水文变化条件下农田溪流营养盐滞留效应模拟

以巢湖流域某一典型农田源头溪流为对象,基于溪流水文条件的动态变化性,从水文概率密度模型与营养盐滞留率模型综合集成角度,解析较长时间尺度下营养盐滞留有效流量的动态变化特征.在对水文概率密度模型Monte Carlo随机模拟的基础上,根据先前10次野外示踪实验获得的营养盐吸收速度等数据信息,定量评估溪流营养盐滞留的总体水平,估算最有效流量和等效流量.结果表明,农田溪流渠段的NH₄⁺、PO₄^3-滞留能力总体偏低,相应的期望滞留率分别为0.0671(6.71%)和0.0541(5.41%),最有效流量分别为0.0051,0.0049m³/s,功能等效流量分别为0.044,0.043m³/s.基于溪流营养盐吸收速度明显偏低的客观现状,有必要从溪流形态和河床地貌特征的改造着手,提升溪流水体营养盐滞留能力.     

长江三角洲生态系统服务价值的测度与分析

长江三角洲生态系统服务总价值为272.34亿美元/年，其中森林生态系统贡献45.34亿美元/年，占总生态服税务价值的16．65％；湿地生态系统贡献58．46亿美元，年，占到总服务价值的21.53%；农田生态系统贡献4.08亿美元库，占总价值15％；河流与湖泊生态系统服务价值为129．48亿美元，年，占总价值的47．54％；浅海海域生态系统服务价值为34．89亿美元，年，占总价值的12．84％。长江三角洲的生态系统服务价值的主要提供者是水为主导因子的河流与湖泊生态系统、湿地生态系统、浅海海域生态系统，提醒人们水是该地区主要而富有特征的生态要素，是未来可持续发展的关键性要素，要关注区域水问题。长江三角洲生态服务价值占区域国民生产总值的1／4多．这一比例虽然与世界与全国平均水平比较，相对较低，但不说明生态服务价值是可以被忽略的，相反，说明支持国民经济运转的自然生意服务非常重要，需要保护相关的生态系统。长江三角洲的生态系统服务在干扰调节、水调节、水供应、养分循环、废物处理等方面的价值较大，分别占总价值的比例为119％、3054％、11.99％、22.97％和7.22%。这与水在区域中的重要性是一致的。另外，长江三角洲生态系统在气候调节、防止侵蚀、食品生产、原材料、文化娱乐等项服务上也有一定价值。     

基于MODIS时序NDVI主要农作物种植信息提取研究

农业在黄河三角洲地区占有重要地位,及时、准确地掌握该地区农作物分布信息对政府有关部门制定农业政策、指导农业生产具有十分重要的意义。时序植被指数能够反映农作物物候特征,帮助识别农作物类型,在农作物种植信息提取方面具有明显优势。论文选取2014年MOD09Q1时序遥感数据集,以黄河三角洲主要农作物为研究对象,利用Harmonic Analysis of NDVI Time-Series（Hants）滤波重构NDVI时序曲线,通过对比待分像元NDVI时序曲线与参考时序曲线的相似性,实现农作物种植信息提取。对分类结果进行面积统计和空间分布精度检验：冬小麦、棉花、玉米的面积提取精度分别达到96.8%、95.5%、85.1%,空间匹配总体精度达86.9%。结果表明该方法有效可行,能够为该地区农业监测提供技术基础。     

