节水灌溉稻田水肥调控技术试验研究

水和肥是制约水稻生长的重要因素,合理的灌溉和施肥有利于提高水肥利用效率和减轻农田面源污染。根据田间试验资料,分析了不同灌溉和施肥方式对水稻产量和水肥利用效率的影响。结果表明,与淹水灌溉相比,控制灌溉水稻节水45.9%,减产7.8%,水分利用效率提高了6.3%~79.8%,群体水平和产量水平下达到显著差异,氮肥利用率增加5.2%~38.4%。与农民习惯施肥相比,实地氮肥管理和控释肥水稻施氮量减少59.8%和55.4%,减产2.4%和13.7%,氮肥利用率增加40.8%~70.8%,叶片水平和群体水平下水分利用效率提高了4.8%~22.8%。水肥综合调控表明,控制灌溉和实地氮肥管理可以作为节水、控污、高效的稻田水肥管理措施。

济南市生态弹性力评价研究

城市生态弹性力是指城市生态系统的自我维持、自我调节及其抵抗外界各种压力和扰动能力的大小,是城市生态承载力研究的基础。以济南市为研究对象,采用主成分分析法,对济南市生态弹性力现状进行了综合评价。结果表明:2000—2011年间,济南市的生态弹性力虽有所波动,但总体呈现上升趋势,生态弹性力指数由2000年的–0.45增至2011年的0.26,表明济南市的生态环境质量得到很大改善。论文最后根据生态弹性力的影响因素提出了提高生态弹性力的相关治理对策。

基于模糊综合评判的山东省水资源承载力评价

水资源承载力是社会经济稳定发展所能支撑的最大可利用的水资源。在对山东省水资源现状进行调查和统计的基础上,选取人均水资源量、水资源利用率、供水模数、降雨量,人均GDP、人口密度、人均生活用水量、万元GDP用水量、万元工业产值用水量、万元农业产值用水量,耕地灌溉率、生态环境用水率、森林覆盖率共13个主要影响区域水资源承载力的因素作为评价因子,应用模糊综合评判模型对山东水资源承载力现状进行评价。结果表明:山东省水资源综合评价结果 a值在2001—2009年间低于0.6,2010—2015年间高于0.6,表明山东省水资源承载力总体得到了提高;另外2001—2015年间,大部分年份的a值小于0.6,个别年份低于0.4,年际变化相对较大,可见山东省水资源承载力水平总体较弱,年际变化较大。

控制灌溉水稻叶片水分利用效率影响因素分析

为了揭示节水灌溉水稻叶片水分利用效率的影响因素及水分高效利用机制,设置控制灌溉(控灌)和淹水灌溉(淹灌)2种灌溉方式开展田间试验,研究节水灌溉水稻叶片水分利用效率与气孔调节以及相关环境因素的关系,建立叶片水分利用效率的回归方程,并对影响因素进行通径分析。结果表明,水稻叶片蒸腾速率(Tr)、光合速率(Pn)和叶片水分利用效率(LWUE)与气孔导度(Gs)呈良好的二次曲线关系,控灌水稻通过较低的气孔开度便可获得较优的叶片水分利用效率。叶片水分利用效率(LWUE)与空气温度(Ta)、叶片温度(Tl)、叶气温差(ΔT)、空气CO2浓度(Ca)和光合有效辐射量(Par)等环境因素呈二次曲线关系,与胞间CO2浓度(Ci)呈负相关关系,与土壤含水率(θ)呈正相关关系,与相对湿度(Rh)呈指数关系。由Ta、Tl、ΔT组成的"温度因子"对水稻叶片水分利用效率的贡献率达39.19%,而由Ca和Ci组成的"CO2浓度因子"的贡献率为22.94%,由Rh和θ组成的"水分因子"的贡献率为17.81%,由Par组成的"光照因子"贡献率为9.01%。在此基础上,建立了叶片水分利用效率回归方程,并对各影响因素进行通径分析,对于控制灌溉稻田来说,影响叶片水分利用效率的主要因素不是光合有效辐射量、气孔导度和土壤含水率等,而是胞间CO2浓度、叶片温度和相对湿度等因素。

