平原河网地区生态清洁小流域综合治理模式研究

为解决平原河网地区河渠功能退化、农业面源污染、农村生活垃圾与污水等生态环境问题,以汉川市幸福渠小流域为例,研究总结平原河网地区生态清洁小流域建设模式。提出遵循以问题为导向的设计理念,将小流域划分为人居生态治理区、农田生态保护区、水系生态修复区,围绕“乡村振兴”发展战略,统筹推进多部门协同治理,因地制宜实施水系景观保护与修复、污水及垃圾处理、乡村绿化美化、面源污染防治、实用技术及生态产业推广等措施。结果表明:通过多部门协同治理,可推动平原河网地区小流域水土流失综合治理从减量降级向提质增效转变。研究成果可为同类型小流域治理提供参考。

浙北平原地区耕地非粮化时空演变特征及碳排放效应分析

掌握耕地非粮化的时空演变特征及其碳排放效应,对于保障粮食安全和发展低碳绿色农业具有重要意义。研究以东部浙江省平原县桐乡市为例,运用遥感技术和GIS空间分析探讨耕地非粮化类型和时空演变特征,并采用生命周期评价法评估不同耕地非粮化类型的碳排放效应。研究表明:1)桐乡市2005—2020年耕地非粮化率由1.56%提升至7.50%,非粮化面积净增加2464.74 hm^(2),在空间上呈现团状集聚型格局,高值集聚区分布在西南远郊水网密布地区。2)耕地非粮化的坑塘养殖类型面积占比最大,其次为苗木种植和蔬菜大棚,2005—2020年耕地非粮化主导类型由苗木种植为主转变为多类型交错分布模式。3)2005—2020年桐乡市耕地非粮化导致的碳排放量由22232.56 t增长至98945.40 t,其中坑塘养殖对碳排放量的贡献最大,2020年达到83.7%;在空间上呈现西南远郊高值集聚、中部近郊低值环状分布的态势。在保障区域粮食安全的前提下,应结合不同非粮化类型的碳排放效应,分区域、分类别地实施耕地非粮化管控,实现耕地保护和低碳利用协同发展。

利益相关者偏好的用水冲突协调方法

为解决水资源供需矛盾和水环境恶化等问题,分析利益相关者目标间的冲突得到非劣解集,引入利益相关者的平等偏好、非合作偏好和合作偏好,在非劣解的基础上建立用水冲突协调模型,获得其偏好的协调解,并分析了利益相关者偏好对不同用水部门的影响。以赣抚平原灌区为研究区域,采用以上模型求解,结果表明:非劣解集上的模型解提升环境效用是以降低经济效用为代价的;平等偏好模型与非合作偏好模型得到的协调解与合作偏好模型的协调解近似,说明在利益相关者难以达成合作的情况下,在非劣解集上的平等偏好模型解与非合作偏好模型解可替代合作偏好模型解;相比于传统总效用最大的决策方法,3种偏好模型都更注重环境效用;赣抚平原灌区的缺水量主要由农业用水部门分担,原因在于农业用水部门用水量占比约为40%,排污量占比约为30%,为了减少总排污量,需要减少排污量较大的部门用水量,也是需要的节水量。研究成果为节水优先和环境保护提供了实用分析方法。

平原灌区农田养分非点源污染研究进展

平原灌区作为农业规模化生产的基地,在农业乃至经济社会发展中起到了重要作用,但是随着农业的发展,平原灌区农田非点源污染问题日益严重,研究平原灌区农田非点源污染具有重要意义。文章以平原灌区污染物随水文循环迁移过程为基础对平原灌区养分非点源污染研究进行综述。(1)平原灌区农田非点源污染的主要来源是过量的化肥施用,农药和农膜,秸秆等农作物的降解,牲畜粪便,污水灌溉,灌溉引起的盐渍化以及大气的干湿沉降等;产生及影响因素主要有土壤的理化性质,水分的输入方式和人为管理措施等。(2)降雨径流及灌溉排水条件下污染物在多级渠系中的迁移规律和灌区地表水与地下水的交互耦合作用决定了平原灌区农田非点源污染的输送途径与特征。(3)在监测资料比较缺乏时,采用输出系数法进行负荷估算;在监测资料充足情况下,采用针对灌区特殊的水文特征而改进的经典水文模型对平原灌区农田非点源污染的负荷进行估算。(4)新型肥料、配方施肥、合理的耕作措施及生态沟渠的设置有利于平原灌区农田非点源污染的控制,TMDL(Total Maximum Daily Loads)为平原灌区农田非点源污染控制提供可靠的依据。针对平原灌区非点源污染研究现状,提出了中国开展平原灌区农田非点源污染研究的重点,包括养分污染物在多级沟渠中的迁移,灌区地表与地下水水量水质耦合模型的建立,分级控制单元与TMDL的制定以及多模型结合模拟等,可望在控制农业非点源污染方面起到指导作用。