株洲市农田土壤重金属生物可给性及其人体健康风险评估

在我国湖南株洲市采集42个农田土壤样品,利用SBET(simple bioavailability extraction test)方法研究土壤中重金属生物可给性,探讨了其与土壤理化性质之间的关系,并采用目前常用的人体健康风险评估方法,评估了该地区土壤重金属经口腔摄入后对人体的健康风险. 结果表明:研究区土壤中Cr、Cu、Zn、As、Cd和Pb总量(以w计)分别为101~407、22.9~139、64.0~2286、5.80~137、0.310~26.4和17.9~691mg/kg,生物可给量(以w计)分别为3.80~38.1、1.96~106、5.06~1516、0.160~53.6、0.140~21.3和10.8~570mg/kg. 不同重金属的生物可给性差异很大,生物可给性平均值为Cd(66.0%)>Pb(59.0%)>Cu(44.9%)>Zn(35.8%)>As(16.9%)>Cr(5.72%). 采用统计学上的显著模型,可通过土壤重金属总量、pH、w(OM)(OM为有机质)和w(TC)(TC为全碳)较好地预测该地区土壤重金属的生物可给量. 儿童的HI(总非致癌风险)和TCR(总致癌风险)均高于成人,HI和TCR平均值分别约为成人的8.0和1.5倍. 用土壤重金属总量评估经口摄入途径的风险高估了实际的人体健康风险,用重金属生物可给性进行调整后风险显著降低,HI和TCR平均值分别降低了71%和74%. 但用生物可给性进行调整后仍有部分采样点的HI或TCR超过风险阈值,需要引起特别关注.      

大城市郊区典型区域农户作物种植选择行为及其影响因素对比研究——基于沈阳市苏家屯区238户农户的调查研究

研究从农户作物种植选择行为角度出发,以马斯洛需求层次理论为基础,通过构建社会经济及政策变化对农户种植选择行为影响机理分析框架和理论模型,基于沈阳市苏家屯区238户农户调查数据,采用统计分析法和Logistic回归分析,研究结果表明:工业化、城市化进程的加快促进了大城市郊区非农就业机会的增多和对农产品需求的增加,导致农户作物种植业选择行为出现了明显的"非粮化"和"非农化"趋势,不同区域农户作物选择行为存在明显的差异,在空间上形成近郊区以种植粮食作物为主→远郊区兼种粮食作物和经济作物为主→纯农村区以种植经济作物为主的"反杜能圈"式的种植模式特征。在此研究基础上,从外部环境包括城市扩展、经济结构、市场价格变化、政策制度安排和内部环境包括个人特征、家庭特征、资源禀赋等7类因素13个因子对产生差异的影响机理进行分析,结果显示不同区域、不同因子的作用方向、影响程度与显著性表现均有所不同。根据以上的研究结果,政府应该从鼓励农户发展休闲农业、合理引导农户把握市场和培养新型农民等方面入手,优化农业结构调整,促进农村土地合理利用,提高土地利用效率,实现农村土地资源的持续利用。     

不同水源灌溉的农田表层土壤中多氯联苯和多溴联苯醚的浓度分布特征

本工作主要关注北京郊区污水河、地下水及混合水源灌溉的3块农田的表层土壤中,26种多氯联苯(PCBs)和14种多溴联苯醚(PBDEs)的浓度分布特征,并对目标污染物各单体浓度之间的相关性进行了统计学分析.结果显示,所有供试表层土壤样品中共检出26种PCBs(∑26PCBs),浓度水平范围为130—1.93×103ng.kg-1干重.检出的PCBs种类包括12种共平面多氯联苯异构体(15.6—433 ng.kg-1干重),6种指示型多氯联苯异构体(50.7—452 ng.kg-1干重)和其它8种多氯联苯同系物(52.1—1.15×103ng.kg-1干重).同时还检出14种多溴联苯醚同系物(∑14PBDEs),浓度水平范围为1.81—14.4μg.kg-1干重,其中十溴联苯醚(BDE-209)为最主要的组分,约占总组分94%以上.污水河河水和地下水混合灌溉的农田中PCBs和PBDEs的浓度大于地下水灌溉农田中的含量.此外,在所有样品中发现高氯代的多氯联苯同系物(氯原子数≥4)浓度之间存在显著的相关性,可能与灌溉水源和土壤对高氯代联苯的强保留等因素有关.     

