黄土丘陵区土壤水分空间分布差异性探讨

在对黄土丘陵区典型区域多点土壤水分调查数据的分析的基础上,系统总结了研究区土壤水分分布的区域性和地块性差异特征及其发生分异的主要因子。文章认为,降水格局是土壤水分具有南、北向逐渐增加的区域分布特征的主导因子。热量、地貌、植被等的不同组合使得土壤水分发生地块尺度的分异。地域尺度土壤水分表现为南部好于中部,中部好于北部。在地块尺度内,则由于地貌、植被、土地类型等因素,土壤水分一般表现为:坡下部>坡中部>坡上部;阴坡>半阴-半阳坡>阳坡;隔坡梯田好于梯田;植被不同会造成土壤水分利用型差异。由于影响土壤水分的因素之间存在复杂的关系,其分布的差异性随季节、土壤层深度等不同而在表现程度上具有差异性。这一研究对黄土丘陵区植被恢复中合理利用土壤水资源具有十分重要意义。     

近50年广东省降雨时空变化及趋势研究

基于1959-2008年广东省境内25个雨量站的逐日降雨观测资料,在SQL SERVER2000中编写相关代码,对次降雨、月、雨季、年、10年、50年等6个不同时间尺度的降雨量、降雨次数、降雨类型进行统计分析。研究表明：广东省境内存在3个多雨带和3个少雨带,降雨量在空间上大致呈现东、西、北部少,中、南部多的格局,年均降雨天数内陆多于沿海,而降雨量沿海大于内陆。近50年广东省年均降雨量为1758.8 mm,降雨量由南向北呈带状递减,其降雨量最多、最少的区域分别为阳江、徐闻。年降雨天数的年际变化幅度小于降雨量的年际变化幅度。年降雨量变化不大,但降雨总天数呈现减少趋势,且减少的降雨类型以小雨、中雨为主,大雨、暴雨的降雨次数有增加的趋势,降雨量在时间分布上更为集中,旱涝灾害将会更为频繁。研究区80.0%以上的降雨量在雨季产生,其中沿海雨季降雨量占年降雨量的比重要大于内陆,且内陆（沿海）雨季降雨量一般集中在前汛期（后汛期）。在月尺度上,降雨量随月份变化呈现双峰型,两个峰值分别处于6月、8月。其中1-4月、6-8月、12月降雨量整体呈现增大趋势,5月、9-11月降雨量整体呈现减少趋势。在次降雨尺度,小雨、中雨、暴雨的平均次降雨强度有增大的趋势,而大雨、大暴雨降雨强度有微度减少的趋势。     

黄土高原植被破坏与重建过程中土壤侵蚀强度变化

运用137Cs示踪方法,通过采集不同利用方式的坡面土壤,研究了黄土高原典型丘陵区流域植被破坏与重建过程中土壤侵蚀强度的变化情况.研究结果表明:植被破坏耕垦后使137Cs遭受了大量流失,坡耕地耕垦时间越长,土壤侵蚀愈严重;植被恢复重建有效地减轻了侵蚀强度;通过比较刺槐林、果园及封禁自然恢复的撂荒地三种植被建造方式的土壤侵蚀模数,发现以封禁自然恢复的撂荒地土壤保持效果最好,其次是刺槐林,最差的是果园,其原因与果园的管理方式有关.立地条件不同的同种植被建造方式.土壤侵蚀强度差异较大,表现为峁坡阳坡此槐林地侵蚀模数远远大于谷坡阴坡刺槐林地.根据退耕时间不同的坡地土壤侵蚀强度的变化及流域土地利用类型的变化等方面对燕沟流域土壤侵蚀变化趋势作了进一步预测.     

不同土地利用方式土壤表层氮、磷流失特征研究

利用室内人工模拟降雨,选择徐州沛沿河流域3种典型土地利用类型,研究了不同土地利用下土壤表层N、P随降雨径流的迁移过程.研究结果表明,在相同降雨条件下,3种土地产流量大小顺序为稻田地〉林地〉果园,产泥沙量大小顺序为果园〉稻田地〉林地.降雨径流水相中TN、TP浓度呈现随降雨时间的持续显著下降,然后逐渐稳定的趋势,氮磷的流失...     

