Temporal trends in agricultural water use and the relationships to hydroclimatic factors in the High Plains aquifer region

The High Plains aquifer (HPA) is the primary water source for agricultural irrigation in the US Great Plains. The water levels in many locations of the aquifer have declined steadily over the past several decades because the rate of water withdrawals exceeds recharge, which has been a serious concern to the water resources management in the region. We evaluated temporal trends and variations in agricultural water use and hydroclimatic variables including precipitation, air temperature, reference evapotranspiration, runoff, groundwater level, and terrestrial water storage across the HPA region for different periods from 1985 to 2020 at the grid, county, or region scale. The results showed that water withdrawals decreased from 21.3 km³/year in 1985 to 18.2 km³/year in 2015, while irrigated croplands increased from 71,928 km² in 1985 to 78,464 km² in 2015 in the entire HPA. The hydroclimatic time-series showed wetting trends in most of the northern HPA, but drying and warming trends in the southern region from 1985 to 2020. The groundwater level time-series indicated flat trends in the north, but significant declining in the central and southern HPA. Trends in irrigation water withdrawals and irrigation area across the HPA were controlled by the advancement of irrigation systems and technologies and the management of sustainable water use, but also were affected by dynamical changes in the hydroclimatic conditions.     

典型地区农用地污染调查及风险管控标准探讨

针对《土壤污染风险管控标准——农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618—2018),提出以土壤中全量浓度筛选值和管控值作为衡量农用地土壤污染风险管控的标准,对湖南省部分稻田农用地土壤及点对点稻米样品中镉、铅、砷、汞的总量和有效态浓度及稻米中含量进行监测,根据重金属总量浓度分为低风险、中风险、高风险3组。结果显示:(1)土壤及稻米中镉含量基本为随着风险级别的升高而增加,铅、砷在土壤和稻米中含量无规律性结果,汞监测结果均为未检出。(2)低风险组稻米镉超标率为12. 0%,高风险组稻米镉达标率为33. 3%,表明利用总量浓度对农用地土壤潜在风险进行分组存在一定的局限性。(3)依据4种重金属在土壤中总量及稻米(早稻)中含量情况,对风险级别进行调整并综合判断:有58个样品为低风险组,占样品总数的68. 2%,超标率为零;有15个样品为中风险组,占样品总数的17. 7%,超标率为80. 0%;有12个样品为高风险组,占样品总数的14. 1%,超标率为100. 0%。调整后评价结果与上述标准的划分目标更接近,能够提高上述标准的准确性和实用性。     

高效石油烃降解菌的筛选及其对原油污染土壤的修复

从陕北原油污染土壤中筛选出7株高效石油烃降解菌,其中黄杆菌属CC-2、不动细菌属SC-5、假单胞菌属SC-6表现出较强的石油烃降解能力。通过单因素试验和正交试验考察总石油烃(TPH)降解效果的影响因素,得出各因素对TPH降解率影响程度的大小次序为:溶液p H降解温度降解菌接种量摇床转速,且在降解菌接种量为7%(φ)、溶液p H为7、降解温度为30℃、摇床转速为150 r/min的最适处理条件下,菌株SC-6的TPH降解率可达61.23%。原油污染土壤生物修复实验结果表明:高效石油烃降解菌的投加有利于土壤TPH降解率和酶活性的提高;"菌株SC-6+营养剂"组修复处理42 d后的TPH降解率可达57.59%。     

基于Landsat 8遥感数据的天津市地表温度反演

以Landsat 8遥感数据为数据源,进行天津市地表温度反演研究。首先采用单通道算法反演地表温度,并利用均值标准差法进行温度分级。然后建立不同温度等级面积比例的估算模型。再通过随机样点,从不同温度等级和土地覆盖类型2个角度,分别建立并比较不同类样点的地表温度与各指数的拟合模型。结果表明:次高温区域面积比例与人口密度、人均GDP都具有较高的决定系数;地表温度与NDVI、BAEM的二元线性回归决定系数高于地表温度与单一指数的决定系数;将样点分类后,低温点与MNDBI的决定系数高于其他温度等级样点,水域和植被样点与各种指数的决定系数高于其他地物类型样点。     

A climate-change vulnerability and adaptation assessment for Brazil's protected areas

Brazil hosts the largest expanse of tropical ecosystems within protected areas (PAs), which shelter biodiversity and support traditional human populations. We assessed the vulnerability to climate change of 993 terrestrial and coastal-marine Brazilian PAs by combining indicators of climatic-change hazard with indicators of PA resilience (size, native vegetation cover, and probability of climate-driven vegetation transition). This combination of indicators allows the identification of broad climate-change adaptation pathways. Seventeen PAs (20,611 km²) were highly vulnerable and located mainly in the Atlantic Forest (7 PAs), Cerrado (6), and the Amazon (4). Two hundred fifty-eight PAs (756,569 km²), located primarily in Amazonia, had a medium vulnerability. In the Amazon and western Cerrado, the projected severe climatic change and probability of climate-driven vegetation transition drove vulnerability up, despite the generally good conservation status of PAs. Over 80% of PAs of high or moderate vulnerability are managed by indigenous populations. Hence, besides the potential risks to biodiversity, the traditional knowledge and livelihoods of the people inhabiting these PAs may be threatened. In at least 870 PAs, primarily in the Atlantic Forest and Amazon, adaptation could happen with little or no intervention due to low climate-change hazard, high resilience status, or both. At least 20 PAs in the Atlantic Forest, Cerrado, and Amazonia should be targeted for stronger interventions (e.g., improvement of ecological connectivity), given their low resilience status. Despite being a first attempt to link vulnerability and adaptation in Brazilian PAs, we suggest that some of the PAs identified as highly or moderately vulnerable should be prioritized for testing potential adaptation strategies in the near future.     