秸秆还田对农田周年地表径流氮、磷、钾流失的影响

2009—2010年在大田试验条件下,小麦季和水稻季分别以扬麦16和运2645为供试材料,两季均设置常规处理（A）、秸秆还田（B）、秸秆还田减肥（C）、肥料运筹（D）和少免耕（E）5个处理组合。研究不同处理对稻麦两熟制农田周年地表径流氮、磷、钾流失的影响。结果表明：（1）稻麦两季农田共发生地表径流20次,总地表径流水量为6.4×106kg·hm-2;（2）秸秆还田能够显著降低稻麦两熟制农田周年地表径流氮、磷、钾流失量,不同处理周年地表径流总氮和钾的流失量由高到低均依次为少免耕、常规处理、肥料运筹、秸秆还田和秸秆还田减肥,不同处理周年地表径流总磷流失量由高到低依次为少免耕、肥料运筹、常规处理、秸秆还田和秸秆还田减肥,秸秆还田使稻麦两熟制农田地表径流氮、磷、钾流失量分别比常规处理下降7.7%、8.0%、6.8%;（3）水稻季农田地表径流总氮、总磷、钾流失量分别占稻麦两熟制周年总氮、总磷、钾流失量的61.5%、44.0%、73.3%;（4）秸秆还田使稻麦两熟制农田周年地表径流氮、磷、钾流失率显著降低;（5）秸秆还田使水稻成熟期土壤速效养分质量分数显著提高;（6）秸秆还田使稻麦两熟制农田周年作物产量比常规处理略有增加。     

地表反照率动态参数化方案研究——以玉米农田为例

利用2006-2008年锦州玉米农田生态系统野外观测站的通量、气象及生物因子观测资料研究了地表反照率(α)的动态参数化方案。结果表明:α与太阳高度角(h_θ)呈对数关系,与表层土壤湿度(SWC)呈对数或线性关系,与叶面积指数(LAI)呈指数或线性关系。非生长季,h_θ与SWC为α的主要影响因子,与α分别呈对数和线性关系时α的模拟精度明显好于其他关系,除初春外,大部时段的α模拟误差都较小。生长季,α主要受h_θ、SWC和LAI的影响。采用α分别与h_θ、SWC和LAI呈对数、线性和指数关系时α的模拟精度较高,受资料限制,大部分时段的α被明显低估,玉米营养生长阶段的模拟精度更差。引入植被覆盖度(F_veg)对裸土和植被分别赋权重所建立的α动态参数化模型,在生长季内α的模拟误差明显减小,营养生长时段α的模拟精度显著提高。该研究将为陆面过程模型提供动态的植被反照率参数,从而可提高模拟的准确性。     

基因型、播期和密度对不同成穗型小麦籽粒产量和灌浆特性的影响

采用裂裂区设计,研究了主茎分蘖成穗并蘑型品种临优145、临优2069、临优2018和主茎成穗为主型品种临汾138、临汾139播期和种植密度对小麦籽粒产量及灌浆特性的影响.结果表明,在本试验条件下,基因型、播期和种植密度对小麦籽粒产量的效应大小为:播期>基因型>种植密度.临优145和临优2018最佳播期为10月3日,最佳种植密度分别为318.16×104hm-2和313.77×104 hm-2;临汾138最佳播期为10月1日,最佳种植密度为375.00×104hm-2;其最高产量分别达7 573.43 kg hm-2、8 202.52 kg hm-2和8 390.34 kg hm-2.小麦籽粒灌浆进程符合三元次方程"慢、快、慢"的"S"型变化;随播期推迟,理论最高粒重(W)、最大灌浆速率(Rmax)、平均灌浆速率(R)和起始生长势(C0)均提高,灌浆持续期(S)和有效灌浆持续期(Se)延长,籽粒产量先升高后降低;种植密度对小麦籽粒灌浆速率影响较大.对灌浆持续期影响较小.相关分析表明.灌浆速率与千粒重极显著正相关;临优145的Se与千粒重显著正相关,而临优2018不显著.不同成穗型品种对播期和种植密度敏感性存在差异,其中,临汾138对播期的敏感性大于临优2018和临优145;临优145和临优2018对种植密度的敏感件大于临汾138.图3表8参19