缓/控释肥研究进展及其应用

随着绿色高效、集约化现代农业的快速发展,缓/控释技术在农业生产领域得到广泛应用。缓/控释肥的使用可以减少化肥对环境的污染、恢复土壤生态、提高化肥的利用率、降低人工成本,但是缓/控释肥的应用也存在一些不足。为促进现代农业健康发展,进一步了解缓/控释技术在农业集约化生产和农业科学研究、提高农业生产效率和实现化肥减施增效领域的进展,在调研文献的基础上,本文综述了近年缓/控释肥的发展、分类及制备方法及其应用进展,总结了缓/控释肥在应用中的优点和不足;同时针对缓/控释肥应用中的问题及对策进行了梳理,提出今后应围绕绿色材料开发、生产工艺和设备创新,开展缓/控释肥施用技术与评价体系的系统研究,形成缓/控释肥产业化技术集成与示范,研制出符合生产要求的高效、环保、低成本的缓/控释肥。

运用Ecopath模型构建大水面增殖放流方案——以洈水水库为例

为科学制定大水面增殖放流技术方案、促进生态渔业可持续健康发展,以洈水水库为例,在运用EwE软件研究水库生态容纳量基础之上,采用Ecopath模型,构建4套增殖放流方案,通过各方案生态、社会和经济效益的综合比较,遴选出最佳方案。结果显示:(1)若以经济效益和氮、磷移除等社会环境效益为首选因子,则方案1最优,即增殖放流鲢、鳙,年放流数量分别为13.5万、49.1万尾,年最大可持续产量达486.6、1766.8 t,总产值、总利润值、单位产值分别为8040.2万、7003.7万和350.2万元/km^(2),总氮、总磷年净移除量可达130.41、36.98 t以上,生态系统的总初级生产力/总呼吸(TPP/TR)值、连接指数(CI)值、系统杂食指数(SOI)值、香农多样性指数值分别为4.030、0.304、0.114、1.557;(2)若综合考虑生态系统健康和渔业经济效益,则方案3最优,即增殖放流鳜、黄颡鱼、鲤、鲫、鲢、鳙,年放流数量分别为0.08万、1.9万、0.9万、1.1万、4.1万、14.8万尾,年最大可持续产量分别达1.2、3.8、18.8、5.6、162.8、591.2 t,总产值、总利润值、单位产值分别为3041.8万、2562.2万、128.1万元/km^(2),总氮、总磷年净移除量可分别达46.73、13.21 t以上,生态系统的总初级生产力/总呼吸(TPP/TR)值、连接指数(CI)值、系统杂食指数(SOI)值、香农多样性指数值分别为4.616、0.302、0.117、1.597。以上研究结果表明,灵活运用Ecopath模型,可根据相应的渔业管理目标科学制定大水面生态渔业方案。

考虑温控负荷聚合调控的新能源-储能联合规划

新能源合理配置储能对促进新能源消纳、实现减排脱碳具有重要意义。本工作考虑温控负荷聚合调控,围绕电网的低碳减排和承载能力提升,提出新能源-储能联合规划方法。首先,计及等效热容、等效热阻等热力参数建立温控负荷聚合模型,并进一步分析温控负荷与储能协同运行对配电网承载能力的影响。然后,将表征配网承载力的潮流分布均衡指标和表征配网碳足迹的碳排放指标作为目标函数,嵌入经济利润机会约束,构建双层规划模型,外层为选址问题,内层为定容问题。随后,对模型进行二阶锥松弛后,采用麻雀搜索算法+凸优化求解器的混合算法进行高效求解。最后,算例表明储能和温控负荷的协同运行有利于配网潮流时空均匀分布,提高了新能源渗透率并降低了系统的碳排放。

