东莞市蔬菜基地土壤中喹诺酮类抗生素的污染特征研究

抗生素作为新兴环境污染物在区域农业土壤污染特征研究中鲜见报道.本文利用固相萃取-高效液相色谱-串联质谱分析方法,调查了东莞市18个区镇24个代表性蔬菜基地土壤中喹诺酮类抗生素(QNs)的含量与分布特征.结果表明,4种喹诺酮类化合物的检出率均在90%以上,以环丙沙星(平均含量24.93μg·kg-1)和恩诺沙星(平均含量...     

石漠化山地复合生态系统评价——以广西平果县龙何屯生态重建示范区为例

以广西平果县龙何生态重建示范区的石漠化山地复合生态系统为例,依据试验研究及专家咨询的结果,构建了一个基于自然子系统、社会子系统、经济子系统的评价指标体系,采用层次分析法对指标体系中各指标的权重值进行了分析,应用指数评价模型对石漠化山地复合生态系统进行综合评估。层次分析结果表明,植被覆盖率、人类活动强度、物种多样性、物质生活指数、石漠化程度、水土流失程度等指标的权重值较大,是石漠化山地复合生态系统的重要影响因子;指数评价模型的评价结果表明,石漠化山地复合生态系统的总体质量较差,但通过生态示范区建设,改善复合生态系统中的植被状况,改善农业生产条件和推广先进农业技术,提高系统中人类的生活水平,可以使复合生态系统中社会、经济、环境3个子系统的转运功能逐渐趋于协调,总体质量逐渐好转。     

基于生命周期的循环农业系统评价

针对"循环经济系统是低碳经济的实现途径之一"的观点,在国内外研究的基础上,改进LCA模型,以湖南某典型的循环鸭业产业进行实证研究.整个鸭产业生命周期中耗用的不可再生资源、土地、水资源分别为48.629MJ、2.36m2和1321.41kg,潜在的温室气体、环境酸化、富营养化、人体毒性、水体毒性、土壤毒性分别为11543.26g(CO2eq)、52.36g(SO2eq)、25.83g(PO4eq)、1.26、60.74、24.65g(1,4-DCBeq),加权评估后,富营养化、水体毒性、土壤毒性潜在威胁均高于温室气体.结果表明,建立在传统生产模式上的循环农业适宜"适度循环";循环农业不能盲目追求低碳发展,在降低碳排放的同时还须考虑土壤和生物固碳,才能全面评价碳排放问题;循环经济和循环农业在评估碳排放的同时,还需对环境酸化、富营养化、生态毒性等其他生态指标进行评估,建立系统评价体系;LCA能够较好地对循环农业进行整体评价,值得进一步研究.     

基流对亚热带农业流域氮素输出的贡献研究

随着经济的迅猛发展和人民生活水平的逐步提高,亚热带农业小流域的面源污染日趋严峻,恶化的水体环境质量已经成为该区域可持续发展和生态文明建设的重要障碍.基流过程对流域生态水文过程有重要影响,因此本研究选取湖南省长沙县的脱甲和涧山两个农业小流域作为调查对象,通过流域观测和模型估算方法,对比分析2011年1月至2013年12月间流域基流过程对总氮(TN)输出的贡献.结果表明,在较高强度水稻种植的脱甲流域的月平均基流流量、平均基流TN流量加权浓度和平均基流对TN输出贡献[15.2 mm·month~(-1)、4.14 mg·L~(-1)和0.54 kg·(hm~2·month)~(-1)],均大于较低强度水稻种植的涧山流域[11.4 mm·month~(-1)、1.72 mg·L~(-1)和0.20 kg·(hm2·month)~(-1)].基流对TN输出贡献呈现明显的季节性变化,如在水稻生长季,脱甲和涧山流域基流对TN输出贡献分别为23.2%和18.6%,均低于休耕季的46.9%和40.0%,表明水稻种植会提高休耕季的流域基流过程对TN输出的贡献.因此,为缓解农业小流域水体面源污染,应当在农业小流域中实施合理的稻田管理措施来降低基流对TN输出的贡献.     

生态经济学视角下的循环农业：理论、实践与发展方向

农业经历了生态农业、化学农业到生态农业的变迁,生态农业是起点也是终点。发达国家饱尝了发展化学农业的苦果,随后转轨到生态农业的道路上,最后认识到只有发展循环农业才能够做到农业可持续发展。发达国家的循环农业特别强调生态内涵和变废为宝理念,政府的财政投入和科研投入力度很大。相比之下,我国虽然已经开始发展循环农业,但目前还并不普遍,化学农业还占有很大比例。学习吸收发达国家的经验,会让我国尽早走上循环农业的发展道路。循环农业是我国农业的发展方向,为了做到这一点,需要强化农业产业化力度、加大财政补贴力度和科研投入力度。     

