芬兰北部流域内林业、农业及沉积对氮输出综合作用的模拟

本文运用了以遥感为基础的土地利用和森林分类,研究了大流域氮输出-存留空间模型N_EXRET.根据经验研究,估算了用以描述农业、林业和泥炭产量(收获)所起作用的输出系数.通过一小块集水试验区内详细记录的数据,求得林业活动典型系数.讨论了将该模型应用于奥鲁(Oulujoki)河流域(22840km2)的模拟效果.将氮通量预估模型与该流域不同地点测得的氮能量值进行了比较.根据资源配比,农业占总输出的17%,变动范围为8%(最高的亚流域)约38%(最低的近海亚流域).林业约占16%,不同亚流域间变化较小(11%～24%).在各亚流域中,所得到的氮输出总额中有7%～37%存留下来.根据质量平衡和敏感度分析,估计湖泊存留为5～10kg/hm2·a,泥炭地为0～1kg/hm2·a.从三条邻近的河流流域中取得的试验数据证实了模型结论.但是,对那些土地利用和沉积格局与北部流域明显不同的流域,还需进一步研究.     

我国亚热带丘陵地区流域氮素的平衡与源汇特征

以位于北亚热带丘陵地区不同利用条件下的2个相邻小流域(F:森林、FA:森林/农田)为研究区域,2007年3月～2009年2月通过定期监测雨水和径流水以及对其NH 4+-N和NO 3--N的测定,分析了流域氮素的平衡与源汇特征.结果表明,雨水中无机氮的输入量为16.72 kg.(hm2.a)-1,NH 4+-N占56%;2个小流域(F、FA)径流水中无机氮的输出量分别为5.31kg.(hm2.a)-1和8.21 kg.(hm2.a)-1,NO 3--N占75%～82%,流域内农业活动加剧了径流水中氮素的输出.大气干湿沉降输入的无机氮总量为20.06～23.41 kg.(hm2.a)-1,约占当地氮肥施用量13%～15%.2个小流域(F、FA)由于氮沉降及其转化产生的H+量分别为355 mol.(hm2.a)-1和461 mol.(hm2.a)-1,流域内农业活动在一定程度上加速了土壤酸化进程.流域氮素收支平衡表明2个小流域(F、FA)氮素净滞留量分别为13.35～16.70 kg.(hm2.a)-1和17.89～23.38 kg.(hm2.a)-1,受到农业活动影响的流域(FA)氮素的净滞留率(33%～40%)远比森林流域(F)(65%～70%)低,表明我国亚热带地区以森林为主的流域目前仍具有氮汇作用,但流域内农业活动降低了生态系统的氮汇潜力.     

AnnAGNPS模型在九龙江流域农业非点源污染模拟应用

运用连续-分布式参数模型(AnnualizedAgriculturalNonPointSourceModel,AnnAGNPS)进行中国南方山区中等尺度流域———九龙江流域农业非点源污染负荷估算和对流域过程和管理措施的模拟.利用4个典型汇水区校正模型参数,并进一步在九龙江的北溪和西溪两大支流流域验证模型的适宜性.以此为基础模拟西溪总氮负荷为24.76kg/(hm²·a),总磷负荷为0.67kg/(hm²·a);北溪总氮负荷10.28kg/(hm²·a),总磷负荷为0.40kg/(hm²·a).运用AnnAGNPS模型对典型汇水区特定集水单元、西溪和北溪流域的土地利用管理措施进行分别模拟.模拟结果显示坡地种植退耕返林后,天宝仙都集水单元92地表径流、泥沙、总氮和总磷负荷可分别削减了21.6%、25.9%、96%和79.2%;下庄集水单元93地表径流、泥沙总氮和总磷负荷削减率分别为94.1%、54.9%、99.2%,和79.7%;模拟西溪香蕉地改种双季稻,西溪总氮、可溶态氮、总磷和可溶性磷依次削减了23.83%、25.44%、9.08%和19.84%;模拟北溪流域内生猪场全部搬迁,流域出口总氮和可溶态氮的削减率分别为63.54%和76.92%.     

水稻田对猪粪的最大消纳能力研究

为最大限度地利用土地处理猪粪,减少养殖废弃物的排放和化肥的使用,采用大田试验方法,研究亚热带地区水稻田对猪粪的最大消纳能力.对水稻田施以4组不同水平猪粪处理——MNK1(猪粪7454kg/hm2、尿素55kg/hm2、钾肥36kg/hm2)、MNK2(猪粪14911kg/hm2、尿素110kg/hm2、钾肥71kg/hm2)、MNK3(猪粪19381kg/hm2、尿素143kg/hm2、钾肥92kg/hm2)和MNK4(猪粪23854kg/hm2、尿素176kg/hm2、钾肥113kg/hm2),检测施粪过程中降雨径流ρ(COD_Cr)、ρ(TN)、ρ(TP)、ρ(NH₄+-N)等的变化规律,结合水稻产量和各组施肥方式下土壤养分的累积,分析了亚热带地区水稻种植过程猪粪的最佳使用量和土壤承载力. 结果表明:①猪粪增施60%,则每hm2水稻增产180kg. ②MNK2处理的稻田土壤实际产生径流中的TN、TP流失量较MNK3处理分别少32%、39%;MNK2处理稻田土壤的w(TN)、w(TP)、w(TK)比MNK3处理分别减少9%、17%、26%;与全部施入化肥相比,水稻按MNK2水平进行施肥能减少氮、磷流失量6%、13%左右. 在保证经济效益和生态环境效益的同时,单季水稻田最大能消纳猪粪14911kg/hm2,每hm2水稻产量保持在6193kg水平上.      

