输入数据精度与准确性对SWAT模型模拟的影响

以潮河流域为研究区域,利用潮河流域1990~2013年监测数据,构建SWAT模型,在模型结构和参数不改变的情况下,探究输入数据精度（DEM分辨率）与准确性（降水插值）对径流和总氮模拟结果影响.结果显示：DEM分辨率变化（30~300m）对径流及总氮模拟效果不同,对径流模拟影响不明显,纳什系数（ENS）和R²可达到0.87以上;对总氮模拟结果影响较大,分辨率越精细,模拟效果越好.不同水文年,DEM分辨率变化对总氮负荷模拟表现不同.丰水年对总氮负荷影响较大,负荷量差异较为明显,枯水年影响相对较小;不同DEM分辨率下,年均（1993~2002年）总氮负荷强度空间分布相似,高负荷区均位于潮河中游,潮河上游及下游的负荷强度相对较低.不同降水输入数据站点分布、站网密度和准确性不同,流域内降水空间分布差异显著.总体上,基于站点较少的气象站插值数据与雨量站实测降水数据,径流和总氮模拟效果较为接近;基于SWAT官方雨量站插值数据,径流和总氮模拟效果较差.不同降水数据输入情景下,模拟的总氮负荷强度模拟的空间分布差异明显;降水量分布较高的区域,负荷量也较高;不同水文年下,不同降水输入对总氮负荷模拟表现不同.丰水年和枯水年,基于气象站插值数据的总氮模拟结果与基于雨量站实测数据的模拟结果较为接近,而基于SWAT官方雨量站插值的模拟误差较大;平水年,基于SWAT官方雨量站插值的模拟结果较气象站插值数据的模拟结果更好.该研究可为流域开展模型构建提供科学参考和借鉴.     

生态工程技术在农业非点源污染控制中的应用

近些年来,随着点源污染得到有效的控制,非点源污染问题变得尤为突出,日益成为水环境污染的重要原因,虽然也有一些相应的治理措施,但是仍然存在成本高、难以大范围开展等问题。文章在广泛调研相关领域研究成果的基础上,综述了我国目前常用的控制农业非点源污染的生态工程技术,主要包括人工湿地、植被过滤带与缓冲带、多水塘系统、以及沟渠等。文章首先讨论了各种措施的净化机理,净化能力和适用情况,它们的净化机理主要是基于植被的拦截与吸收作用和底泥中各种微生物对污染物的吸附与降解转化作用,有效的降低水体中多种污染物的浓度和含量。然后文章对这些措施的效果进行对比,相比之下,人工湿地系统去污能力强,但是占地面积大,很大程度上限制了它的应用,而沟渠系统多用于农业生产中,去污效果也很好,具有很好的发展前景。最后文章提出多种措施耦合系统的生态工程技术将是非点源污染控制的一大发展趋势。     

自然生境中氨氧化细菌的分子生物学研究进展

摘要 硝化过程是自然界氨氮污染降解的主要生化机制,氨氧化细菌对于富营养的河流、海洋及土壤环境等自然生境具有重要作用.氨氧化细菌的群落结构很复杂,且在不同研究区的时空上存在很大差异性.随着分子生物技术的发展,各种自然环境中存在的氨氧化细菌得到了研究.目前,中国对氨氧化细菌的研究多集中于污水处理、土壤等方面,采用非培养方法对自然环境中氨氧化细菌的研究较少.首先介绍了氨氧化细菌的发现过程和生理特性,其次论述了不同的分子生物学方法对土壤和水生生态环境等自然生境中氨氧化细菌研究进展和研究方法,最后提出了自然生境中氨氧化细菌研究的问题和展望.     

水污染物排放总量控制的体系研究

回顾了我国水污染物排放总量控制发展的历程，针对总量控制方法体系中存在的问题，将非点源污染和不确定性分析纳入总量控制研究，构建了新的水污染总量控制方法系统，并对方法体系涉及的管理基础、管理目标、管理模型和管理实施等问题进行了研究。     

土壤中环境散落放射性核素含量测定方法探讨

利用环境中散落的放射性核素示踪研究土壤侵蚀是近几十年来应用比较广泛的方法之一。介绍了^137Cs测量的原理、过程和仪器对核素计数效率的计算,影响核素测量分析精度的主要因素是样品质量、计数时间和样品的核素比活度的大小,并分析了这3个因素各自对分析精度的影响程度,对尽量减少测量中的人为误差、提高结果的精度所应注意的问题进行了讨论。     

