不同氮磷水平对南四湖区稻谷产量及肥料吸收利用的影响

为了确定南四湖区农田合理的氮磷肥投入量,减轻氮磷流失风险,对不同氮磷水平下稻田的稻谷产量及肥料吸收利用情况进行研究。结果表明,不施氮磷肥使耕层土壤氮磷含量明显下降,稻谷产量显著降低;减施30%氮磷肥显著提高了氮磷肥利用率,降低了稻谷产量。过量施用氮磷肥处理对稻谷产量无显著效果,且显著提高了耕层土壤硝态氮含量,明显降低了氮磷肥利用率,促进了水稻对氮素的积累,对水稻磷素积累无显著效果。稻谷氮磷累积量明显高于稻草,稻谷和稻草含氮量均随氮磷肥施用量的增加而增大。氮磷肥利用率随氮磷肥施用量的增加而降低。减施15%氮磷肥对土壤氮磷含量和稻谷产量均影响不大,显著提高了氮磷肥利用效率,降低了经济成本,减轻了氮磷素流失风险,是南四湖区稻田较好的氮磷肥施用模式。     

南四湖湿地补水前后景观格局变化分析

以2000、2002、2004、2009年4个时期的TM影像为主要数据源,结合其他辅助资料,利用ArcGIS及其扩展模块patch analyst、ERDAS 9.2提取了4个时期的湿地景观格局及变化信息,选取斑块数(NumP)、平均斑块面积(MedPS)、平均形状指数(MSI)、周长面积比(MPAR)、平均斑块分形维数(MPFD)、面积加权平均斑块分形维数(AWMPFD)等景观格局指数分析南四湖湿地补水前后景观格局的变化特点及原因。研究表明:补水前,南四湖湿地景观破碎,湖水域及裸露滩地面积所占比例比较大,补水后,景观格局得到明显改善。南四湖湿地景观格局变化的驱动因素主要有人为活动的影响和国家补水工程的实施。     

南四湖表层底泥中多环芳烃有机污染及其生态风险研究

通过对南四湖9个采样点表层底泥中16种美国EPA规定的优控PAHs的含量测定,分析了PAHs在南四湖表层底泥中的分布特征、来源,进而对其生态风险进行了评价。结果表明:河口区的PAHs含量最高,主要是受污染严重的入湖河流的影响。微山岛和二级坝附近表层底泥中PAHs的含量与湖内其他点位相比较高,且上级湖的含量要高于下级湖的含量。表层沉积物中PAHs主要来源于化石燃料的不完全燃烧,但也存在一定的石油污染。南四湖表层底泥中的PAHs生态风险很小,未对生物造成不利影响,属于轻微污染水平。     

基于输出系数模型的南四湖流域非点源污染输出风险评估

[目的]探究非点源污染物N、P输出风险在不同子流域、坡度等级和县市区的分布特征,为南四湖流域不同风险区制定管理方案和控制对策提供科学依据。[方法]以数字高程模型(digital elevation model,DEM)为基础数据,运用ArcGIS软件,提取南四湖流域的DEM,制作坡度等级图,再运用水文分析功能,提取水系图、河流图、并划定子流域,结合2013年南四湖流域土地利用图,通过运用输出风险模型分析不同的土地利用类型和坡度下氮(N),磷(P)污染的空间变化。[结果]氮素的平均风险概率达到51.67%,磷素的平均风险概率达到9.14%,南四湖流域非点源污染输出风险湖东小于湖西;随坡度增大,高风险区面积减小,低风险区面积增加;就不同县市区而言,济宁市中区的N风险较小之外,其余县市区N风险均较大,P风险较小。[结论]N是流域最主要的非点源污染物,非点源污染输出风险大小与土地覆盖和坡度有密切关系。     