洪湖流域半封闭池塘河蟹养殖氮磷污染负荷研究

选取洪湖流域半封闭池塘河蟹养殖区域为调查样本,针对一个养殖周期内6个监测点位(1个背景点,3个养殖水体点,2个纳污水体点)TN、TP值进行监测分析。监测结果表明,养殖准备期(12月～1月),养殖水体TN、TP值与同期背景值没有明显差异;养殖中后期(3月～10月),养殖水体和纳污水体TN、TP均明显高于同期背景值,大部分为劣Ⅴ类水质。按5～10月份养殖水体TN、TP实测值进行化学分析法估算,一个养殖周期内养殖水体TN、TP污染负荷为27.61kg/hm2、7.33kg/hm2,则洪湖流域半封闭池塘河蟹养殖排放的TN、TP污染负荷约为269.11t/a、71.46t/a。另据对样本区域养殖生产过程的调查,按物料平衡法估算的TN、TP污染负荷为57.61kg/hm2、11.60kg/hm2,而洪湖流域半封闭池塘河蟹养殖TN、TP污染负荷约为561.51t/a、113.06t/a。     

在瑞典一个流域模拟潜在湿地对磷持留的影响

在瑞典南部,为了清除农业流域中的氮而建造了一些湿地.利用3个监测很好的湿地的输入--输出数据也估算了这类湿地对河流中磷的可能影响.这样做是为了设计一个取决于流八特征的磷清除的简单模型.然后,利用HBV-NP模型和有关湿地面积和位置的假设,在流域尺度(1900km2)模拟了湿地对氮和磷降低的影响.这3块湿地都作为总磷(tot-P)和总悬浮固体物质(TSS)的沉降地,其清除量分别为10%～31%和28%～50%.17～49kg/hm2·a的平均磷清除率与该模型拟合得非常好.在流域尺度进行的模拟表明,湿地捕获磷要比捕获氮更有效(以负荷的百分比来计算),也表明可能应当鼓励在远离流域排水口的上游建造清除磷的湿地.     

环境质量评价与环境监测 环境监测

X83200701356酸沉降下韶山森林氮的输入、输出通量变化特征/张西林湖南大学环境科学与工程学院)…∥环境科学研究/中国科院.-2006,19(4).-31~35环图X-6以韶山蔡家塘森林小流域2001年实地监测的大气降、穿透水和地表水数据为基础,对酸沉降作用下韶山森林的输入、输出的月均通量及变化特征进行了研究.结果表:2001年N输入通量为53.81kg/hm2,主要以NH4+形式占总输入的64%)输入该森林生态系统;2001年N输出通为3.57kg/hm2,主要以NO3-形式(占总输出的64%)输该森林生态系统.韶山森林2001年N净滞留量达到.24kg/hm2.月均输出通量极大值出现在降雨…     

环境生物学

X1712(X)0(X) 036黄土丘陵区小流域土地利用变化对生态环境的影响—以延安市羊圈沟流域为例/傅伯杰…(中科院生态环境研究中心)//地理学报/中科院地理研究所一1999,54(3)一241一244环图K一3 选择黄土丘陵沟壑区的羊圈沟流域,应用地理信息系统和野外采样分析,从小流域、坡面和单一土地利用类型三个尺度层次研究土地利用变化·对流域土壤侵蚀、土壤养分和土壤水分的影响。结果发现:19%年比1984年该流域坡耕地减少了43%,林地增加了42%,草地增加了5%,土壤侵蚀量减少了24%。坡耕地一草地一林地土地利用结构具有较好的土壤养分保持能力,且前期土…     

土地管理措施对营养物质排放的影响

采用分布式的非点源污染模型SWAT(soil and water assessment tool),结合GIS技术,模拟了张家冲小流域化肥施用量变化、等高种植和退耕还林对营养物质氮磷排放的影响.结果表明,当农业用地的氮肥施用量由630 kg/hm2增加到955 kg/hm2,磷肥施用量由200 kg/hm2增加到300 kg/hm2时,氮、磷营养物质排放量也呈现增大的趋势.其中,硝态氮负荷达到了3 776.59 kg,增加了19.7%,变化率最大,变化率最小的为无机磷,仅增加了2.7%.采取等高种植的方式对氮、磷排放负荷的影响较小.当小流域内坡度25%的坡耕地全部退耕还林后,各种形态氮、磷排放负荷下降,其中有机态磷下降16.3%;有机氮、氨氮和无机磷与退耕还林前相比,分别降低了22.7%,25.4%和27.9%,在张家冲小流域,对坡度25%的坡耕地实行退耕还林、减少化肥施用量对减少氮磷负荷排放作用明显.     

流溪河水库流域非点源溶解态氮磷污染负荷估算

流溪河水库作为广州市最重要的水源地之一,其水环境质量受到广泛关注. 利用基于SCS模型的污染负荷输出,对流溪河水库流域非点源溶解态氮磷污染负荷进行估算. 结果表明:流域非点源溶解态氮污染负荷为384.31 t/a,溶解态磷污染负荷为20.68 t/a.其中氮贡献最大的为林地,占50.93%;其次为园地,占18.10%.磷贡献最大的亦为林地,占49.22%;其次为旱地,占15.85%.溶解态氮单位面积污染负荷道路最高,为50.57 kg/(hm2·a);其次是水田,为33.60 kg/(hm2·a).而溶解态磷单位面积污染负荷最大是水田,为3.43 kg/(hm2·a);其次是道路,为3.19 kg/(hm2·a). 与水库流域颗粒态氮磷污染负荷比较表明,溶解态氮大于颗粒态氮,氮以溶解态迁移为主;溶解态磷则小于颗粒态磷,但由于颗粒态磷易随泥沙受阻或沉降,溶解态磷对水库水质的影响依然是总磷关注的重点.