地貌在城市建设用地生态适宜性分区中影响研究——以浏阳河流域为例

在地理信息系统的支持下，在对影响区域生态过程的因素进行综合分析基础上，重点探讨了地貌因素在城市建设用地生态适宜性分区中的作用以及对分区结果的影响．研究结果显示：浏阳河流域中长沙市最适宜用地、适宜用地、基本适宜用地、不适宜用地、不可用地分别占总用地的1．95％，8．12％，23．96％，42．72％和23．25％，结果与实际城市建设发展基本一致．研究结果表明，将地貌因素作为一个重要指标进行城市建设用地生态适宜性分区研究，更具有针对性，分区结果更加合理．     

湖南典型土壤磷素剖面分布特征及其流失风险

为了明晰不同土壤类型、利用方式土壤磷素分布特征,评估其流失风险的大小,研究了湖南3种典型土壤（红壤、潮土、紫色土）磷素含量特征及其剖面分布。野外采集3种母质发育土壤的旱地和水田土壤剖面样品进行室内分析,按张守敬等提出的酸性土壤无机磷形态的分级测定方法,对土壤无机磷进行分级。结果表明,不同土壤中磷素含量和形态分布有明显差异：磷素含量由高到低依次为潮土>红壤>紫色土;红壤发育的土壤以磷酸铝和磷酸铁占优势,潮土和紫色土的Ca-P含量占优势较高。土壤磷素在剖面中的分布均为表层最高,且随剖面深度的增加而减少,而后趋于相对稳定;无机磷中的Al-P、Fe-P以及O-P主要集中在0~20 cm的土层中,其剖面分布于全磷类似,而Ca-P剖面分布上相对变化不大。土地利用方式的不同导致全磷的差异：水田均大于旱地。土壤类型及利用方式均对磷素含量和形态特征有明显影响,应根据不同的土壤类型和利用方式控制其流失风险。     

绿狐尾藻生态湿地处理污染水体的研究评述

当前,解决我国农业农村日趋严峻的水污染问题是美丽乡村建设重中之重的任务。本文总结了近年来中国科学院亚热带农业生态研究所研发的农业农村水污染生态处理与资源化利用综合技术体系的研究进展。其中,以绿狐尾藻湿地技术为核心,重点介绍了绿狐尾藻的生理生态特征和生态竞争力,从绿狐尾藻的氮磷吸收能力及绿狐尾藻湿地系统中功能微生物群落结构特征等方面阐明了绿狐尾藻湿地中氮磷和有机污染物的主要去除机理;结合绿狐尾藻的营养特征及动物(鸡、鸭、猪等)生长试验,分析了其饲料化技术的可行性,并探讨了其肥料化和能源化等途径的发展前景;最后,对后期的研究工作包括绿狐尾藻和附生微生物的协同作用机理、绿狐尾藻湿地治理技术的集成与优化以及资源化利用设备研发等进行了展望。     

表土结皮影响坡地产流产沙及养分流失的试验研究

采用人工降雨方法,模拟在无结皮、轻微结皮和严重结皮3种不同发育程度下,表土结皮对坡地产流产沙及磷钾流失过程的影响。结果表明,严重结皮具有降低产流、减少产沙的作用;坡地土壤磷钾流失过程均呈幂函数衰减趋势,无结皮坡地衰减速率最快;随着结皮不断发育,钾素流失形式以浸提态为主,逐步被溶解态所取代,磷素始终以泥沙浸提态流失占优势;与无结皮相比较,轻微结皮坡地磷和钾流失总量分别降低了20%和9%,严重结皮分别降低了52%和77%。因此,表土结皮具有减少土壤养分流失和延缓坡地土壤质量退化的作用。     

黄土高原气候变迁、植被演替与土壤干层的形成

2 .5Ma B.P.以来 ,受地球轨道要素周期性变化和青藏高原阶段性强烈隆升的影响 ,黄土高原地区气候存在着干期与湿润交替出现的现象 ,但总的趋势是向干旱化方向演化。黄土高原第四纪以来草本植物一直较为繁茂 ,木本植物仅在少数几个时期处于优势地位。现代黄土高原人工林草植被普遍存在着土壤干层问题。土壤干层的形成是气候干旱化过程中必然出现的现象 ,它是导致植被演替的直接原因之一。人工植被激发并强化了土壤干层的形成。土壤干层的形成是气候干旱化和人工植被选择不当两个方面综合作用的结果 ,但有望通过有关人工措施使其危害得到缓解     

侵蚀条件下坡地土壤水分与有效磷的空间分布特征

坡地的水土流失及磷素在泥沙中的富集不仅导致土地生产力下降、环境恶化 ,也对下游水体的环境造成严重危害。以不同施磷时间的黄绵土为试验材料 ,通过人工模拟降雨试验观察了坡地侵蚀土壤水分含量 (SM)与有效磷含量 (APC)的空间变化特征。结果表明 :自坡顶向下侵蚀土壤表层 0～ 5 cm与 5～ 10 cm的土壤水分 (SM)呈现出完全一致的波浪状递增趋势。有效磷含量 (APC)的空间变化虽然也为波浪状 ,但其节奏要较水分变化快一倍 ,而且 0～ 5 cm与 5～ 10 cm两层间并不同步 ,下层略有滞后。磷向 2 0 cm以下土层的迁移量极少 ,不同坡位间差别不大。施磷 2 4d以前从坡顶向下有效磷含量 (APC)呈降低趋势 ,而施磷 2 4d以后在坡下则略有富集 ;施磷 6 d以前坡地 0～ 5 cm土层有效磷含量 (APC)较 6 d以后低 8%左右     

