长江经济带农业种植-消费系统氮流时空格局演化规律与驱动机制

针对农业农村氮过量使用产生的环境污染问题,采用物质流分析和空间分析方法,评估长江经济带农业种植-消费系统氮流时空格局演化规律及驱动机制。结果表明,1998年无机氮肥的输入量为1.088 5×10¹⁰ kg N,此后以1.14%的速度增长,2012年无机氮肥施用量开始减少,虽然2018年低于1998年水平,但无机肥施用仍是长江经济带农业种植子系统氮输入的主要来源,为其他路径氮输入总量的1.6倍。通过作物收获形式输出系统的有效氮量,并未受氮素输入波动的影响,2018年作物收获量分别比1998年和2008年高18.97%和25.71%。近几年长江经济带生猪养殖量有下降的趋势,但是受粪便及垃圾还田率下降的影响,居民及养殖区向环境排放的氮量并没有明显减少。受长江经济带城镇化进程加快以及农村人居环境整治的影响,通过污水直排的氮排放量呈现减少的趋势。无机氮肥施用、粪便和垃圾的产生、大气沉降、秸秆还田、污水直排和灌溉等氮流路径对氮径流流失的年均贡献比分别为0.53、0.28、0.11、0.04、0.02和0.01,随着时间的变化,各路径对氮流失量影响的趋势呈现差异,粪便和垃圾的产生对系统内氮流失的贡献比由1998年的0.33下降到2018年的0.26。从空间上看,四川省贯穿东北到西南的中部地区、浙江省中南部的大部分地区、重庆市东北和东南地区、云南省大部分地区都属于氮流失的高风险区,其分别占本省份面积的22.83%、22.10%、21.80%和25.14%,以上省份累积在土壤中的剩余氮素约有20%通过氮径流损失,极易造成水体的富营养化。     

石羊河流域生态风险敏感性因子的确定

本文从风险的角度对石羊河流域日益恶化的生态环境问题进行了探讨。首先 ,在系统定性分析的基础上 ,将石羊河流域生态风险分为水资源短缺风险及土壤和植被破坏风险 ,并建立了相应的风险指标体系。然后 ,对流域内 6个行政分区的风险因子值进行了获取工作。针对石羊河流域的实际资料 ,采用主成分分析法和改进的灰色关联度法对风险因子进行筛选 ,最终确定出敏感性风险因子 ,为进一步进行风险评价奠定了基础 ,同时也为制订风险的防范措施和对策提供了理论依据。     

干旱区棉花膜下滴灌优化灌溉制度的试验研究

对密云水库流域入库站下会站(潮河)和张家坟站(白河)不同时期的流量变异性进行了研究,分析了降水和土地利用变化与流量变异的关系。借助流量变异分析方法,统计分析了日平均流量过程的脉动数量和脉动持续期,在此基础上分析了不同时期的流量变异和波动。研究结果表明,下会站和张家坟站2002年以后的流量较20世纪80年代均有所减少,且流量过程变化更为平缓。这2个站点的流量变异性主要由降水变化引起。草地增加是流量缓慢变化的一个原因,林地减少使得高阈值流量略有增加,但可能导致总流量有所减少。总的来说,土地利用状况因为在研究时期内变化不大,没有对流量变异产生明显的影响。     

北京城市雨水蓄渗措施分类及配置模式

经历2012年"7·21"特大暴雨洪灾后,北京城市雨水问题一度引起人们高度关注。按雨水蓄渗方式将雨水收集与利用措施分为雨水入渗、集蓄、入渗集蓄相结合三大类,分析了北京市各类雨水措施的构成、作用及适用性,提出市政配套设施、公建设施、居民住宅、商业办公设施、工业厂房等五种典型的城镇建设项目雨水收集与利用措施的配置模式,为探索北方城市水土保持雨水蓄渗措施优化配置模式奠定基础,对加强城市洪涝灾害防治具有重要意义。     