京津冀地区生态系统健康时空演变及其影响因素

厘清区域生态系统健康水平及其影响因素对促进可持续发展意义重大.通过构建生态系统健康评价模型,分析了京津冀地区2000年、 2010年和2020年生态系统健康时空演变特征,利用地理探测器与地理加权回归模型（GWR）识别了生态系统健康水平的影响因子.结果表明,研究期内京津冀地区生态系统自然健康指数整体上为上升趋势,北部和西部区县优于东南部区县;京津冀地区生态系统服务指数整体上为下降趋势,呈现出北高南低的空间分异格局;京津冀地区生态系统健康水平呈现先上升再下降趋势,在空间分布上呈现显著的空间异质性,大城市的中心城区生态健康水平较低,燕山和太行山区以及环渤海区县,生态系统健康水平较高;研究期内京津冀地区生态系统健康的空间格局保持相对稳定,热点区及次热点区主要分布在冀北山地和太行山区,冷点区及次冷点区主要分布在东南平原区和部分大城市周边地区.人口密度、年均气温、人均耕地面积和城镇化水平为京津冀地区生态系统健康的主导因子,均与其呈现负相关驱动特征.     

重庆市主城区蝴蝶物种多样性的初步研究

通过对重庆市主城区5个样点的蝴蝶调查，共采集蝴蝶1629只，隶属4总科8科31属49种。从整个研究区域来看，东方菜粉蝶（Pieris conidia）为优势种，青风蝶（Graphium sarpedon）、菜粉蝶（Pieris rapae）、蒙链荫眼蝶（Neope muirheadi）、矍眼蝶（Vpthima halda）、苎麻珍蝶（Acraea issoria）和酢浆灰蝶（Pseudozizeeria maha）为常见种。样点的多样性指数从高到低依次为：南山植物园〉歌乐山〉照母山植物园〉铁山坪〉重庆大学校园。其中，特有属和特有种的数量从高到低依次为：照母山植物园〉铁山坪〉歌乐山〉南山植物园〉重庆大学校园。不同样点蝴蝶种类的相似性系数在0．1304—0．3462之间，铁山坪跟南山植物园之间的相似性系数最大，相似性系数最小的两个地点为重庆大学校园与南山植物园。不同生境中蝴蝶的多样性指数从高到低依次为：灌丛森林〉灌丛草地〉草地森林〉森林灌丛〉草地农田〉森林〉农田〉草地。     

DEM分辨率及子流域划分对AnnAGNPS模型模拟的影响

 针对大中尺度流域非点源污染模拟精度与运算效率的突出矛盾,选取数据精度与空间离散化2个关键影响因素,讨论数字高程模型(DEM)分辨率和临界源面积(CSA)取值对AnnAGNPS模型模拟结果的影响.分别比较了7组CSA取值及8组不同DEM分辨率对华北潮河流域大阁子流域AnnAGNPS模型参数提取及模拟结果的影响.研究发现,CSA取值对汇水单元的数量、地表径流量、泥沙以及总氮的模拟有很大的影响.随着CSA取值的增大,地表径流量变化不大;泥沙先逐渐增大,后呈减少趋势;总磷负荷的变化趋势不明显;总氮负荷呈逐渐减少的趋势.选择合适的CSA是流域AGNPS模型模拟的基础.DEM是分布式水文模型的基础数据,研究表明:DEM分辨率对坡度有较大的影响.随着DEM分辨率的降低,径流量变化不大;土壤侵蚀和总氮负荷变化却十分明显,当DEM分辨率从30m逐渐降低至60m时,泥沙输出及总氮负荷迅速减小,总磷呈现先减小后逐渐稳定的趋势,但变化幅度小于总氮和泥沙.当DEM分辨率小于60m,泥沙和总氮的输出随分辨率降低下降缓慢.以30m和50m DEM为例,通过不同精度的DEM坡度回归分析,建立了低精度DEM坡度修正的方法.用修正后的坡度进行AnnAGNPS模型模拟计算,结果表明坡度修正对泥沙、总氮、总磷的模拟有不同程度的改善.     

等离子发射光谱仪测定土壤中的Cu、Pb、Zn、Cd

本文应用微波消解对土壤进行前处理,使用电感耦合等离子发射光谱仪对Cu、Pb、Zn、Cd四项元素进行同时测定,并采用标准物质进行对照,其测定值均在给定的标准值范围内.研究了分析条件,对测定中的干扰因素进行了讨论,并进行了加标回收和精密度试验.结果表明:该方法简便、快速、准确,适于土壤中多项金属元素的同时测定.可广泛应用于环境监测领域.     

基于HSPF模型的大阁河流域径流量模拟

文章应用HSPF模型对潮河支流大阁河流域进行径流量模拟,采用大阁水文站1972～1975年逐日流量观测数据,通过参数灵敏度分析和校正,使模拟的流量和实测的数据拟合,对模型进行校正。在此基础上采用1982～1985年逐日流量观测数据对模型进行验证。采用相对误差(RE)以及Nash-Suttcliffe效率系数(Ens)作为模型适用性的评价系数,模拟结果得出流量多年相对误差为0.17、Ens为0.87,表明HSPF模型对研究区流域长期的连续径流量模拟具有较好的适用性。