减量施肥对湖垸旱地作物产量及氮磷径流损失的影响

为探明洞庭湖区旱地生产中的氮磷盈余问题,利用在该区域连续两年的玉米油菜轮作田间小区试验,研究了常规施肥[玉米：400 kg（N）.hm 2,90 kg（P2O5）.hm 2,135 kg（K2O）.hm 2;油菜：180 kg（N）.hm 2,65 kg（P2O5）.hm 2,60 kg（K2O）.hm 2]、常规施肥减氮15%、减氮30%、缓控释肥减氮30%＋减磷20%、常规施肥减磷20%共5个处理下,玉米和油菜产量、氮磷肥利用率、氮磷径流损失量以及土壤氮磷养分的变化。结果表明,在研究区域现有施肥水平下（常规施肥）,减量施肥对玉米和油菜产量没有显著影响;缓控释肥减氮30%＋减磷20%处理下玉米和油菜对氮磷养分的利用率显著提高,其中氮素利用率较常规施肥处理两年平均提高7.96%和4.89%、磷素利用率提高2.02%和2.56%;同时,减量施肥各处理下氮磷径流损失量与常规处理比较,分别减少3.54%~29.36%和7.14%~35.71%;试验期内,减量施肥下土壤全量氮磷及硝态氮含量与常规施肥处理无显著差异。根据本研究结果,各施肥处理中,以缓控释肥减氮30%＋减磷20%处理效果更佳。研究结果可以为该地区旱地作物合理施肥、区域农业面源污染防控和洞庭湖区水环境保护提供参考依据。

平原湖区排涝模拟研究——以大通湖垸为例

长江中下游平原湖区涝灾极为严重。以洞庭湖腹地大通湖垸为例,基于平面二维水流数学模型,采用有限体积法和非结构网格,研究该区域在不同外洪条件与不同降雨组合条件下的沥涝情况,得出了区域内涝灾分布情况及致涝率,并定量计算分析了外洪水位变化对内涝造成的不利影响。模型计算结果可为涝灾预测与评估提供技术支持。

生态工程在湖垸湿地农业持续发展中的应用

湖垸是平原湖区农业生产的基本湿地单元。本文通过对江汉平原四湖地区的一个典型湖垸──新兴垸湿地农业开发的调查与分析，指出必须在湖垸微地貌基础上建设拦蓄和疏导并举的农田水利工程设施，因地制宜布局农业生产模式，发展沼气促进湖垸湿地生态系统物质能量的多级循环利用，保护与合理利用湿地资源。

湖垸农业区不同水体总磷浓度的差异分析

在湖北省三湖农场的灌溉和排水沟渠以及鱼池等水体中采集水样,测定了总磷浓度指标,对不同水体类型的总磷浓度差异进行了分析。结果表明,灌溉渠道水体总磷浓度最低,田间围沟水体中含量次之,垸内排水干渠中的浓度较高,尤其是在有集中居民区排放生活污水的渠道,磷浓度更高;垸内水体以鱼池及其围沟的水体磷浓度最高,达到国家地表水水质标准的Ⅴ类及劣Ⅴ类;垸外排水干渠在没有城市工业和生活污水排放的情况下,磷浓度较低,但承接有城市污水排放的四湖总干渠总磷浓度严重超标。说明农区水环境受城市污水排放的影响十分明显。改善湖垸农业区域的水环境,必须首先控制和治理城市向农村排放的污水,高度重视水产养殖活动对农区非点源污染的贡献。

基于SWAT模型的大通湖垸生态需水量研究

采用SWAT模型对大通湖垸的年平均径流过程以及非点源氮磷负荷进行模拟。结果表明：SWAT模型能够较好的模拟大通湖垸自然状态下的径流过程以及非点源氮磷分布,径流模型的效率系数和决定系数达到了0.79和0.67。氨氮和总磷负荷模型的决定系数分别达到了0.64和0.58。结合SWAT模型采用功能分析法计算了维持大通湖垸内水体正常生态环境功能所需的最小生态补水量。研究不同水文时期生态补水量,可以为大通湖垸内水资源的合理利用和调度提供理论依据。

洞庭湖区湖垸农业与退田还湖区替代农业模式研究

简析了洞庭湖区湖垸农业形成与洪涝灾害状况,并提出退田还湖湖垸实行避灾种植制度,建立高效替代农业发展模式的对策。

低湖平原典型湖垸水系规划数学模型——新兴垸排涝灌溉系统最优规划

以“四湖”地区典型湖垸（新兴垸）为背景，给出了典型湖垸水利系统满足综合设计排涝标准的评价准则。用大系统理论与方法，建立了该湖垸水利规划的大系统数学模型，提出了根据子系统之间的关联变量修建节制闸的设计思想，从而使排涝灌溉一体化。最后，用动态规划方法，给出了递推关系式。