近60年汉江流域侵蚀性降雨的时空变化特征

汉江流域是水土流失与洪涝灾害严重的地区。侵蚀性降雨是剧烈土壤水蚀的原动力,是洪涝灾害的直接致灾因子,因此对汉江流域侵蚀性降雨特征的研究具有重要的实践意义。利用汉江流域及其附近地区47个站点逐日降雨观测资料,采用常规统计学方法计算研究区逐年年降雨量、侵蚀性降雨量以及暴雨量平均值,进而得到降雨特征值逐年距平百分率及变异系数(Cv),分析了这3个将于特征值之间的相互关系,揭示了汉江流域降雨的时间变化特征。借助于地理信息系统技术,将汉江流域逐年降雨特征值在ARCGIS里采用Kriging方法进行空间插值,得到年均降雨特征值的空间分布,分析了研究区3个降雨特征值的空间分布特征。研究结果表明:1951-2012年汉江流域多年平均降雨量为886 mm,日降雨量≥12 mm的侵蚀性降雨量为614.1 mm,日降雨量≥50 mm的暴雨量为167.6 mm。研究期间内,3个降雨指标均在波动中下降,但下降趋势不显著,没有表现出显著的干湿趋势;年侵蚀性降雨量和年降雨量变化具有显著的一致性,但侵蚀性降雨的变化幅度大于降雨量的变化幅度;年暴雨量的变化特征与年降雨量的变化特征亦相似,但年暴雨量的波动幅度较年侵蚀性降雨量、年降雨量更大。1951-2012年汉江流域年均降雨量、侵蚀性降雨量及年暴雨量在空间上均从东南向西北递减,降雨的异常程度很高。研究结果可增进对汉江流域降雨变化规律的认识,为汉江上游植被生态恢复及中下游的防洪减灾提供参考意见。     

渭河流域土壤侵蚀时空特征及其地理探测

基于GIS和RS技术,利用RUSLE模型研究渭河流域2000—2015年土壤侵蚀时空分异特征,并运用地理探测器对其影响因素进行研究,结果表明:(1)2000—2015年渭河流域土壤侵蚀模数呈减小趋势,2000、2005、2010和2015年平均土壤侵蚀模数分别为50.724、42.270、39.716和35.944 t·hm~(-2)·a~(-1),侵蚀总量减少1.959亿t,大部分地区土壤侵蚀强度向低级别转化;(2)流域土壤侵蚀强度较大区域主要分布在陇东黄土高原区及陇中黄土丘陵区,较小区域主要分布在关中平原和河谷平原。(3)植被覆盖度、造林面积和降雨量是影响流域土壤侵蚀空间分布的主要因素,且不同因子的交互作用均会增强对土壤侵蚀的解释力。(4)植被覆盖度小于0.3、降雨量在481.27～547.75 mm区间、海拔处于3 282～3 874 m区间以及坡度位于20°～25°区间的地区为流域土壤侵蚀高风险区。     

祁连山大野口小流域生态系统水文调节服务的尺度特征

生态水文服务是生态系统服务的主要内容之一,在上游山地生态系统主要为通过植被-土壤复合体实现的水文调节服务。通过在祁连山中段北坡大野口小流域的监测及对2002—2010年间降水/径流的统计和相关分析发现,山地生态系统通过水文调节将不连续的大气降水转化成连续、相对稳定的径流,显著调节了径流的时间和空间分布。在次降雨和连续降雨期尺度上水文调节主要影响样地的降水-植被-土壤水的响应关系,在流域尺度上则影响大气降水-径流的关系。通过降水/径流比值在月、年尺度上的统计和相关分析发现,植被在生长季对流域径流量存在影响,但并没有影响到小流域大气降水-径流产流变化的年内总体趋势;植被生长对径流的影响可以在年际间反映出来。通过对2002—2010年植被指数(叶面积、净初级生产力和植被覆盖度)与"蓝水"、"绿水"占总降水量的比例的线性回归分析及相关分析发现,植被指数的提高与"蓝水"的减少和"绿水"的增加有一定的关联性。根据该研究结论,对祁连山区生态系统水文服务的评价应综合考虑上游生态维持与中、下游农牧业以及整个祁连山地区经济社会的协调发展,应客观认识上游山地生态系统"绿水"贮存与中、下游"蓝水"需求之间的矛盾关系。     