石羊河流域水资源短缺风险敏感因子的确定

本文从风险的角度对石羊河流域水资源短缺问题进行了探讨。首先 ,通过实地调查和资料分析 ,列出了可能导致流域水资源短缺风险的各方面原因 ,并建立了相应的风险指标体系。然后 ,对流域 6个行政分区的风险指标值进行了获取工作。针对石羊河流域的实际资料 ,采用主成分分析法和改进的灰色关联度法对风险指标进行定量筛选 ,最终确定出导致风险的敏感因子 ,为进一步进行风险评价奠定了基础 ,同时也为制订风险的防范措施和对策提供了理论依据。     

北运河水系秋季浮游植物功能群与水环境因子的关系

为了解北京地区北运河水系浮游植物群落结构特征,于2015年秋季(10月)对流经北京的北运河水系的45个采样点位进行了调查,运用浮游植物群落结构特征、浮游植物功能群的划分及典范对应分析对浮游植物群落结构进行了评价。调查分析结果表明,北运河水系共鉴定出浮游植物7门70种,各采样点物种平均密度为503. 56 ind./L,香农威纳指数(H')平均值为2. 65,均匀度指数(J)平均值为0. 69;全流域共划分出浮游植物功能群16类,以J物种数最多,MP密度最高。典范对应分析结果显示,溶解氧和高锰酸钾指数是影响北运河浮游植物群落结构的主要环境因子。综合分析得出结论,北运河水系水体为中度污染。     

用涡度相关法测定网室内香蕉树蒸散量

为了研究涡度相关法在网室内的适用性,于2005年6月在一个长、宽、高分别为352m、228m和6m的香蕉树种植网室内进行试验,测定的参数主要有网室内的潜热和感热、网室内的净辐射,土壤热通量和表层土壤热量.研究发现涡度相关法测定的能量和和小气候仪器测定的能量一致,说明涡度相关法可用来准确测定网室内作物的蒸散量.在试验期间(6月7日-20日),涡度相关法测定的网室内香蕉树的蒸散量在4.83～6.50 mm/d之间,考虑到当地每年4～10月之间气象要素变化较小,则该文测定的蒸散量可用来指导当地网室内香蕉树的灌溉.     

基于MODIS数据的黄河三角洲区域蒸散发量时空分布特征

充分利用遥感手段的快速、准确、大尺度及可视化等优势,对地球表层水量转化过程中最难估算的分量-蒸散发量进行了估算。针对黄河三角洲地理位置特殊、石油生产基地的经济重要性、生态系统水资源压力日益增大等特点,采用理论基础较坚实、区域应用限制小、反演陆面蒸散发量较为合理准确的SEBS（Surface Energy Balance System）模型,基于MODIS数据估算了黄河三角洲区域陆面蒸散发量,分析了陆面蒸散发量的时空分布特征。研究结果表明：研究区年内陆面蒸散发量呈单峰型分布,季节性变化特征显著;陆面蒸散发量的空间分布在一定程度上受人类活动驱动的土地覆盖影响呈现出南高北低的趋势。水分盈亏分析表明：春季、秋季蒸散发相对较强烈,天然水分供给不足,灌溉需求较高,水资源丰枯状况对农业耕作、生态环境影响较大。     

作物冠层对喷灌水分分布影响的研究进展

喷灌水分到达冠层以后,经过冠层的截留和水分再分配过程,主要以两种方式到达地面,即穿过冠层直接落入土壤和通过叶片的集水,然后以茎秆为通道流入土壤.以不同方式进入土壤中的水量与作物的种类、冠层结构、种植密度,以及喷灌系统和喷灌时的农田小气候等因素有关.本文根据喷灌水分在农田的分布特点,把喷灌系统和作物结合起来,提出了喷灌有效灌水均匀系数的概念.该系数能综合反映灌溉水经过冠层再分配过程以后,田间水分的有效性.     

节水农业推广的若干问题及对策建议

节水农业包括农学范畴的节水、灌溉范畴的节水及农业管理范畴的节水。从不同角度对我国节水农业开展和推广的障碍因素进行了认真的综合与总结,具体包括认识问题、工程技术问题、管理体制问题、水价问题、资金问题、政策法规问题等多个方面,并对各方面的问题进行详尽分析。在此基础之上,提出加快节水农业建设的对策为:提高全民节水意识,因地制宜地选择和推广农业节水技术,建立统一的水资源管理体制,逐步理顺农业水价政策,制定并完善节水投资政策及建立高效持续的节水农业示范区等。