微扰动增强型锚杆静压桩在高层建筑桩基控沉处理中的应用

高层建筑桩基须满足其在结构自重、活荷载、地震作用、风荷载等作用于承台顶面的水平及竖向力和地基变形控制要求。因高层建筑荷载作用大、地基变形控制要求高,桩基础的安全度尤为重要。当桩基承载力不足时,会导致房屋出现较大差异沉降,将严重影响建筑物的安全,应采取合理的技术措施进行控制沉降处理。目前控制建筑物沉降较为行之有效的方法是补桩托换,降低既有桩基的承载量。通过采用微扰动增强型锚杆静压桩对某高层建筑进行控沉处理,对既有桩基承载力的评估分析、微扰动增强型锚杆静压桩桩身构造、桩基承载力计算、微扰动施工技术措施、桩基检测等方面进行了探讨和分析。桩基处理后检测结果表明,各项控制指标均满足相应规范要求,该技术方案可作为同类型工程的参考。

海洋牧场生态系统稳定性及其对干扰的响应--研究现状、问题及建议

海洋牧场建设是实现我国近海渔业资源恢复、生态系统和谐发展与蓝碳增汇的重要途径。近年来,在快速发展的同时也面临着诸多问题与挑战,极大制约了产业的健康发展。在海洋牧场建设过程中,关于生境营造和资源增殖的基础理论薄弱,对其生态系统稳定性与抗干扰能力认识不清,尤其对小尺度海洋牧场生态系统的结构及其功能实现过程,以及生态承载力知之甚少。亟需针对其人工鱼礁等生境营造的环境效应和增殖放流的资源补充效应开展理论印证和定量研究,以充分认识这些人为扰动的双重性。本文查阅了相关文献90余篇,简要回顾了国内外关于人工鱼礁生境营造的水动力环境特征、生源要素迁移过程、生物群落构建机制和局地生态系统稳定性评价等方面的研究进展。强调了小尺度海洋牧场生态系统结构的复杂性与动态性,重点关注了鱼礁群布局对牧场海域水动力环境、沉积物和生源要素演变的影响,以及在增殖放流等人为扰动下生物群落的物种共存机制。围绕海洋牧场生态系统稳定性与抗干扰能力等关键问题,从水动力驱动、生源要素表征、生物群落重建及生态系统健康等4个方面探讨了目前研究的不足与发展方向,以为海洋牧场人工鱼礁、海藻床等生境营造以及资源修复模式优化提供参考。

城市黑臭水体控源截污技术研究

为了改善黑臭水体污染,总结了镇江市丹阳市黑臭水体的具体情况,采取点源污染控制、面源污染控制、内源污染控制、水动力提升等方法,提出修复岸坡、修复水生植物等综合方案治理黑臭水体的问题。治理结果表明,湖泊水质得到了明显的提升,各项水质指标均低于《城市黑臭水体整治工作指南》中的轻度黑臭标准限值。

象山港典型增殖种类的生态容量评估

为改善象山港生态系统的种群结构和生物多样性,开展科学的增殖放流工作,实现象山港渔业资源的有效养护和修复,根据2011~2014年在象山港开展的渔业资源和生态环境定点调查数据,利用Ecopath with Ecosim 6.4软件构建了包含浮游植物、大型海藻、浮游动物、游泳动物等25个功能组的象山港生态系统的Ecopath模型,大体上涵盖了象山港生态系统能量流动的整个过程。利用模型结果系统分析了象山港生态系统功能的总体特征;并结合食物网结构、能量流动的分析结果,估算了日本囊对虾（Marspenaeus japonicus）、黄姑鱼（Nibea albiflora）、黑棘鲷（Acanthopagrus schlegelii）等象山港典型增殖种类的生态容量。结果表明,象山港生态系统的营养关系较为简单,系统内的物质和能量循环不畅,大量的初级生产力和次级生产力未能进入更高的营养层次;食物网简化,生态系统的成熟度和稳定性偏低,易受外界因素的干扰;渔业资源的服务和产出功能严重退化。在不改变象山港生态系统结构和功能的前提下,本研究评估得出日本囊对虾的增殖生态容量为0.129 210 t·km-2;黄姑鱼的增殖生态容量为0.017 853 t·km-2;黑棘鲷的增殖生态容量为0.115 965t·km-2。相比于生态系统内现存的生物量,象山港日本囊对虾、黄姑鱼和黑棘鲷均具有较大的增殖空间。