晋西黄土区土地利用类型对阳坡土壤水分特征的影响

土壤水分是黄土区植被恢复建设过程中的主要限制因素,但不同土地利用下阳坡坡面土壤水分变化研究较少.以晋西黄土区土桥沟小流域为研究区,选取刺槐林、油松林、荒草地和梯田退耕地4种不同土地利用类型阳坡坡面为研究对象,用TDR土壤水分测量仪,以20 cm为间隔,测量阳坡各监测点0-200 cm土层土壤水分,并进行数理统计分析.结果表明:(1)观测期内,同一月份不同土地利用和同一土地利用不同月份阳坡土壤含水量差异显著(P 0.05),梯田退耕地各月土壤含水量较高,各土地利用类型10月份土壤平均含水量最高,6月份最低.(2)不同土地利用下阳坡土壤含水量均在0-100 cm土层变化较大,60 cm附近土壤含水量最高,随深度增加,变化趋势逐渐减弱,最终达到稳定状态,在观测范围内呈"S"状分布.(3)不同土地利用下阳坡坡面土壤水分活动层划分范围不同,刺槐林活跃层为0-80 cm,其深度范围大于其他3种土地利用类型,荒草地次活跃层深度范围最大为0-100 cm,此外,4种土地利用类型下,100-200 cm土层均为相对稳定层.(4)阳坡不同土地利用下土壤水分季节变异系数随土层深度增加先变大后减小,其中土壤水分季节变异系数均在土层40 cm处最大,140 cm左右开始趋于稳定.综上所述,阳坡不同土地利用类型下,土壤水分时空变化、土壤剖面活动层划分和土壤水分季节变异特征均呈现不同变化特征,结果可为黄土区阳坡植被恢复建设,土地与水资源有效利用提供理论依据.(图3表2参26)     

南渡江流域降雨侵蚀力时空分布与变化趋势研究

降雨侵蚀力是表征降雨侵蚀强度的重要指标,对研究区域水土流失潜在风险以及土壤侵蚀模型预测具有重要意义。为分析南渡江流域降雨侵蚀力时空变化趋势,基于日降雨侵蚀力模型,利用流域及其周边13个气象站1971—2020年逐日降雨数据,采用Mann-Kendall非参数趋势/突变检验、小波分析和反距离加权插值等方法在不同时空尺度上对降雨侵蚀力进行研究,从而确定降雨侵蚀力的时间和空间变化趋势。结果表明,南渡江流域1971—2020年年均降雨侵蚀力范围为11 841.33～23 692.14 MJ·mm·hm^-2·h^-1,均值为16 497.67 MJ·mm·hm^-2·h^-1,年际变化整体呈现波动上升趋势,年降雨侵蚀力存在周期性变化,未发生显著性突变;降雨侵蚀力年内分布集中在7—9月,因此需加强期间水土流失防治工作。季节的年际变化除春季降雨侵蚀力呈现下降趋势外,夏季、秋季和冬季均呈上升趋势;降雨侵蚀力空间分布呈现从南向北逐渐降低的趋势,各气象站变异系数范围为0.24～0.43,由北向南逐步递减,具有较高的区域变异性...     