太湖流域典型平原河网区降雨径流氮磷流失特征分析

通过对研究区降雨径流中氮、磷浓度的野外实验和定点监测,研究典型平原河网区的农田降雨径流氮磷流失特征及其输出规律。得出平原河网区内不同土地利用方式对土壤氮、磷流失的影响很大,同时也得出在平原河网地区氮、磷的输出浓度与降雨时间、径流大小密切相关等结论,为进一步相关研究提供资料积累。

太滆运河流域平原河网地区非点源污染负荷时空分布规律研究

平原河网地区地势平坦,河网密布,河流的水力联系复杂,导致对非点源污染的研究有一定的困难.为加强对这一类地区非点源污染的研究、揭示流域内非点源负荷的时空分布规律,在分析现有几种适用于平原河网地区估算方法的基础上,选取太滆运河流域典型区域,以农业非点源污染估算为重点,将非点源污染分为产生量和入河量2部分,按照农田径流、农村生活、畜禽养殖分别计算产生量,再通过现场调查和野外试验估算入河系数和入河量,估算该地区的非点源污染负荷,并对其时空分布规律进行分析.结果表明,农业非点源污染负荷在年内的分布规律主要受农田径流污染的影响,6—8月份的污染负荷比较高,接近全年污染负荷的30%;以行政村为单位的非点源污染空间分布显示大成村区域污染负荷最高.

新疆平原非灌区自然植被生态耗水量的计算

本文以新疆平原非灌区为研究区域,该区域自然植被主要依靠汲取浅层地下水来满足其对水分的需求。通过TM卫星影像处理、水文地质调查手段查明了研究区域内各流域的包气带岩性、浅层地下水埋深和自然植被分布面积及覆盖率,应用GIS技术划定计算单元,利用典型地下水均衡试验场潜水蒸发蒸腾试验资料确定各计算单元的潜水蒸发系数和植被系数,进而计算出现状条件下研究区域自然植被生态耗水量为63.7762×108m3/a。

以土壤水为中心的农区——非农区水均衡模型

针对干旱地区平原绿洲水土资源利用的特点，建立了以土壤水为中心的农区－ 非农区水均衡模型，该模型在已知地表水引用的情况下，可以对农区，非农区以及农区与非农区之间的水分迁移转化进行分析。本文给出了叶尔羌河平原绿洲１９９３～１９９６ 年农区，非农区的潜水蒸发量。

平原河网地区农业非点源污染负荷估算方法综述

通过比较现有几种主要的非点源污染估算方法及其适用条件,讨论了不同方法用于平原河网地区非点源负荷估算时的优缺点,提出将平原河网地区非点源污染的估算分为产生量和入河量两部分,按照农田径流、畜禽养殖、农村生活分别计算产生量,然后通过现场调查和野外实验估算入河系数和入河量,是一种适合平原河网地区农业非点源负荷的估算方法.

上海滴水湖集水区非点源污染物输移通量的时空分布特征

基于经典的输出系数法,以上海滴水湖集水区为例,初步探讨了适合于中国东部平原河网地区的半分布式集水区非点源输移通量测算方法及其应用.结果表明:(1)结构方面,滴水湖集水区非点源类型主要包括土地利用、降雨以及分散排放的农村生活污水3类,土地利用是最主要的非点源类型;(2)时间尺度,1965～2008年,滴水湖集水区非点源污染物输移通量呈现增加态势,非点源污染问题基本经历了从不明显到初步显现再到凸显的3个阶段;(3)空间尺度,13个二级集水区和137个三级集水区的输移通量分布与功能定位、城市化程度以及有效绿地面积比例有关.