莱州湾三疣梭子蟹生态容量估算

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus,以下简称梭子蟹)是莱州湾内重要渔业资源,为恢复其资源量,湾内每年都进行大规模的增殖放流活动,增殖放流管理工作,亟需对梭子蟹生态容量进行深入研究。通过ECOPATH模型分析了莱州湾生态系统结构,并估算了梭子蟹在湾内的生态容量。在不改变生态系统结构以及维持系统稳定性的前提下,梭子蟹的生态容量可达1.107 t.km-2,生物量可达7 412 t,而梭子蟹在湾内的总资源量为3 759 t,说明梭子蟹仍有很大的放流空间。

海珍品综合增养殖中的种间关系和生态容纳量的研究

在长岛县砣矶岛进行海珍品综合增养殖技术研究时，对几种海珍品的种间关系和生态容纳量做了调查与试验。结果发现，大型海藻的着生量与以此为主要饵料的皱纹盘鲍、光棘球海胆等的密度大体平衡。只是海胆密度是鲍密度的10几倍。因此为了提高单位水体的经济效益，应抑制海胆密度的增长。若能使5米以浅水域的海胆密度减其半，则该水域里的鲍产量可以增加到5倍之多。利用筏式养殖扇贝所排放的贝粪、拟粪做为饵料来增殖剌参，可使刺参的资源量增加3倍，即由原来的132．8kg／亩，增至526．4kg／亩。为此在放流苗种的同时，应向泥砂及平板礁等底质投置增殖礁，为鲍和剌参提供更多的栖息场所。

基于营养通道模型的海州湾中国明对虾生态容纳量

通过增殖放流,增加优质渔业资源、改善种群结构是渔业资源养护的重要手段,而增殖生态容量的研究是科学实施增殖放流的前提。为确定海州湾中国明对虾的生态容纳量,根据2013年连云港海州湾渔业生态修复水域的调查资料,应用Ecopath with Ecosim(EwE)软件中的Ecopath模块,构建了该区域的生态系统能量流动简易模型,计算了放流种类中国明对虾的增殖生态容纳量。结果表明:系统各功能组营养级范围在1~4.42。系统总流量9335.191 t·km^(–2)·a^(–1),系统总初级生产力3892.630 t·km^(–2)·a^(–1),系统初级生产力与总呼吸量的比值为1.331,连接指数为0.415,杂食指数为0.174,Finn循环指数为11.4%,平均能流路径为2.8系统尚处于由衰竭状态向恢复状态转变,还未恢复到成熟态。中国明对虾不是本海域的关键种,当前中国明对虾的生物量为0.04 t·km–2·a–1,中国明对虾的生态容纳量为0.846 t·km^(–2)·a^(–1)。