柴河流域不同农田种植模式下沟渠底泥氮磷及有机质的赋存特征

于旱季及雨季末期对柴河流域不同农田种植模式下沟渠底泥进行原位采集,分析了沟渠底泥中养分含量变化特征及影响养分变化的主要因素。结果表明:除有效磷外,沟渠底泥有机质、全氮、碱解氮及全磷含量均表现为大棚蔬菜地玉米地,说明不同农田利用及管理方式是导致沟渠底泥养分产生差异的主要因素,而沟渠水分条件及植被的变化则导致雨季前后沟渠底泥养分呈现不同的时空差异。沟渠养分的长期积累将影响沟渠湿地系统对径流污染物的去除能力。因此,优化农田种植方式及管理模式仍是滇池流域面源污染防控中最重要的内容之一。     

北京和上海市居民冬夏两季饮用水消费习惯

饮用水是人体暴露于有毒物质的重要暴露源,为了定量描述饮用水中污染物对暴露人群所造成的危害,世界各国的科学家们对饮用水的健康风险评价做了大量的研究.通常,健康风险评价需要污染物毒理学数据和暴露人群的暴露剂量数据.目前,针对很多的有毒污染物,国际上已经建立了应用于健康风险评价的毒理学数据库,同时积累了大量可用的有效数据.而对于暴露人群的暴露剂量数据,则是健康风险评价所要研究的重点.正确估计暴露人群的暴露剂量需要消费者提供大量的消费信息.例如,暴露人群每天消费的饮用水水量.美国环保局(EPA)认为成人每天消耗的饮用水水量为2L·d-1,此外,饮用水的消耗量会随着暴露人群的身体活动状况和所处环境状况(温度,湿度等)的改变而改变.目前,许多研究都是关于饮用水消费信息的,总体来讲这些研究结果基本上与美国环保局所采用的饮水消耗数据相一致.需要说明的是中国居民有完全不同于西方人的饮用水消费方式,如果在进行中国居民饮用水健康风险评价过程中应用美国环保局的假设会带来较大的不确定性.饮用水健康风险评价工作在我国开展并不多,尤其缺少中国居民饮用水消费习惯的数据库.这些客观条件使得在我国进行饮用水健康风险评价时只能从基础做起,积累有效的数据.本研究以北京和上海两座城市居民为研究对象,2002年到2004年分冬夏两季分别进行了4次饮用水消费习惯调查.研究采用随机入户方式(2004年至2005年),与中央电视台-索福瑞联合调查有限公司合作进行.参加调查的家庭从中央电视台入户收视率调查的基础数据库中随机抽取,在抽取过程中兼顾了不同城区、年龄结构、知识结构、收入水平等因素.研究表明,北京和上海居民冬夏两季的日均饮水量分别为2.2L·d-1、1.7L·d-1、2.0L·d-1和1.8L·d-1,这一结果和美国环保局的假设基本一致.同时本研究考察了性别、年龄、职业和季节对应用水消费习惯的影响.研究表明,日均饮水量随年龄的增加有增加的趋势,这一趋势在北京的夏季调查中趋势明显(p=0.01);男性的日均饮用水量大于女性,在上海冬季和夏季调查中均存在显著的差异(冬季:p=0.01;夏季:p=0.04);季节也同样影响被访者的日均饮水量,但是在4次调查中均未发现显著性差异.在北京冬季和夏季的调查中均发现了工作地点对饮用水消费习惯的显著影响(夏季p=0.01和冬季p=0.00).研究同样考察了居民饮用水消费类型,调查结果表明,煮沸后的自来水是中国居民最主要的日常饮品(上海夏季:58.3%;上海冬季67.9%;北京夏季:42.7%;北京冬季:60.0%).同时消费桶装纯净水的被访者也占有相当的比重(上海夏季:36.2%;上海冬季:24.7%;北京夏季:30.7%;北京冬季:60.0%).研究同时表明,在中国居民的日常生活中牛奶和豆奶已经成为重要的日常饮品.极少量的居民(北京夏季:10.7%;北京冬季5.7%;上海夏季1.2%;上海冬季0.6%)有直接饮用自来水的习惯.研究表明滞留水(在自来水水管中滞留6h以上的自来水)是对人体健康影响最大的水,而在我们的调查中,中国居民几乎不直接饮用滞留水.当前,饮用水健康风险评价在世界范围内蓬勃展开,但是这一技术在我国还处于起步阶段.本研究作为饮用水健康风险评价的前期工作,为其在中国的进一步发展提供了基础性的数据.     

