江汉平原中部浅层地下水中氨氮的有机质来源探究

江汉平原地下水氨氮浓度普遍超标,但是氮污染来源尚不明晰,尤其是对潜在的有机来源氮的认识还很不充分。本研究对江汉平原中部浅层地下水和沉积物中的溶解性有机质（Dissolved organic matter,DOM）荧光组分与氨氮关系进行了调查研究,并对沉积物的氮形态进行分析,探讨了沉积物中有机质向氨氮的潜在转化过程。研究表明研究区内浅层地下水中广泛分布溶解性有机碳与NH₄⁺,并且两者浓度呈现正相关关系（R²=0.42,p<0.01）,该区域地下水呈现强还原环境有利于DOC与NH₄⁺的赋存。DOM荧光光谱谱图的平行因子分析（Parallel factor analysis,PARAFAC）结果表明：地下水与沉积物中DOM均含有类氨基酸与类富里酸组分。有机质组分荧光强度与氨氮浓度相关性结果表明：沉积物DOM中类富里酸和类氨基酸组分与氨氮均呈现强正相关性（R²=0.92~0.96,p<0.01）;地下水中DOM类富里酸组分与氨氮呈现较强的正相关性（R²=0.62~0.66,p<0.01）,而类氨基酸组分与氨氮的正相关性不明显。地下水中相较沉积物中,DOM的类富里酸和类氨基酸组分与氨氮相关性减弱,这种变化可能指示了类富里酸稳定赋存在含水层,而类氨基酸更容易分解消耗。沉积物中凯氏氮占总氮的87.04%~93.51%,表明沉积物中的氮主要为可以转变为NH₄⁺的有机氮形态,因而满足了地下水中的NH₄⁺由沉积物有机氮转化产生的必备条件。江汉平原沉积物中有机氮的分解是浅层地下水氨氮的重要来源。     

三江平原草甸白浆土P、K养分含量特征及影响因素

在三江平原湿地植物生长季节期内,选择具有代表性的小叶章湿地发育的草甸白浆土为研究对象,逐月分层采集土样,测定其P、K含量.在此基础上借助SPSS软件和灰色关联分析技术,探讨了草甸白浆土中P、K含量的分布特征及相关环境因子对P、K含量动态变化的影响.结果表明:草甸白浆土中P、K含量在剖面垂直方向具有明显的分层现象,P、K分布与土层的相关性均较好,相关系数均在0.94以上.此外,草甸白浆土各土层P、K含量在植物生长季节均呈明显的动态变化,用一元三次非线性回归模型可得到较理想的拟合结果.同一环境因子对草甸白浆土各土层中全P、全K、速效P及速效K的动态分布影响程度不同;不同环境因子对同一土层中P、K的动态分布影响程度更不同.降水量在所有环境因子中影响程度最大,且土壤表层受环境因子的影响较底部土层敏感.     

灌溉降低华北冬小麦干旱减产的风险评估研究

从冬小麦生育期水分供需平衡的关系出发，建立了其缺水率模式。采用风险分析技术与方法，基于华北平原河北省及京津地区代表站点近40a(1961—2000年)冬小麦供需水的有关资料，估算了冬小麦全生育期在不同灌溉条件下，不同干旱年型不同缺水率出现的概率，分析了灌溉可降低的冬小麦干旱减产的风险水平。结果表明：这些地区生育期内的自然降水和底墒水只能满足冬小麦全生育期需水的1／3—2／3。如果没有灌溉，冬小麦全生育期缺水率20％以上出现的概率大都在80％以上，缺水率30％—40％的重早年出现的概率高达30％；随着灌水次数的增加，相应干旱减产的风险水平随之降低。如果在缺水的关键期适当补充3次水，总量在2025m^3／hm^2左右，则缺水率≥10％的风险概率可降到10％以下，而大部分地区基本上可满足水分的需求；为节约用水和提高水分利用效率，除严重干旱年外，大部分地区一般只需灌3次水便可满足冬小麦稳产、高产的水分需求。     

三江平原作物收获期大气颗粒物浓度特征

通过对2013年10月东北三江平原农作物收获期大气颗粒物的在线监测,结合卫星火点数据与后向轨迹模拟,分析了秸秆燃烧和作物收割等农业活动对大气颗粒物质量浓度及粒径分布的影响.结果表明:作物收获前期?中期和后期大气PM2.5的平均质量浓度分别为36.0,158.3,33.8μg/m3;现场观测表明,水稻收割(321.1μg/m3)和秸秆燃烧(2777.1μg/m3)时监测田块内PM2.5的平均浓度分别是收割前和燃烧前平均浓度的2.5倍和11.5倍;卫星火点及后向轨迹分析发现,观测期间PM2.5与该地区卫星火点数量的变化趋势比较一致,且气团轨迹经过火点较集中区域时测得较高的PM2.5浓度值;对不同粒径(<1μm,1~2.5μm,2.5~10μm)大气颗粒物质量浓度的观测表明,收获中期受大面积秸秆燃烧的影响,0~1 μm粒径组分明显增加,而收获后期由于降水过程对0~1μm粒径颗粒物的清除效率较低,故该粒径颗粒物仍维持较高比例.     