基于Ecopath模型估算莱州湾朱旺人工鱼礁区日本蟳、脉红螺捕捞策略和刺参增殖生态容量

于2010—2011年在莱州湾朱旺人工鱼礁区(建礁3年)采用地笼网进行周年渔业资源调查,根据调查结果,使用Ecopath with Ecosim 6.4.3软件,构建了莱州湾朱旺人工鱼礁区生态系统食物网模型,提出了人工鱼礁区中日本蟳(Charybdis japonica)、脉红螺(Rapana venosa)和刺参(Apostichopus japonucus)的管理策略。研究表明:功能组主要占据3个营养级;系统总流量为3 390.131t·km^(-2)·a^(-1),总消耗量为1 839.502t·km^(-2)·a^(-1),总呼吸流动量为991.909t·km^(-2)·a^(-1),流向碎屑的总流量为523.729t·km^(-2)·a^(-1);总能流转化效率为12.8%,来自初级生产者和碎屑的能流转化效率分别为13%和12.3%。研究结果显示:莱州湾朱旺人工鱼礁区主要以底栖生物为主,日本蟳和脉红螺为绝对优势种,中上层鱼类的种类和生物量较少,整个生态系统的成熟度和稳定性较低,食物网连接相对简单且趋于线性结构,系统相对不稳定,抵抗外界干扰能力较差。人工鱼礁区的日本蟳和脉红螺生态容量分别为4.038和2.482t·km-2,以每年约1.17和0.96t的捕捞量可持续捕捞10年保持系统平衡;刺参生态容量为50.80t·km-2,以每年22.38~29.85t·km-2的放流量并从第3年以每年8.95~11.94t·km-2规模采捕,4~5年达到其生态容量后停止放流,可继续按原计划采捕5年仍能维持系统稳定。

城市化过程中土地利用变化对区域滞洪库容量的影响研究——以南京市河西地区为例

通过对两期Landsat TM遥感影像进行监督分类,提取近20年南京市河西地区土地利用变化状况,用转移矩阵、迁移概率和迁移量比重模型来说明河西地区的土地利用变化,并根据地表状况和土壤的压实程度提出了不同土地利用类型的区域滞洪库容量计算模型,从而估计土地利用变化对水分调节功能的影响。研究发现:①河西地区土地利用变化的主要特征为以其他土地利用类型向建筑用地的转移为主,旱地内部的转移和水田向旱地(主要是菜地)的转移也占有一定的比重;②由于地表封闭和种植结构的改变导致区域滞洪库容量大量损失,1986年到2003年总滞洪库容量减少了550.40万m3其中因建筑用地面积的增加使地表封闭而减少的滞洪库容量高达482.15万m3,相当于整个研究区域86 mm水深;③局部范围的土壤压实只对局部的滞洪库容量产生影响而对区域的总的滞洪库容量的影响不大,1986年到2003年因土壤压实而减少的滞洪库容量只有3.12万m3,只占总滞洪库容减少量的0.54%。研究表明减少地表封闭是防止城市瞬时洪涝灾害的重要方面。

石南21井区低渗透油藏弱冻胶深部调剖技术

针对石南21井区油藏特点,开展了弱冻胶深部调剖技术的研究。室内试验研究了弱冻胶的封堵性能,并研究了注入量、注入速度、注入时机、堵剂放置位置和组合顺序对弱冻胶驱油效果的影响。研究结果表明:弱冻胶体系对油相渗透率影响较小,能够有效改善剖面非均质性;当弱冻胶注入量0.3Vp、堵剂注入注采井距3∶10时,单位体积堵剂的采收率增值最大;弱冻胶注入速度越小,水驱后转注时机越早,驱油效果越好;弱冻胶组合顺序为先弱后强的采收率增值大于组合顺序为先强后弱的采收率增值。

广西高等教育系统生态承载力调控模型及其应用

将广西高等教育系统视为一个生态系统,运用高等教育系统生态承载力调控模型对广西高等教育系统目前的生态承载力状况进行测算,从生态承载力的视角审视目前广西高等教育状况,并提出相关对策,为广西高等教育可持续发展提供参考依据。

城市超标河流生态增容管控技术体系研究

针对城市河流生态系统严重退化与水质普遍受到污染的现实,提出了生态增容的理念,分别从底泥环保疏浚、降雨径流污染物浓度削减、城市点源减排、农业面源减排、流域水土保持、河流生态系统健康恢复与维持等方面提出了管控措施。根据区域削减量,预测了遂溪河遂溪县城段的减排效果,COD与氨氮的预测值分别为18.56 mg/L与0.87 mg/L,分别占标准的92.8%及87.0%,满足了Ⅲ类水环境功能要求,这两项指标的允许排放量分别为272.38 t/a、23.60 t/a。通过实施生态增容方案,不但可以使研究水体达到既定的水环境功能,腾出环境容量用于适度发展经济,还可以实现河流健康生态系统的良性循环。