Water Consumption Habit in General Population of Shanghai and Beijing, China

饮用水是人体暴露于有毒物质的重要暴露源,为了定量描述饮用水中污染物对暴露人群所造成的危害,世界各国的科学家们对饮用水的健康风险评价做了大量的研究. 通常,健康风险评价需要污染物毒理学数据和暴露人群的暴露剂量数据. 目前,针对很多的有毒污染物,国际上已经建立了应用于健康风险评价的毒理学数据库,同时积累了大量可用的有效数据. 而对于暴露人群的暴露剂量数据,则是健康风险评价所要研究的重点. 正确估计暴露人群的暴露剂量需要消费者提供大量的消费信息. 例如,暴露人群每天消费的饮用水水量. 美国环保局(EPA)认为成人每天消耗的饮用水水量为2L·d-1,此外,饮用水的消耗量会随着暴露人群的身体活动状况和所处环境状况(温度,湿度等)的改变而改变. 目前,许多研究都是关于饮用水消费信息的,总体来讲这些研究结果基本上与美国环保局所采用的饮水消耗数据相一致. 需要说明的是中国居民有完全不同于西方人的饮用水消费方式,如果在进行中国居民饮用水健康风险评价过程中应用美国环保局的假设会带来较大的不确定性. 饮用水健康风险评价工作在我国开展并不多,尤其缺少中国居民饮用水消费习惯的数据库. 这些客观条件使得在我国进行饮用水健康风险评价时只能从基础做起,积累有效的数据. 本研究以北京和上海两座城市居民为研究对象,2002年到2004年分冬夏两季分别进行了4次饮用水消费习惯调查. 研究采用随机入户方式(2004年至2005年),与中央电视台-索福瑞联合调查有限公司合作进行. 参加调查的家庭从中央电视台入户收视率调查的基础数据库中随机抽取,在抽取过程中兼顾了不同城区、年龄结构、知识结构、收入水平等因素. 研究表明,北京和上海居民冬夏两季的日均饮水量分别为2.2L·d-1、1.7L·d-1、2.0L·d-1和1.8L·d-1,这一结果和美国环保局的假设基本一致. 同时本研究考察了性别、年龄、职业和季节对应用水消费习惯的影响. 研究表明,日均饮水量随年龄的增加有增加的趋势,这一趋势在北京的夏季调查中趋势明显(p=0.01);男性的日均饮用水量大于女性,在上海冬季和夏季调查中均存在显著的差异(冬季：p=0.01;夏季：p=0.04);季节也同样影响被访者的日均饮水量,但是在4次调查中均未发现显著性差异. 在北京冬季和夏季的调查中均发现了工作地点对饮用水消费习惯的显著影响(夏季p=0.01 和冬季p=0.00). 研究同样考察了居民饮用水消费类型,调查结果表明,煮沸后的自来水是中国居民最主要的日常饮品(上海夏季：58.3%;上海冬季67.9%;北京夏季：42.7%;北京冬季：60.0%). 同时消费桶装纯净水的被访者也占有相当的比重(上海夏季：36.2%;上海冬季：24.7%;北京夏季：30.7%;北京冬季：60.0%). 研究同时表明,在中国居民的日常生活中牛奶和豆奶已经成为重要的日常饮品. 极少量的居民(北京夏季：10.7%;北京冬季5.7%;上海夏季1.2%;上海冬季0.6%)有直接饮用自来水的习惯. 研究表明滞留水(在自来水水管中滞留6h以上的自来水)是对人体健康影响最大的水,而在我们的调查中,中国居民几乎不直接饮用滞留水. 当前,饮用水健康风险评价在世界范围内蓬勃展开,但是这一技术在我国还处于起步阶段. 本研究作为饮用水健康风险评价的前期工作,为其在中国的进一步发展提供了基础性的数据.     

