土壤水资源高效利用的若干生理生态问题

研究土壤水资源的特征和作物耗水与土壤水的相互关系,可以有效地指导在农业用水中增加土壤水的用水量、减少灌溉水量、提高水分利用效率,从而达到农业节水的目的。介绍了土壤水资源量的计算、土壤水分的动态规律、土壤水分的有效性和作物的需水耗水规律等农业节水中涉及的利用土壤水资源研究的若干生理生态方面内容。     

流域尺度根区蓄水能力估算及其对气象要素敏感性分析

根区蓄水能力(SR)在水文模拟、土壤水分运移以及植被生长发育等方面具有十分重要的作用。为对其进行流域尺度的估算,选取太子河上游南甸(峪)流域作为研究区,利用水量累积曲线法(mass curve technique,MCT)估算SR,基于流域出口水文站月径流深,对耦合了融雪模块的概念性水文模型FLEX进行参数率定,获取土壤蓄水能力Su Max,并与MCT的估算结果进行交叉验证。在此基础上设定不同气候情景,分析SR对降雨、融雪、蒸散发的敏感性。结果表明:1)改进的FLEX水文模型可用于模拟研究区径流,获得代表研究区土壤蓄水量多年平均水平的参数Su Max值为27 mm;2)水量累积曲线法得到的多年SR值服从耿贝尔(Gumbel)分布,且FLEX模型获得的根区蓄水能力检验了水量累积曲线法的估算结果;3)SR随蒸散发、降雨和融雪变化的曲线斜率分别为1.37、0.73和0.37,说明SR对蒸散发、降雨和融雪的敏感程度依次减弱,随着蒸散量增加、降雨量减少的幅度增大,敏感程度增强,融雪的增大或减少对SR的影响相近。研究结果为流域尺度根区缺水状况估算及维持植被系统生长发育提供一定依据。     

基于VB 6.0的生态基流计算软件开发与应用

针对目前河流生态基流量尚无统一的计算平台,各种方法的计算和对比研究较为繁琐等问题,使用Visual Basic 6.0作为开发工具,开发出界面友好,操作简单,交互性强,包含12种水文学、水力学计算方法的河流生态基流量计算软件。该软件不仅简化了生态基流量计算步骤,而且便于不同方法之间的相互比较。使用该软件对渭河关中段进行了实例研究,结果发现不同方法的计算结果差别较大。选择8种单流量计算方法的平均值13.7m3/s作为渭河关中段的生态基流量,选择与研究区流量实际变化情况较为吻合的Texas法计算结果作为渭河关中段月生态基流量序列。该软件的开发与应用为今后河流生态基流量动态计算奠定了基础。     

基于SWAT模型的北京沙河水库流域非点源污染模拟

该文应用分布式水文模型SWAT,以北京昌平沙河水库流域为典型区开展研究,通过对流域非点源污染的调查、监测和模拟,定量计算和分析了非点源污染时空分布规律。结果表明：该模型在研究区适用性较好（月径流率定期R2=0.85,Nash-Sutcliffe效率系数为0.64;验证期R2=0.77,Nash-Sutcliffe效率系数为0.60）,非点源污染占污染负荷总量的30～50%,汛期集中了全年泥沙、总磷流失量的70%和总氮流失量的50%,南沙河子流域是污染负荷的关键区。通过研究不同水文条件、土地利用和管理措施对流域非点源污染的影响,得出结论：非点源污染负荷贡献率随降雨量增加而增加,其偏枯水年贡献率为27.4%,平水年36.7%,丰水年52.3%。若全部排污口实施达标排放、流域内全部农田改为林地,径流量、氮磷负荷量均会减少40%～50%;若实施化肥施用量减半,氮磷负荷可降低20%左右。氮元素不同土地利用单位面积负荷由高到低依次为：果园＞农田＞草地＞林地＞城镇用地,研究成果将为流域水资源保护规划提供科学依据。     