传统平原农区人口非农化对耕地利用方式的影响

传统平原农区是我国重要的粮食产区和人口集聚区,也将是我国未来人口城镇化的快速发展区。本文基于农村劳动力就业转移与农户家庭总收入之间的数量关系,提出农区发展演化三阶段的理论,并选取不同发展阶段的河南省吴庄村和山东省东店村进行验证。结果表明:微观层面的人口非农化特征与农户家庭总收入存在相关性,宏观层面的县域经济发展能力是农户兼业行为特征的重要外因;兼业农户通过土地流转,种植结构调整改变传统耕作方式,优化了农业与非农业收入结构,并推动农区进一步的发展演变。通过分析传统平原农区人口非农化对耕地利用方式的影响机理,对于保障粮食安全、推进该类型区的社会经济转型具有一定的现实意义。

东北平原典型玉米种植区农业景观植物多样性研究——以昌图县为例

非耕作生境是农业景观中的重要组成部分,为生物提供食物和栖息地,对生物多样性保护具有重要意义。本文以辽宁省昌图县为例,选取了20个非耕作生境比例为0~50%的网格(1 km?1 km)为样区,采用典型样地法对调查区域内农业景观中的林地、田间路、草地、沟渠、果园5类主要非耕作生境中的植物群落进行调查,探讨不同非耕作生境类型和比例中植物多样性及其与景观异质性之间的关系。研究结果表明,随着非耕作生境比例增加,植物物种多样性和均匀度先增加后减小,在20%~30%时达到峰值;非耕作生境比例在0~40%范围内时,植物物种丰富度同样呈现先增加后减小,且在20%~30%时达到峰值;非耕作生境比例高于40%时,植物物种丰富度再次出现峰值且高于20%~30%。随着非耕作生境比例的增加,农业景观香浓多样性、香浓均匀度指数和景观斑块形状复杂程度逐渐增加,蔓延度恰好相反。不同生境中重要值最高的均为禾本科植物,但植物种不同;优势种优势度为果园>沟渠>草地>田间路>林地。果园、草地和沟渠的物种多样性和均匀度指数显著高于林地和田间路,丰富度指数为草地>林地>沟渠>果园>田间路,且草地、果园和田间路的不同调查区域间植物群落指数存在较大的变异性。草地、果园、沟渠、田间路和林地中景观异质性与物种多样性相关性顺次降低。研究结论表明,东北平原典型玉米种植区农业景观中,最适宜非耕作生境比例为20%~30%;非耕作生境中林地、沟渠对物种多样性维持、湿生植物多样性保护具有积极作用;不同生境干扰类型和方式不同,景观异质性与植物物种多样性相关性程度也不同。在今后农业景观生物多样性保护中应综合考虑非耕作生境的类型和比例,干扰的类型和方式等多种因素对生物多样性、生态服务及农业产量的影响。

平原河网地区农村面源污染重点源和区的识别筛选——以上海青浦区为例

以地处平原河网地区的上海市青浦区为研究对象,通过清单分析方法和等标污染负荷法,以乡镇为单元研究了种植业、畜禽养殖、水产养殖和农村生活污水等农村面源污染来源,以及化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)等污染物的排放量及其贡献率,并以青浦区水环境功能区划地表水环境质量标准为基准,评价及识别筛选了该区域农村面源污染主要来源及其重点区域。研究结果表明,青浦区农业面源污染COD、TN、TP实物排放量分别为2.68×103、0.85×103、0.11×103t·a-1,主要污染源为种植业,其等标污染负荷比达到53.07%,主要污染物为TN,其等标污染负荷比达到59.92%。通过农业面源污染排放强度分析,确定青浦区农业面源污染程度较重的乡镇主要为练塘镇、白鹤镇和金泽镇,建议在青东地区以农村生活污水处理和畜禽养殖污染治理为重点、在青西地区以种植业面源污染防治为重点,针对性地开展农村面源污染综合防治工作。

浅议非工程防洪措施在洪泛区的应用

近20年来,国内外对非工程防洪措施的研究和探讨非常活跃,它有效地弥补了工程措施的不足。鉴于我国的基本情况和对国外非工作程防洪措施经验,从非工程措施的概念、可行性分析和主要内容等方面,阐述了非工程防洪措施在洪泛区的应用。

平原河网区旱田表土氮素溶出量估算方法

降雨径流过程是导致农田氮素流失的重要驱动力。在降水产流过程中,农田表层土壤的溶解态氮素会出现溶出现象,是农田溶解态氮素输出的重要途径。有效估算地表溶出量,有助于改进和完善非点源氮污染负荷估算方法。该研究根据大尺度模型溶解态污染负荷计算方法中冲刷渗出的概念,建立了适用于平原河网地区的旱田表土氮素溶出量估算方法;将该方法应用于江苏省大丰市典型平原河网区旱作农田,通过实时观测和模型估算,确定完整降水过程中表土氮素的冲刷渗出系数,并将估算结果与已有研究进行对比验证。该方法可为平原河网地区旱作农田表土氮素溶出量的估算模型和实验研究提供有益补充。