石灰岩山地恢复植被演替中土壤有机碳质量分数及影响因素

以暖温带典型石灰岩山地不同恢复演替阶段的侧柏纯林土壤为研究对象,分析了在人工造林5、10和25 a的侧柏纯林表层土壤的有机碳质量分数的变化特征及其影响因素。结果表明:石灰岩山地侧柏纯林土壤有机碳质量分数随恢复演替时间的增加先增加后降低,恢复演替10 a的土壤有机碳质量分数最高,为(34.79±0.56)g/kg,恢复10 a土壤有机碳质量分数与恢复5 a、恢复25 a土壤有机碳质量分数差异显著,恢复5 a和恢复25a土壤有机碳质量分数间无显著差异。随着演替时间增加表层土壤有机碳密度无显著变化,演替5～25 a,土壤有机碳密度为(1.53～1.56)kg/m2。石灰岩山地侧柏纯林土壤有机碳与土壤质量含水量呈显著正相关,与土壤微生物量碳和土壤全氮都为极显著正相关,不同恢复演替阶段土壤有机碳质量分数与土壤pH值无明显相关。

新型IC反应器在山梨醇废水处理中的工程应用

将布水装置优化后的新型内循环（IC）反应器应用于某山梨醇生产企业实际废水的二级厌氧生化处理，获得了较好的处理效果。调试阶段的结果表明：经过IC反应器的处理后，废水COD浓度由处理前的2374～4967mg／L降至301～823mg／L，COD去除率达81．4％－91．2％，COD容积负荷达8．1－13．7kg／（m3·d）；总体来说，当水力负荷增大时，COD容积负荷也相应增大；IC反应器的出水挥发性脂肪酸（VFA）基本控制在200mg／L以下；厌氧出水再依次经过接触氧化池和絮凝沉淀池等配套工艺的处理后，COD降至80mg／L以下，实现达标排放。

气候和土地利用变化对大汶河流域径流的影响

为了分析气候与土地利用变化背景下大汶河流域径流的响应,利用土壤与水评价(SWAT)模型,设置5类情景,分别采用情景模拟分析方法进行定量分析,采用极端土地利用情景设计模拟流域内不同土地利用类型的径流响应。结果表明:上、下游的戴村坝和莱芜2个水文站率定和验证阶段决定系数R2分别为0.83和0.80、0.73和0.69,Nash-Suttclife模拟系数EN-S值分别为0.79和0.76、0.71和0.72。与基准期(1980—1990年)相比,1991—2004年流域土地利用变化使年径流量增加0.288亿m^3,而气候变化导致年径流减少1.32亿m^3;受土地利用变化影响,2005—2015年年径流量增加0.132亿m3,而受气候变化影响,年径流量减少0.61亿m^3。与2000年土地利用模拟径流量相比,耕地情景下径流量减少38.3%,林地情景下的径流量减少19.8%,草地情景下的径流量增加4.3%,证明草地具有涵养水源的作用。该流域的降雨量和流域年径流之间呈正相关关系,而流域年总径流量与气温呈负相关关系,并且流域年径流量受降雨量影响更大、更明显。

石灰岩山地侧柏纯林非生长季土壤氮矿化研究

为探明石灰岩山地侧柏纯林非生长季土壤氮矿化能力,采用PVC管原位培养法对济南南部山区石灰岩山地人工恢复不同年限(5,10,25年)的侧柏纯林土壤的氮矿化能力进行研究。结果表明:3种不同恢复年限侧柏纯林NO3--N含量先升高后降低然后再有所升高,NH4+-N含量变化没有明显的规律性。其净硝化速率和净氮矿化速率均在11月份达到最大值,分别为(0.07±0.04)mg/(kg.d),(0.11±0.01)mg/(kg.d),(0.15±0.02)mg/(kg.d)和(0.15±0.04)mg/(kg.d),(0.29±0.02)mg/(kg.d),(0.33±0.03)mg/(kg.d)。石灰岩山地侧柏纯林土壤的净氮矿化速率与土壤湿度表现为二次函数关系,但随湿度增加,土壤净氮矿化能力降低。土壤净氮矿化与土壤pH值呈显著负相关(r=-0.452,p=0.018),与土壤有机碳含量、微生物量碳含量和C/N比均呈正相关关系,但相关性不显著(r=0.076,p=0.707;r=0.374,p=0.055;r=0.337,p=0.086)。非生长季石灰岩山地侧柏纯林土壤有较强的氮转化能力,气温变化所导致的土壤环境因素对氮矿化有显著影响。