DYNHYD与WASP模型在复杂河网区的应用——以湖南省大通湖垸河湖连通为例

通过对湖南大通湖垸进行现场调查并结合河湖连通规划,针对自草尾河引水入东洞庭湖的连通方案,建立了DYNHYD与WASP水质耦合模型。模型参数确定后,模拟了在枯水典型水文年水位条件下,调水后的大通湖及各主要河渠总磷的浓度变化情况。分析模拟结果表明,大通湖达到预期Ⅲ类水标准所需的时间为135d,各河渠中总磷浓度达到预期标准所需的时间明显小于大通湖。分析方法和过程可为DYNHYD与WASP水质耦合模型在南方复杂水网地区河湖连通中的实际应用提供科学参考和实际指导。

明清以来国家控制下湖垸水利与地方社会治理——以湖北省沔阳县官湖垸为调查基点

国家控制下的湖垸水利治理体制深受文化传统的影响。明清以来,地方通过成立乡绅群体构成的权威组织,制定垸课役工摊派制度,落实防汛岁修职责,举办水利仪式等,促使水利共同体的有效运作。随着国家权力下沉,公共财政支持力度增大,堤防管理组织日趋官僚化,官府频繁干预水利纠纷和强化水利信仰认同,致使垸内水利自治转变为行政治理。

大通湖垸南大膳段堤防存在的问题与治理对策的思考

南大膳堤段南临草尾河、东临东洞庭湖,为大通湖垸堤防的重要组成部分,总长39.919 km,虽经历了洞庭湖一、二期综合治理,但仍然存在堤身堤基渗漏严重、堤(岸)坡垮塌失稳、穿堤建筑物管身断裂和结构老损等问题。文章在现场调研和分析计算的基础上,提出南大膳堤段综合治理对策措施包括:堤身防渗处理3段长8.051 km、堤基防渗处理12段长7.660 km、护坡2段长11.820 km、护脚长1.653 km、穿堤建筑物处理19座。文中提出的对策措施对于加快南大膳堤段的综合治理具有重要的指导意义。

洞庭湖垸内灾害风险区湖垸高效生态农业模式研究

为了协调好防灾减灾与农业可持续发展的关系,运用灾害学、循环经济学以及农业、林业、牧业、水产、生态、系统工程等学科交叉的理论与方法,将灾害防控技术体系、先进的农业生产方式及生产技术体系与高效生态农业结构的优化机理融为一体,设计了垸內居民区庭院循环经济型灭虫防病技术集成模式,垸内生产区水陆循环经济型血防治鼠避洪耐涝技术集成模式,并分别在典型区域进行了示范,试验表明:与传统生产方式相比,生态、经济、社会三大效益十分显著。同时认为,在建设好优势农产品生产基地的基础上,积极创造条件,发展与之相配套的商品服务体系和市场体系,促进粮、猪、油、麻、渔等产品的精、深加工,延伸产业链,增加产品附加值,提升模式的综合效益,进而推进湖垸农业产业化。

湖垸旱地减氮控磷对棉花生长和氮磷迁移的影响

以环洞庭湖区平湖旱地为研究区域,采用田间原位监测方法,通过设置常规施肥(N375kg/hm2和P67.5kg/hm2)、减量10%、20%、30%和不施肥对照处理,研究了不同施肥条件对棉花植株发育性状、产量以及土壤氮磷迁移的影响。结果表明:与常规施肥相比,减量施肥会不同程度地减少棉花蕾数、果枝长度,降低株高,而增加花铃期铃数和吐絮初期的成熟铃数;NP减量10%-30%棉花产量会降低3.4%-7.0%,但上述各指标统计差异均不显著(p>0.05)。常规施肥处理地表径流磷含量较高,范围值0.059mg/L-0.139mg/L,其形态主要以无机磷为主;土壤溶液中总氮含量在22.57mg/L-51.99mg/L之间,远远超过不施肥处理。减量施肥可显著降低硝态氮、有机氮、有机磷的流失,而对铵态氮以及无机磷的影响不明显。因此,在目前土壤肥力水平下,NP减量10%-30%对棉花生育性状及产量无显著影响,同时可以有效控制农田氮磷的迁移流失量。