不同地表覆被下南四湖表层底泥营养元素分布特征

对南四湖水生植被区、农田居民地、养殖区、自然水面的29个采样点表层底泥TN、TP和TOC的含量进行分析,揭示了不同地表覆被下表层底泥中营养元素的分布特征,通过对底泥和上层覆水所含营养元素进行相关分析,探讨了营养元素的可能来源。利用有机指数,对底泥有机污染进行了分析。结果表明:南四湖养殖区和农田居民地已经出现富营养化现象,水生植被区和自然水面还尚未受到富营养化威胁。表层底泥的TN主要来自内源有机氮,TP主要来自外源无机磷。     

山东省南四湖流域耕地集约利用空间分异特征

在分析耕地集约利用内涵的基础上,以山东省南四湖流域28个县(市、区)为评价单元,采用熵值法、综合指数法和GIS相结合的方法对2011年该流域耕地集约利用空间差异进行了分析。结果表明,山东省南四湖流域耕地集约利用水平受区域自然、经济和社会条件的差异影响,具有明显的区域空间分异特征,表现为湖东低山丘陵区耕地集约利用水平明显低于湖西黄泛平原区;耕地集约利用水平不同的县(市、区),其提高耕地集约利用水平的措施也不相同。     

南四湖水体氮磷及叶绿素空间分布特征

研究分析了南四湖水体氮、磷、叶绿素a含量及空间分布特征。结果表明,南四湖水质主要参数在各湖区的分布存在明显的非均一性。南阳湖水体TN、DTN、NH4+-N、TP、DTP、PO43--P浓度均显著高于其他3湖区的,但独山湖、昭阳湖和微山湖水体不同形态氮、磷浓度间无显著差异;水体中DTN、NH4+-N与TN以及DTP、PO43--P与TP浓度呈显著相关;南四湖水体中叶绿素浓度的分布呈现出较大的差异,南阳湖水体叶绿素浓度最高、微山湖的最低,叶绿素a浓度与TN/TP比值、pH值间呈显著的对数负相关,与不同形态氮、磷及COD浓度间呈显著的对数正相关。     

环境因子对南四湖沉积物中磷释放的影响

以南四湖采样点4(韩庄运河)为研究对象,分析了环境因子(FeCl3、pH、温度)对沉积物内源磷释放特征的影响及原因。结果表明,铁盐加入的上覆水体总磷释放初始增幅较大,尔后呈下降的趋势;在设定的pH内(5.5,7.0,8.0),随着pH的升高而沉积物内源磷释放量增加;温度对内源磷的释放也有影响,当环境温度较低时,沉积物向上覆水体中释磷量比较小,随着环境温度的不断升高,沉积物释磷量显著增加。     

基于水质保障的南四湖湖滨带高效生态经济模式研究

南四湖是南水北调东线工程重要调蓄水库.根据湖区周边的生产主导优势,运用“减量化、再利用、再循环”的农业循环经济理念,构建了“沼气-鱼-鸭-草-蘑菇-有机肥”高效生态农业种养殖模式,以高效生态农业经济模式取代传统的高污染农业耕作方式,有效支撑南四湖周边水质改善、农业面源污染物削减以及湖区周边农民生产增收、生活环境美化,对长久改善南四湖水质可起到重要作用,从根源上解决水质污染问题.     

山东省南四湖地区水稻砷污染分析及食用风险评价

选取了南四湖地区的4个水稻主产地,采集了94份稻谷样品,并将其分为谷壳、谷糠和精米3个部分,对其总砷含量以及产生的人体健康风险进行了分析。结果表明：南四湖地区出产精米、谷壳和谷糠的总砷平均含量分别为103、683、和922μg/kg。南四湖4个稻米主产地以微山地区出产的稻谷砷含量最高,济宁市中区最低,嘉祥和鱼台居中。对4个稻谷主产地精米重金属元素的日剂量以及危险商分析表明,4个地区精米对人体产生的健康风险差别不大,与北京市售大米产生的人体健康风险相当,远低于湖南某污染区稻米产生的健康风险。