稻草—绿狐尾藻复合人工湿地技术处理养猪废水综合效益分析

养殖废水环境污染已经成为影响畜禽养殖业可持续发展的主要瓶颈问题,受到社会各界的高度关注。以浙江绍兴某大规模养猪场(存栏生猪5万头)为例,采用稻草—绿狐尾藻(Myriophyllum elatinoides)生态治理技术,系统分析养殖场废水处理的综合环境效益和经济效益。结果表明:工程进水的化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)、总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)和总磷(TP)进水浓度变化范围分别为753~2 487.5、294.8~1 290、273.15~1 078和21.75~49.3 mg/L,而系统末端出水的COD、TN、NH4+-N和TP浓度最高依次为65、40.5、26和5 mg/L,全年工程系统对COD、TN、NH4+-N和TP的总去除率分别为96.4%、97.9%、99.3%和90.6%,且出水水质均显著优于国家养殖废水排放标准(GB 18596—2001)。从生态效益而言,稻草—绿狐尾藻生态治理技术对COD、TN、NH4+-N和TP的年减排量分别可达到53.0、29.1、25.4和1.1 t/万头。工程在正常运行条件下,还通过水产养殖、青饲料利用等途径每年可产生直接经济效益1.2万元/万头。研究表明,稻草—绿狐尾藻养殖废水生态治理技术是一项投资少、运行成本低、可产生一定经济效益的生态治污新技术,符合当前"环境友好"和"资源节约"的社会需求,显著优于一般的工厂化污染治理技术,值得推广应用。     

亚热带区稻田土壤氮磷淋失特征试验研究

土壤氮磷淋失是农业面源污染的一种重要形式.以亚热带稻田为研究对象,采用陶土头定位观测法比较研究了施肥对稻田土壤氮(N)磷(P)淋失特征的影响.2010-2011年连续近2年的试验结果表明,与不施肥对照(CK)相比,施肥会显著增加稻田土壤N、P的淋失.稻田土壤N的淋失形态有显著差异(P＜0.05),水稻生长期(4-10月)淹水条件下淋失形态主要为NH4+-N,而闲田期(10-翌年3月)非淹水条件下则主要为NO3-N.这与土壤通气状况的变化有密切关系.研究区10-12月(闲田期)稻田P的淋失明显高于其他时期,是稻田土壤P淋失的主要阶段.控制土壤N、P累积是降低稻田土壤N、P淋失的重要途径.     

亚热带小流域土壤氮磷分布及其环境效应

土壤氮磷积累是引起农业面源污染的主要原因。为探讨土壤氮磷含量的分布状况及其对环境的影响,选取位于长沙县金井镇的小流域为研究区域,以表层土壤(0-20cm)为采样对象,按不同的土地利用方式共采集样品1 118个。以土地利用类型为分析单元,分析说明了土壤全氮、全磷的分布特征及其环境效应。结果表明:土壤全氮和全磷含量的平均值分别为1.66,0.54g/kg,变异系数分别为34.9%和46.3%,均属于中等变异。菜地土壤全氮含量主要分布在1.8～2.4g/kg区间,旱地和水田为1.2～1.8g/kg,林地和茶园为0.6～1.2g/kg;菜地土壤全磷含量主要分布在大于1.0g/kg区间,旱地为0.6～0.8g/kg,水田为0.4～0.6g/kg,林地和茶园为0.2～0.4g/kg。结合地下水氮磷含量分析表明,土壤氮素含量与地下水铵态氮含量增加有关,对地下水水质产生影响,其中水田的影响尤为突出;土壤磷素的淋失可能具有季节性差异,还有待进一步验证。     

亚热带主要耕作土壤硝态氮淋失特征试验研究

本文选取红壤、水稻土、潮土、黄棕壤和紫色土等我国亚热带地区的主要耕作土壤为研究对象,采用土柱模拟试验,研究了在这些土壤中,氮素累积与硝态氮迁移的动态特征,并对氮素的淋失风险进行了定量评价和预测。结果表明,硝态氮在土壤中的淋失过程可分为两个明显的阶段:高浓度快速降低阶段和低浓度缓慢降低阶段。硝态氮淋失过程存在明显的拐点,该点对应的累积入渗量（拐点入渗量）变化范围为38.1 - 219.7 mm,且随土壤硝态氮含量的增加呈幂函数关系增加,表明随硝态氮含量的增高,其淋失风险呈加速增大的趋势。硝态氮淋失强度随土壤硝态氮含量的增加呈显著的线性变化趋势。初步估测,我国亚热带地区年降水入渗量700 mm和土壤硝态氮累积水平为N 20 mg /kg条件下,表层土壤（0-20cm）的硝态氮年平均淋失量为N 484.9 kg /hm2,土壤间的变异系数（CV）分别为26.5%。土壤硝态氮含量是影响硝态氮淋失强度的决定性因素,其它土壤性质的影响均相对较小,因此,控制土壤氮素累积和化肥施用水平是降低其淋失风险的关键环节。