洞庭湖区退垸还湖的防洪效应

以1954年汛期来流资料及1995年实测地形资料为背景,采用洞庭湖区洪水调度数学模型定量分析了退垸还湖对湖区调蓄量及长江中游的防洪影响,并对湖区不同部位平退对调蓄量和洪水位的影响进行比较。结果表明,退垸还湖可以减轻洞庭湖区及长江中游的防洪压力,对距离城陵矶较近的垸区采取退垸还湖措施对城陵矶水位影响相对大一些。

大通湖垸除涝系统汛期优化调度的研究

本文应用系统分析方法,对大通湖垸内除涝排水系统汛期优化调度进行了研究,建立了大系统逐层优化模型。在这个模型中,使用了多种优化技术,如线性规划(LP)用来求解分散泵站群的优化运行方式;改进优化算法(POA)用来确定以湖泊为中心的蓄排系统的控制运行;动态规划(DP)模型从时、空两个方向对各子系统进行协调,以确定涝水的最优分配过程。通过典型年计算,提出了优化调度规则。

破垸还湖后的梁子湖立法研究

梁子湖主动破垸还湖,并实行永久性退垸还湖,是长江经济带建设中以生态优先、绿色发展理念应对特大洪水的标志性事件。梁子湖立法是贯彻湖北湖泊立法战略的关键,破垸还湖凸显了其紧迫性。破垸还湖后梁子湖立法面临适用范围、生态移民与生态补偿等新问题。建议梁子湖立法树立"保生态"的立法理念,并构建富有特色的核心制度体系,为新形势下全国的湖泊立法提供借鉴。

湖区垸内钉螺分布与渠道类型及环境关系

目的 探讨垸内钉螺分布与渠道类型及环境的关系,为防止垸内钉螺扩散提供科学依据。方法 采用定点等距离设框结合环境抽样的方法调查各类渠道及不同环境钉螺分布。结果 湖区垸内4种渠道、不同边坡比、不同杂草密度、不同小环境均与钉螺密度、感染性钉螺有相关关系。

关于涂镇湖退垸还湖工程规划方案的研究

涂镇湖位于梁子湖的偏南方向,上世纪70年代因围垦变成一湖"死"水,加之水体污染,使得涂镇湖水环境和水生态情况严重。通过以涂镇湖退垸还湖工程现状为基础,以工程的安全性、经济性为出发点,充分分析了工程的利弊,拟定了对内拆除和改造湖汊圩堤,利用前置库净化水质,对外将涂镇湖大堤"变堤为滩",与梁子湖相连的工程规划方案,为涂镇湖水系连通、交通航运、生态景观等多目标是实现提供了合理可行的思路,并明确了水资源保护的规划原则,对以后类似工程的实施,具有重要的指导意义。

退垸还湖建设对湿地自然保护区生物多样性影响评价--以湖北洪湖国家级自然保护区为例

湖北洪湖国家级自然保护区启动了“退垸还湖(还湿)工程”,根据退垸还湖(还湿)工程实施方案、区域生物多样性状况和《自然保护区建设项目生物多样性影响评价技术规范》,客观、科学、全面地分析和预测了工程开展与实施对洪湖国家级自然保护区生物多样性产生的影响,计算出了生物多样性影响指数。结果表明:退垸还湖(还湿)工程对湖北洪湖国家级自然保护区生物多样性影响指数值(BI)为53.2,综合影响程度为“中低度”影响。

湖北省退垸(田、渔)还湖工作研究

2016年入梅以来,湖北省先后出现了6次强降雨,垸内居民饱受洪水灾害之苦,农业、渔业损失严重,2017年湖北省全面启动全省退垸(田、渔)还湖工作。本文在分析湖北省圩垸历史沿革及主要问题的基础上,提出了退垸(田、渔)还湖的基本原则,分类阐述了五大湖泊退垸(田、渔)还湖的主要形式,并总结了退垸还湖所带来的生态效益和防洪效益。

关于湖北省退垸(田、渔)还湖政策机制方面的一些思考

湖北省素有“千湖之省”的美称,历年来湖泊围垦造成湖泊面积缩小,不仅降低了其防洪蓄水功能,还破坏了该区域的生态平衡。为响应湖北省关于退垸(田、渔)还湖的重大决策部署,本文在学习借鉴江苏省多个试点的成功经验后,结合湖北省实际情况,对推进湖北省退垸(田、渔)还湖工作进行了政策机制方面的一些思考,提出退垸(田、渔)还湖的主要方式,明确还湖范围,建立长效管理机制,针对重点湖泊开展“一湖一规划”,转变湖泊开发利用方式的建议。