中国特大城市水资源消费及其与经济和气候的关系——以北京、上海和广州为例

选取了北京、上海、广州三个不同地理纬度、经济较为发达的代表性城市作为研究对象,应用多项式模型把气候耗水量从水资源消费总量中分离出来,用统计分析的方法探讨三个城市水资源消费变化及其与经济和气候的关系。研究表明:城市万元GDP用水量与经济水平有明显的对数相关关系,一般都随经济水平的提高而不断下降,三个城市中,上海的水资源利用率最高,广州居中,北京最低。温度是影响城市气候耗水量的主要气候因子,在1986—1991年,三个城市的气候耗水量与温度的相关性不明显,自1992年以来,气候耗水量与温度距平值的波动趋势愈来愈密切,这说明随着经济的发展和人民生活水平的提高,城市水资源消费与温度的关系越来越密切。     

新疆阿拉尔市苦咸水水化学特征、分布及成因分析

准确查明苦咸水分布、水化学特征及成因对此类非常规水资源的开发利用及当地水安全保障能力的提高具有重要意义.通过对新疆阿拉尔市地下水进行采样分析,利用水化学图解、描述性统计分析、离子比值法、饱和指数法等方法分析苦咸水的水化学特征及形成机制.结果表明,研究区苦咸水水化学类型以HCO₃·SO₄·Cl-Na·Ca·Mg、SO₄·Cl-Na·Mg和SO₄·Cl-Na型为主,苦咸水分布面积2163.45 km²,占总面积的77.26%,主要分布在平原水库下游及塔里木河在该市范围内的后段,苦咸水的形成主要受蒸发-浓缩作用的影响,其次是岩石风化作用,同时,人类活动对研究区苦咸水的空间分布也施加了一定的积极影响.     

Concentration of some polycyclic aromatic hydrocarbons in rain,soil and ground water around Ismailia,Egypt

Residues of acenaphthylene, fluorene, anthracene, pyrene, chrysene, benzo(b)fluoranthene and benzo(k)fluoranthene were monitored in rain, soil and groundwater around Ismailia, in northeast Egypt. Residues detected in rain water in 1995 and 1996 were mainly of relatively low molecular weight. Both acenaphthylene and fluorene were detected in rain for the two consecutive years. Top soil has shown a wider spectrum and higher concentrations of (PAHs) than those detected in deep soil, rain and ground water. Only three compounds, acenaphthylene, fluorene and anthracene were detected in samples collected at 50 cm depth. While no traces of PAHs were detected at 1 m depth detectable concentrations of fluorene and anthracene were monitored in groundwater.     

Water Quality and Pollution in the Hunchun Basin, China

Chemical properties and pollution of water resources were studied in the Hunchun basin, which is located in northeast China and borders directly North Korea and Russia along the Tumen river. Water quality was characterised according to its major constituents and geological features. Ground waters could generally be grouped into (Ca+Mg)-HCO₃ type and (Ca+Mg)-(SO₃+Cl) type in first and the second terrace areas, respectively. The mixing of these two types depends on the local conditions, such as pumping or permeability variations.Hunchun city is a pollution source for local water resources due to its uncontrolled sewage and urban discharge. In a previous study of the southwestern part of the Hunchun basin, groundwater contamination by Fe, Mn and NO₃-N was reported. In addition, this study identified Cd and F as prevailing contaminants in the water resources. Pollution of water resources by these contaminants appeared to be affected by the application of fertilisers, irrigation practice, variation of aquifer characteristics, solubility of mineral phases, and discharge of domestic sewage. Wide distribution and high levels of Cd and F in surface- and ground waters could pose significant problems if they are utilised as major water supply sources.     