地下水除砷技术的研究进展

砷是一种毒性很高的物质,地下水中存在砷污染,将对人体健康产生危害。重点介绍了地下水除砷技术的研究进展,评价了各种方法的优缺点。新型吸附材料具有较高的砷吸附容量,氧化法与吸附法等相结合是处理地下水中As(III)的有效途径,生物除砷成本低,无二次污染,具有广阔的发展前景。最后,展望了砷去除技术的发展方向。     

腐植酸对水溶液中丁草胺光化学降解的影响

采用采用紫外光照射的方法研究了腐植酸对丁草胺光降特性的影响.结果表明,潮土腐槙酸对丁草胺的光降解具明显的抑制.潮土腐植酸浓度较低(<10mg·L-1)时,随腐植酸浓度的增加对丁草胺光降解的抑制作用越强,丁草胺光降解速率越低:当潮腐植酸的浓度≥10mg·L-1时,腐植变化对丁草胺光降解的抑制作用影响不大,20mg·L-1腐植酸与10mg·L-1腐植酸对丁草胺光降解的影响相近.不同腐植酸对丁草胺光降解的抑制作用不同,商品腐植酸对丁草胺降解抑制作用较强,潮土腐植酸和黑土腐植酸对丁草胺光降解的抑制作用则相对较弱.这种现象可能是由腐植酸的纯度和腐植酸本身结构我的差异造成的.     

北运河水系浮游动物群落多样性及时空分布研究

为了解北运河浮游动物群落结构特征,于2019年春季、夏季和秋季对北运河水系的17个点位进行了调查.运用香农威纳指数进行水体评价.结果表明:春季、夏季和秋季采集到物种分别为75种、75种和56种,密度平均值分别为121.88个/L、295.34个/L和57.47个/L,生物量平均值为0.36 mg/L、1.10 mg/L和1.12 mg/L,香农威纳指数平均值分别为2.05、1.46和1.70,均匀度指数平均值分别为0.53、0.46和0.67.整体分析来看,北运河水体呈中度污染.     

白洋淀近30年水质时空变化特征

运用综合污染指数法、累积距平法、Mann-Kendall检验法、分层聚类法,研究了白洋淀水质时空变化特征。结果表明:白洋淀近30年(1988-2016年)综合污染指数呈现波动变化,2015年水质最差,水质平均污染指数(WQI)达2.229;在年内变化上,综合污染指数7月最高,2月最低,夏季>秋季>春季>冬季,且TN污染指数最高;在空间分布上,南刘庄所在的西北部淀区水质最差,其次是东部和南部的光淀张庄、枣林庄、圈头、端村、采蒲台,北部的王家寨、烧车淀水质较好。     

黄土高原丘陵沟壑区不同植被类型土壤水分动态

在黄土丘陵沟壑区选择典型植被油松林（Pinus tabulaeformis）、柠条（Caragana microphylla）、人工草地（Clover）、农田、荒地和裸地,对其土壤水分进行观测分析。得出结论:观测期内林地和草地的土壤储水量最低,农田和灌木的储水量较高。与荒地和裸地相比,灌木的耗水量少,其次是草地、农田,林地最次。灌木和草地的水分补偿程度较高,其次是农田,而林地是负补偿。这些结果为该地区植被恢复中的植被选择提供了科学依据。     

长江口滨岸重金属含量、形态及其分布特征

采集长江口南支、北支滨岸表层水体及沉积物样品,分析了其中7种重金属Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn和类金属As的含量以及表层沉积物中重金属的形态,并对其分布特征和生态风险进行分析。结果表明:表层水中7种重金属和类金属As含量均小于地表水I类标准;沉积物中As、Cr、Ni平均浓度大于效应临界浓度TEL值,具有潜在的生态风险;与2007年相比,沉积物中所有重金属平均含量均有所升高;由于沿岸排污、支流污染物输入,南支沉积物中多数重金属含量高于北支。重金属形态分析表明,Cd由于具有较高的离子交换态和碳酸盐结合态,生态风险较大。相关分析结果表明,除Hg和As外,沉积物中其他重金属之间均呈现较明显的正相关关系,多数重金属与活性铁铝氧化物、锰、TOC含量有明显的相关性。