菏泽市水环境质量时空演变特征研究

水环境的演变过程相对而言较为复杂,研究其特征有利于把握菏泽市水环境时空演变发展的大方向,合理地进行水资源开发和水环境保护。利用综合污染指数法进行计算,使用Arcgis绘制流域地图,应用surfer12对于水环境的空间演变特征进行分析。该研究表明:菏泽市2006年-2013年水环境质量逐年改善,2014年水质有所恶化;就水环境空间状况而言,洙赵新河和万福河水质状况较差,东鱼河水质状况较好。并且由水质空间演变和化学需氧量(COD)演变特征进行分析得知,菏泽市北部地区水质较差,南部地区水质较好。

济南市地表灰尘重金属含量及其污染评价

分析研究济南市不同功能区地表灰尘重金属的含量。结果表明,地表灰尘重金属Cr、Cu、Pb、Zn、Mn的平均含量分别是旅游区:60.67、65.33、63.67、217.67、462.33 mg/kg;商业区:52.33、51.33、66.00、179.67、534.00 mg/kg;工业区:60.00、39.00、48.00、204.33、473.00 mg/kg,在所研究的区域中重金属Cr和Mn接近环境背景值,其他重金属含量是背景值的2～3倍。单因素方差分析表明,除重金属Mn之外,其他重金属在不同功能区均存在显著性差异。通过单因子指数法、内罗梅综合指数法和地累积污染指数法评价重金属的污染水平,评价结果表明,济南市不同功能区5种地表灰尘重金属的污染水平是介于中度污染到重度污染。

基于温度与湿度的大气降水同位素特征影响因素分析

以西安地区为例研究了近八年的大气降水的氢氧同位素组成,提出了大气降水线的方程,并与全球大气降水线对比,揭示了当地大气降水线的特征,分析了温度、降水量对大气降水同位素的影响。研究表明:西安地区不同季节降水的影响因子的侧重点不同,大气降水的几种效应的影响程度也有差别,对于西安地区以及所在关中平原地区夏季主要来自太平洋的东南季风以及来自印度洋的西南季风的水汽,从大陆效应因素来看,夏季季风所带的水汽经过多次降水到达关中平原,水汽同位素比值已经十分亏损。

黄河三角洲地区冬小麦微咸水灌溉制度模拟

合理开发浅埋区地下微咸水用于灌溉不仅可以解决水资源短缺的问题,而且可以通过降低地下水位减轻土壤次生盐碱化,改善作物生长的水土环境。选择淡水资源紧缺、地下水埋深浅、土壤水盐运动剧烈的黄河三角洲地区,基于FEFLOW软件建立了引黄灌区的水流与溶质运移数值模拟模型,并应用率定和验证后的模型对多种微咸水（矿化度为2-5 g/L）灌溉方案进行模拟,综合考虑地下水位临界深度和冬小麦生育期耐盐极限,确立了较优的微咸水灌溉制度,包括一次性灌足关键微咸水、微咸水与淡水混合灌溉、微咸水与淡水轮流灌溉三种灌溉方式。

面状实体在矢栅互换中的信息损失问题

以陕西省耀县部分面状实体矢量数据为试验源,利用ARCGIS软件将其转换为不同分辨率下的栅格数据,再借助景观生态学软件Fragstats3.3对得到的不同分辨率的栅格数据进行斑块总面积、总周长、斑块数目、斑块平均面积及斑块平均分维数统计。结果表明:矢量数据在矢栅转换中,其信息损失程度受斑块形状与所设分辨率影响,分辨率越高,得到的栅格数据精度越高。通过将反转后的矢量数据与原数据对比,发现:(1)单个斑块或离散的斑块出现面积的增加或缩小、形状的微小变化;(2)斑块数量有随栅格分辨率数值增加而逐渐增加的趋势;(3)在多个相邻的斑块边界线交叉处,当夹角非常小时,出现多余碎多边形;(4)样区右边界和上边界发生移动,而下边界和左边界保持不变;(5)相邻斑块直线边界处偏移量小于曲线和折线等现象,这些偏差最终会导致利用所得数据进行空间分析的不确定性,需引起GIS工作者的注意。