农地整治权属调整中农户认知对行为响应的作用机制--基于改进TPB及多群组SEM

农地整治权属调整是实现农业规模化和现代化的重要手段,而农户有效参与是推动权属调整的内在动力,研究农地整治权属调整中农户认知对其行为响应的作用机制,有助于高效引导农户参与权属调整,并为制定农地整治权属调整的政策提供科学依据。基于改进计划行为理论和湖北省11个县(市、区)1044份农户抽样调查数据,采用多群组结构方程模型探究了农地整治权属调整中不同类型农户认知对其行为响应的作用机制。结果表明:农地整治权属调整中农户行为逻辑符合改进计划行为理论,农户的行为态度、主观规范、知觉行为控制交互影响行为意愿,进而转换为行为响应,政府支持在行为意愿和行为响应之间起到部分中介作用。总体上,农户行为响应是"自发性""诱发性"和"约束性"三重行动逻辑的结合,且"自发性"占主导地位。多群组结构方程估计结果表明,纯农型与兼业Ⅰ型农户的行为响应受到"自发性""诱发性"和"约束性"三重影响,兼业Ⅱ型农户受到"自发性"和"诱发性"双重影响,非农型农户仅受到"诱发性"单一影响。因此,为引导农户积极参与农地整治权属调整,应该分别针对各类农户相应地提高其参与的"自发性"和"诱发性",降低"约束性",充分发挥农村社会经济组织的作用,将四种不同类型农户的利益需求统筹考虑,降低权属调整过程中利益协调难度。     

新安江流域土地利用结构对水质的影响

以新安江上游流域为研究区域,用该流域2010年5月TM遥感影像图作为底图,通过实地野外调查获取了新安江流域的土地利用图.运用ArcGIS的水文、空间分析功能,将流域划分为8个子流域,并分析各子流域的土地利用结构.根据2010年1～12月的水质监测数据,分析TN、TP、高锰酸盐指数、NH4+-N、粪大肠菌群的时空变化特征,以及与土地利用结构之间的定量关系.结果表明,TN和NH4+-N有明显的时间变化特征,为枯时期>丰水期>平水期,而其他几种指标没有明显的时间变化.在空间上,整体上呈现出渔梁、浦口污染最为严重.流域内土地利用结构与水质之间的相关关系表现为:耕地、水体、建筑用地起源作用,林地、草地起汇作用.在年度上看,耕地对TN、NH4+-N、高锰酸盐指数影响最大,草地对TP影响最大;不同水期上,枯水期和丰水期,对各指标影响最大的土地利用类型为耕地,在平水期,对TN、TP、粪大肠菌群影响最大的土地利用类型分别为耕地、草地、林地.     

土地利用规划环境影响评价若干问题探讨

土地利用规划环境影响评价的作用是为了实现土地的规划和环境相互适应、相互协调,为规划决策者提供一定的技术支撑。文章阐述了土地规划环境影响评价重要意义、内容及相关程序,同时也对此提出了针对性的建议,积极推进及完善土地利用规划环境影响评价在现阶段十分必要。     

Cd污染土壤的植物修复研究进展

我国农业土壤重金属污染十分严重,在所有的重金属污染中,Cd以其移动性大、毒性高成为最受关注的重金属污染之一。修复Cd污染的土壤,已成为我国农业可持续发展亟待解决的问题。与传统环境修复技术相比,植物修复技术治理成本低廉,土壤破坏力小,安全性高,是目前发展最快的环境友好、经济、高效的治理技术。介绍了Cd污染现状、超积累植物的概念和特征、土壤重金属污染植物修复国内外研究进展,并对其发展趋势进行了分析。     

天津地区相对海平面变化最新进展及发展趋势分析

相对海平面上升是一个缓慢、渐进过程,但长期的积累可以使得上升幅度相当可观,从而加剧风暴潮、海岸侵蚀、海水入侵和咸潮等灾害致灾程度。基于验潮位监测和卫星观测结果显示,全球海平面在20世纪中期平均上升1.5~2.0 mm/a,而近30年中国沿海海平面上升速率为2.6~2.7 mm/a,高于全球平均值。渤海湾天津地区由于地面沉降显著,而导致相对海平面大幅度上升。滨海地区地面沉降速率在未来50至100年内可能会稳定在1.0~2.0 cm/a范围,结合目前海平面上升速率2.7 mm/a,总的相对海平面上升速率处于12.7~22.7 mm/a范围。由此估计,到2050年,天津地区相对海平面将比2012年高出48.3~86.3 cm,而到2100年,将比2012年高出111.8~199.8 cm。