水稻种植对中亚热带红壤丘陵区小流域氮磷养分输出的影响

以湖南省长沙县的脱甲流域(高水稻种植面积比例)和涧山流域(低水稻种植面积比例)为研究对象,对比研究红壤丘陵地区典型农业流域水稻种植对河流水体氮磷浓度和输出强度的影响.连续16个月的监测结果表明,脱甲和涧山流域河流水体均存在比较严重的养分污染,尤其是氮污染;对比两个流域,脱甲流域河流水体的氮磷浓度水平和水质恶化程度均高于涧山流域.从养分组成来看,脱甲流域河流水体中氮以铵态氮为主(占总氮的58.5%),而涧山流域主要是硝态氮(占总氮的76.1%).脱甲流域中可溶性磷占总磷比例为47.1%,高于涧山流域的37.5%.从养分浓度变化的时间动态而言,两个流域河流中各形态氮素水平在1~2月和7月较高,而可溶性磷和总磷在5~6月和10~12月出现两个峰值.由于两个流域河道径流主要集中在水稻种植期间的4~10月,脱甲流域河流中较高的氮磷养分浓度意味着潜在的氮磷流失风险.脱甲流域月平均总氮输出通量为1.67 kg·(hm2·月)-1,总磷为0.06 kg·(hm2·月)-1,均高于涧山流域的0.44 kg·(hm2·月)-1和0.02kg·(hm2·月)-1.考虑到两个流域的气候、地形地貌、土壤类型、农田耕作方式相似而只是水稻种植面积比例不同,因此,在该地区传统的水稻栽培管理模式下,较高面积比例的水稻种植对流域河流水体环境存在潜在威胁.     

关于我国21世纪农业清洁生产的思考

现代工业的出现和工业化进程的不断发展,使生态环境受到污染和破坏。清洁生产因突破了传统的终端污染控制的被动局面,在工业领域得到推广应用。然而,以高度集约化和大量化学物质投入为重要特征的现代农业,所导致的环境污染问题也日益严峻。因此,为达到农业生产与生态环境协调发展的目的,农业清洁生产应成为２１世纪农业发展模式和农业环保策略,其关键是开发绿色农用品,改进农业生产技术。     

Testing and Improving Temperature Thresholds for Snow and Rain Prediction in the Western United States

The phase of precipitation at the land surface is critical to determine the timing and amount of water available for hydrological and ecological systems. However, there are few techniques to directly observe the precipitation phase and many prediction tools apply a single temperature threshold (e.g., 0°C) to determine phase. In this paper, we asked two questions: (1) what is the accuracy of default and station optimized daily temperature thresholds for predicting precipitation phase and (2) what are the regions and conditions in which typical temperature‐based precipitation phase predictions are most suited. We developed a ground truth dataset of rain vs. snow using an expert decision‐making system based on precipitation, snow depth, and snow water equivalent observations. This dataset was used to evaluate the accuracy of three temperature‐threshold‐based techniques of phase classification. Optimizing the temperature threshold improved the prediction of precipitation phase by 34% compared to using 0°C threshold. Developing a temperature threshold based on station elevation improved the error by 12% compared with using the 0°C temperature threshold. We also found the probability of snow as a function of temperature differed among ecoregions, which suggests a varied response to future climate change. These results highlight a current weakness in our ability to predict the effects of regional warming that could have uneven impacts on water and ecological resources.     

Decline of traditional rice farming constrains the recovery of the endangered Asian crested ibis (Nipponia nippon)

Traditional agriculture benefits a rich diversity of plants and animals. The winter-flooded rice fields in the Qinling Mountains, China, are the last refuge for the endangered Asian crested ibis (Nipponia nippon), and intensive efforts have been made to protect this anthropogenic habitat. Analyses of multi-temporal satellite data indicate that winter-flooded rice fields have been continuously reduced across the current range of crested ibis during the past two decades. The rate of loss of these fields in the core-protected areas has unexpectedly increased to a higher level than that in non-protected areas in the past decade. The best fit (R² = 0.87) numerical response model of the crested ibis population shows that a reduction of winter-flooded rice fields decreases population growth and predicts that the population growth will be constrained by the decline of traditional winter-flooded rice fields in the coming decades. Our findings suggest that the decline of traditional rice farming is likely to continue to pose a threat to the long-term survival and recovery of the crested ibis population in China.

Electronic supplementary material

The online version of this article (doi:10.1007/s13280-015-0649-5) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

农业源水污染物削减技术探讨

农业面源污染是水体中COD、氮、磷等指标的主要来源。它包括农药化肥施用、畜禽养殖和农村生活污水排放。对农业源水污染物进行削减是实现污染物总量控制的重要手段。通过详细总结国内外现有农业源水污染物削减技术方法,分析对比其优缺点和实用性,筛选出适用于不同农业污染来源的污水处理技术。结果表明,畜禽养殖废水的适宜处理技术有厌氧/缺氧/好氧(A/A/O)、序批式活性污泥法(SBR)、膜生物反应器(MBR)、升流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧沼气池;农地施肥污水的适宜处理技术有SBR、MBR、UASB;农村生活污水的适宜处理技术有厌氧沼气池、生物滴滤池、人工湿地、稳定塘。