,施肥1～4d后含量达到最大,然后逐渐下降,施肥后1个月内是防止氮素径流损失的关键期。（2）各处理中,MF处理施肥1个月内田面水TN和DTN含量较高,延长了氮素流失风险关键期。（3）在水稻收获时,不同比例的有机肥替代化肥氮均能提高0-20cm土壤全氮含量,且改变土壤无机氮主要形态。与F处理和MF处理相比,M处理降低了20-50cm土层土壤全氮含量,氮素损失增加;在0-40cm土壤中,M处理土壤无机氮以硝态氮为主,而F和MF处理以铵态氮为主。有机肥50%替代化肥氮提高了0-20cm土壤全氮,但延长了稻田氮素流失风险安全期。因此,有机无机配施在洱海流域水稻季推广应用时,应加强田间水管理,在施肥后1个月内尽可能避免田间排水。     

延河流域世行项目投资效果影响因素的通径分析

以延河流域地区世行贷款二期项目数据为样本,对延河流域地区世行贷款二期项目投资效果进行了通径分析,以探求影响世行贷款项目投资效果的主要因素和次要凶素.结果表明,虽然农业机械化的发展是推动农业发展的重要条件,但是农业机械化对延河流域地区世行贷款二期项目投资效果的影响力度并不显著,延河流域地区农业机械化水平亟待提高.     

基于多源数据AnnAGNPS西枝江流域的污染模拟研究

以西枝江流域为研究对象,结合GIS技术,建立了AnnAGNPS模型数据库,对流域内非点源污染主要影响因素的特征以及非点源污染的时空分布特征进行了分析。结果表明:流域内降雨侵蚀力、径流深、土壤侵蚀和沉积负荷的年际间变化很大,降雨侵蚀力月间分布极不均匀,季节变化十分明显,后三者的变化趋势都与平均降水量表现出较好的对应关系,但是又并不完全一致;流域内的径流深空间分布极不均匀,而土壤侵蚀、沉积负荷空间变化相对不是十分明显,三者都有沿河道向两边逐渐递减的趋势,在人口密集地区及河塘密集地区,径流相对其他区域比较大。本文为西枝江流域的非点源污染模拟研究提供了基础数据平台,也为该模型在整个东江流域的合理应用奠定了科学基础。