生态旅游区容量控制的三维框架

设计生态旅游区容量控制体系需正确处理旅游区内自然生态本底特征与居民基本利益的相互关系,以及正确处理旅游区经营主体基本利益和游客基本利益的相互关系。广东省韶关市曲江县韶石山生态旅游区在旅游产品的设计上,一方面要从区域合作的角度出发,考虑整个丹霞山风景名胜区的整体特色和可持续发展;另一方面要从旅游营销的角度准确定位目标市场,确立“独特卖点”。

关于外来植物的几点思考

外来种入侵已成为一个全球性问题。我国对外来种的关注始于20世纪90年代。到目前为止,对危害较大的物种研究较多,而对危害比较小的、处于潜伏期的外来物种研究较少。由于对外来种、入侵种内涵的理解缺乏统一的标准,致使中国究竟有多少外来种、多少入侵种众说纷纭。文中介绍了Presten提出的确定本地种和外来种的九条标准,分析了外来植物的入侵性与其自身的生物学特性以及生境的关系,介绍了外来植物通过光、水分、营养竞争,压制和排挤本地物种等入侵机制以及入侵种对本地物种造成的生态影响,提出用综合治理措施防除入侵性外来植物。

区域水资源承载力增强措施浅议

区域水资源承载力一般是指:在一定社会经济历史发展阶段和相应的水资源开发利用条件下,某一区域可获得性(或可利用)水资源量在保障区域适宜生态环境前提下,能够维系的最大社会经济规模。从水资源合理配置、水资源承载力等概念的一般内涵及其相互关系上,阐述了水资源合理配置、用水效率提高、边际成本最小原则以及生态系统用水调控等措施对区域水资源承载力增强的影响作用;对节水、边际成本最小分析及流域水循环健全等相关概念作了必要的论述。提高水资源合理配置程度和提高水资源利用效率都是增强水资源承载力的有效方法。

流域水生态承载力与总量控制技术集成系统研究

本文根据流域水生态承载力研究中的需求,提出基于水生态功能分区、流域总量控制管理的集成系统总体架构,建立流域水环境系统综合数据库,研发适宜流域水环境综合管理的流域数字水环境系统多种可视化技术;将流域水生态承载力和总量控制的模型、数据、方案等成果与三维数字流域技术相结合,构建基于三维数字流域技术的流域水生态承载力与总量控制技术集成系统。该系统以流域水环境系统为核心,着眼全局用数字化的手段刻画整个流域,覆盖全流域的整体模型作为基础模拟流域的环境现象和过程,处理大量的流域信息,这些信息包括流域水文水环境信息、流域水工程信息、流域经济社会发展信息,以模拟流域水文循环过程、水化学过程、经济社会发展及污染排放过程等关键过程,揭示流域污染源迁移转化和水体水质响应变化的规律,服务于流域水环境管理实践。

SBR工艺除磷过程控制与种群监测策略

现有SBR的时序过程控制无法应对水质的波动,已经造成了能源的无效输入和水质管理的失败.为了解决这一问题,研究开发了以节能和优化处理效能为目标的SBR除磷过程实时控制策略.试验中建立了3个具有不同除磷种群结构的SBR系统作为研究对象,通过监测系统内厌氧放磷和好氧吸磷过程中磷的动力变化及其在线ORP和pH值的特征曲线,确立了ORP和pH作为除磷过程在线控制参数的控制策略.研究发现,厌氧pH曲线变化趋势对生物种群结构的变化具有很好的指示作用.可以建立预测系统内聚糖菌和聚磷菌的相对数量的监测诊断系统.