长江三角洲河网平原地区集约化种植面源污染监测指标筛选研究

以长江三角洲河网平原地区典型区域不同种植模式(水稻、小麦和设施蔬菜)面源污染发生过程为研究对象,通过连续3 a田间试验,确定不同种植模式面源污染发生量。结果显示,水稻种植中氨挥发损失、地表径流损失和淋溶损失分别占施氮量的15. 4%、5. 3%和1. 8%,总损失量约占22. 5%。小麦种植中氨挥发损失、地表径流损失和淋溶损失分别占施氮量的3. 3%、5. 1%和3. 0%,总损失量约占11. 4%。设施蔬菜种植中氨挥发损失、地表径流损失和淋溶损失分别占施氮量的0. 1%、3. 0%和18. 9%,总损失量约占22. 0%。基于田间试验结果,针对长江三角洲河网平原地区水稻、小麦和设施蔬菜种植模式,分别提出4个(田面水铵态氮浓度、日最高气温、土壤120cm深度处总氮浓度和降水量)、5个(0~30 cm土壤中铵态氮浓度、日最高气温、土壤pH、氮肥投入量和降水量)和2个(氮肥投入量和降水量)简易监测指标,结合田间试验数据的验证,确认新建立的简易监测指标及构建的数学关系能够提高面源污染发生量预测精度,从而可为我国环境管理部门提供一种便捷有效的监测和管理方法。

方言分区语言外部标准应用的个案考察——以泗洪方言为例

语言标准虽一直被视为汉语方言分区的首要依据,但是语言外部标准如历史、人文、地理条件等在方言分区中所起到的作用不容忽视,并在一定程度上能检验方言分区合理与否。根据语言外部标准,传统上归属江淮官话的江苏泗洪方言归于中原官话相对更为稳妥。

宁夏山川区域发展差距及其对策研究

改革开放以来,宁夏山川区域经济发展上采取的非均衡发展战略体现了效率优先的原则,也造成了山川间发展水平的巨大差距.地理位置、资源禀赋、累计投资和投资效率是造成山川间巨大差距的重要原因.从宁夏整体经济发展和兼顾效率与公平的角度考虑,山川区域间应继续实施非均衡协调发展战略,同时,应采取加大政府投资、改善投资软环境、充分挖掘优势人力资源潜力等措施遏制或缩小山川间的发展差距.

新疆渭干河——库车河三角洲绿洲天然植被生态需水研究

新疆渭干河—库车河三角洲绿洲深居内陆,属于典型的大陆性干旱气候区,水资源缺乏,生态与环境脆弱,平原非灌区天然植被主要依靠汲取浅层地下水来满足其对水分的需求。本文利用遥感技术、水文地质调查等手段查明了研究区内的浅层地下水埋深和天然植被分布面积,应用GIS技术划定计算单元,利用典型地下水均衡试验场潜水蒸发和蒸腾试验成果确定各计算单元的潜水蒸发系数和植被系数,进而计算出现状条件下研究区域天然植被生态需水量为5.37×108m3,其中林灌地生态需水量为0.95×108m3,占17.71%,草地生态需水量为4.42×108m3,占82.29%。

保定东部平原区夏玉米田土壤氮磷时空分布规律

为研究保定东部平原区夏玉米种植农田农业面源污染情况,于2016年夏玉米种植期分别在定位试验场及保定东部平原区进行了取土试验,探索了2 m土层内土壤氮磷含量及时空分布规律。结果表明:农民传统田间管理下,土壤硝态氮垂直方向上随土层深度呈"S"型分布,空间上表土层硝态氮东部低西部高,南部低北部高,心土层与底土层硝态氮在研究区中部出现局部高点,底土层硝态氮东部低西部高;土壤铵态氮垂直方向上分布均匀,大致都稳定在0.6 mg/kg左右,空间上表土层铵态氮变化较为明显,心土层及底土层变化幅度较小,极差小于3 mg/kg。同时,心土层与底土层铵态氮均呈现东部高西部低,南部高北部低的趋势;土壤有效磷垂直方向上随深度的增加先减小再增加最后减小,空间上表土层有效磷含量降幅最大且变化较为明显,极差为32.66 mg/kg,表土层有效磷南部低北部高,心土层与底土层均呈现东部高西部低的趋势,而南北部具有差异性。因此,根据该区域农业面源的时空动态变化,统筹考虑夏玉米生育期各土层氮磷含量合理施肥,将对该区域减少面源污染以及生态建设具有重要现实意义。