微咸水灌溉下冬小麦光合作用与光响应曲线模拟

为揭示微咸水灌溉下冬小麦的光合生理响应机理,在黄河三角洲地区的典型引黄灌区开展了冬小麦微咸水灌溉大田试验,研究了两种灌溉处理(淡水处理(矿化度0 g/L)和微咸水处理(矿化度3 g/L))条件下,冬小麦抽穗期(2016年5月1日和2017年5月1日)和开花期(2016年5月10日和2017年5月12日)蒸腾速率、净光合速率、气孔限制值及光响应曲线模拟特征参数等指标变化规律。结果表明,与淡水处理相比,2016、2017年微咸水灌溉导致浅层(0~40 cm)土壤含盐量显著增加了37.8%、64.3%;抑制了抽穗开花期冬小麦的蒸腾作用,2016、2017年微咸水灌溉处理冬小麦抽穗期蒸腾速率降低了19.1%、31.4%,开花期降低了11.6%、11.0%;午前净光合速率的下降主要受到气孔因素和非气孔因素共同影响,午后由于非气孔因素的改善,微咸水处理冬小麦净光合速率超过淡水处理,却伴随着较高的气孔限制值。引入直角双曲线修正模型进行光合特征参数拟合发现,微咸水灌溉有利于增强抽穗开花期冬小麦对于强光和高温的适应能力并且可以提升冬小麦利用弱光的能力,暗呼吸速率的下降可以保证较快的干物质累积。因此,微咸水灌溉并未对冬小麦抽穗开花期叶片光合作用产生负面影响,反而一定程度上促进了冬小麦利用光能的潜力。

莱州湾南岸中全新世聚落遗址时空分布特征及其环境背景

基于Arc GIS10.3平台对莱州湾南岸中全新世聚落遗址的高程、坡度、坡向、濒河度等指标进行分析,得出该时期聚落遗址的时空分布及演变特征,并结合全新世莱州湾南岸的环境背景,探讨全新世环境演变对聚落遗址分布及演变的影响。研究表明：（1）全新世莱州湾南岸的聚落遗址数量、出现频率及在总数中的比重基本呈现明显的先增后降的倒V型（非对称）变化趋势。（2）遗址高程分布具有一定的规律性,几乎所有时期的遗址点均分布于高程范围在0-29 m的地区,而大汶口文化时期遗址高程分布范围为10-29 m。从坡度来看,聚落遗址主要分布于坡度范围在0-4°的平缓地区;从坡向来看,古人大多集中在南向、东南向和西南向的位置。后李文化至龙山文化时期,河流对聚落选址的影响程度逐渐降低。（3）8.5-6.9 ka B.P.气候总体进入温暖期,且冷暖波动,干湿交替,后李文化由此得到发展;6.9-4.5 ka B.P.出现了短暂的降温,但整体较温和,优越的自然条件促进了大汶口文化的发展;4.5-4.0 ka B.P.左右气候条件较大汶口文化时期略干,但在此基础上新石器文化仍得到进一步发展,并于龙山文化时期进入鼎盛阶段;4.0 ka B.P.左右气候突变,出现剧烈降温事件,变化幅度超出了人类的适应能力,岳石文化随之衰落。（4）海水入侵限制了人类活动,而古湖泊和古河道的形成为古人生活质量的提高创造了天然条件。

基于SEBS模型干旱区蒸散发量研究

以中亚5国和新疆为研究区域,选取近30a的遥感数据,结合地面观测资料,基于SEBS模型,反演逐日实际蒸散发量。结果表明:2005年生长季,中亚地区蒸散发量为9 741.03×108 m3,新疆地区蒸散发量为2 168.68×108 m3;其蒸散发在1980、1990和2005年5~9月年际变化量分别为8 960.64×108、9 134.37×108、9 085×108 m3。通过研究区降水量和新疆地区水平衡分析,模型反演的蒸散发量值较为合理,定量提出了区域水循环中参与蒸发过程的水量变化,揭示了干旱区区域蒸散发过程的变化规律。