Life cycle assessment and environmental improvement of residential and drinking water supply systems in Hanoi,Vietnam

In many Asian cities the public water supply is characterised by low pressure, frequent interruptions and occasional contamination. Hence, private households have to store water and increase pressure individually to ensure an uninterrupted supply at sufficient pressure and water for drinking has to be boiled or supplied separately in bottles. In this study the present water supply system in Hanoi and a number of modification options were analysed from an environmental point of view through life cycle assessment (LCA) in order to identify the most sustainable solutions for future water supply. It was found that the boiling of water for drinking was the largest source of impacts in the present system. Impacts could be reduced significantly if the public supply network was improved and private pumping and storage could be avoided and if the water could be used directly for drinking. It was also found that impacts could be reduced if consumers used bottled water for drinking instead of boiling tap water. Finally, it was demonstrated that even if drinking water cannot be supplied directly through the public network, a reliable public water supply at high pressure is environmentally advantageous. Sensitivity analyses revealed that the conclusions of this study are likely to be applicable to other cities with similar water supply systems.     

Transport,fate, and toxicity of selected public health insecticides in waterways

Application of public health insecticides for mosquito control has increased dramatically with the recent outbreaks in the continental United States of dengue, chikungunya, and Zika. Mosquito control is often controversial because of the potential impacts on health and the environment due to the chemicals used. The emphasis in this review is to examine the transport, fate, and potential effects of the active ingredients in selected public health insecticides used for mosquito control. Due to the many potential entry points for insecticides, especially in urban areas where use is less monitored and application may be in greater amounts per unit area, this review suggests that a potential focus might be on the prevalence and quantification of the cumulative concentrations of these insecticides in natural systems. Often concentrations resulting from a single application are unlikely to cause mortality, but multiple applications may result in concentrations of environmental concern. Minimizing entrance to waterways and public water supply sources can be achieved by applying insecticides during prime meteorological conditions where drift and volatilization are minimized, using vegetated buffer zones in agricultural areas to prevent runoff, and avoiding application to impervious surfaces in urban areas.     

Farmland size,chemical fertilizers,and irrigation management effects on maize and wheat yield in Mexico

ABSTRACT

Farmland size is a key factor in debates over agricultural land use, food security, agrochemical pollution, and the future of smallholder systems. This paper examines relationships between farmland size, chemical fertilizers and irrigation management, and maize and wheat yield in Mexico. We used agricultural census data to estimate the mean farmland areas and crop yields of 5.5 million farms and nine million agricultural plots in 2,455 Mexican municipalities. We also derived indices of socio-environmental and management factors to examine relationships with yield. Using multiple regression models, we found that although mean farmland area positively relates to maize and wheat yield, the relationships depend critically on the management contexts of chemical fertilizers and irrigation, which vary widely across farm size gradients. Smallholder yield gaps were associated with deficits in irrigation, rather than chemical inputs. Findings highlight the growing need for expanded irrigation access and/or water management assistance for smaller farms.     

Arsenic contamination in water,soil, sediment and rice of central India

Arsenic contamination in the environment (i.e. surface, well and tube-well water, soil, sediment and rice samples) of central India (i.e. Ambagarh Chauki, Chhattisgarh) is reported. The concentration of the total arsenic in the samples i.e. water (n=64), soil (n=30), sediment (n=27) and rice grain (n=10) were ranged from 15 to 825 μg L⁻¹, 9 to 390 mg kg⁻¹, 19 to 489 mg kg⁻¹ and 0.018 to 0.446 mg kg⁻¹, respectively. In all type of waters, the arsenic levels exceeded the permissible limit, 10 μg L⁻¹. The most toxic and mobile inorganic species i.e. As(III) and As(V) are predominantly present in water of this region. The soils have relatively higher contents of arsenic and other elements i.e. Mg, Al, Si, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Ga, Zr, Sn, Sb, Pb and U. The mean arsenic contents in soil of this region are much higher than in arsenic soil of West Bengal and Bangladesh. The lowest level of arsenic in the soil of this region is 3.7 mg kg⁻¹ with median value of 9.5 mg kg⁻¹. The arsenic contents in the sediments are at least 2-folds higher than in the soil. The sources of arsenic contamination in the soil of this region are expected from the rock weathering as well as the atmospheric deposition. The environmental samples i.e. water, soil dust, food, etc. are expected the major exposure for the arsenic contamination. The most of people living in this region are suffering with arsenic borne diseases (i.e. melanosis, keratosis, skin cancer, etc.).