松嫩平原西部生态脆弱区生态系统服务功能价值的变化

本文在遥感和地理信息系统技术支持下,以1986~2000年的1∶100 000 LandsatTM图像解译数据为基础,全面分析了1986~2000年该区土地利用/覆被的动态变化特征,运用Cost-anza等人对全球生态系统服务价值的计算方法,对松嫩平原西部生态脆弱区土地利用/土地覆被变化(LUCC)引起的生态环境质量变化进行了评估。计算结果表明:在1986~2000年间,由于土地利用面积的变化而使该地区的生态系统的生态价值减少,松嫩平原西部耕地和城乡建设用地有所增加,其他林地、草地、水域和未利用地的面积均减少。耕地面积增加的比例为9.80%、城乡建设用地增加0.66%;林地、草地、水域和未利用地面积减少的比例分别为1.10%、6.80%、1.20%和1.20%,15年的时间里松嫩平原西部生态脆弱区生态系统总价值减少7 000.15×104美元,相当于人民币57 891.24×104元,使生态系统服务价值损失9.74%。     

土地利用变化对三江平原生态系统服务价值的影响

近年来三江平原土地利用的变化很大,研究其生系统服务价值的变化情况,可以为区域生态环境的保护和恢复提供科学依据.参照中国陆地生态系统单位面积服务价值表,利用三江平原两期土地利用数据,估算了土地利用变化引起的生态系统服务价值的变化.结果表明,1980～2000年三江平原耕地、城镇用地和水域面积有所增加,其余类型面积减少.其中耕地面积增加了30.70%;湿地面积减少了53.37%,该区域人文景观的影响已超过了自然景观.1980～2000年三江平原生态系统服务价值损失了538.8710⁸元,损失幅度为28.62%.大面积湿地转化为农田是生态系统服务价值大幅度下降的主要原因.     

Concentration, sources and wet deposition of dissolved nitrogen and organic carbon in the Northern Indo-Gangetic Plain during monsoon

Precipitation represents an important phenomenon for carbon and nitrogen deposition. Here, the concentrations and fluxes of dissolved organic carbon (DOC) and total dissolved nitrogen (TDN) with their potential sources were analyzed in wet precipitation during summer monsoon from the Northern Indo-Gangetic Plain (IGP), important but neglected area. The volume-weighted mean (VWM) concentration of DOC and TDN were 687.04 and 1210.23 µg/L, respectively. Similarly, the VWM concentration of major ions were in a sequence of NH₄⁺ > Ca²⁺ > SO₄^2- > Na⁺ > K⁺ > NO₃^? > Cl^? > Mg²⁺ > F^? > NO₂^?, suggesting NH₄⁺ and Ca²⁺ from agricultural activities and crustal dust played a vital role in precipitation chemistry. Moreover, the wet deposition flux of DOC and TDN were 9.95 and 17.06 kg/(ha?year), respectively. The wet deposition flux of inorganic nitrogen species such as NH₄⁺-N and NO₃^?-N were 14.31 and 0.47 kg/(ha?year), respectively, demonstrating the strong influence of emission sources and precipitation volume. Source attribution from different analysis suggested the influence of biomass burning on DOC and anthropogenic activities (agriculture, animal husbandry) on nitrogenous species. The air-mass back trajectory analysis indicated the influence of air masses originating from the Bay of Bengal, which possibly carried marine and anthropogenic pollutants along with the biomass burning emissions to the sampling site. This study bridges the data gap in the less studied part of the northern IGP region and provides new information for policy makers to deal with pollution control.     

内蒙古自治区河套平原砷中毒高发区作物中砷的检测及健康风险评价

为了研究地方性砷中毒高发区作物中砷含量及其对人体健康的威胁,在内蒙古自治区河套平原4个自然村采集了72个谷物蔬菜水果、81份人体尿样和8个自来水样品。用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱(HPLC-ICP-MS)分析测定采集的样品中各形态砷及其含量;用ICP-MS分析测定消解后的作物样品中砷总量。结果表明,自来水中总砷含量均小于1.0μg·L-1。尿液样品中总砷含量为4.50～319μg·L-1(平均值为56.9μg·L-1),二甲基砷(DMA)是尿砷的主要形态(>70%)。作物中砷的主要形态有无机三价砷As(III)、无机五价砷As(V)和DMA。谷物和蔬菜水果中总砷含量的最大值分别为102和335μg·kg-1。成人和儿童最大日摄入砷量分别为232和205μg。通过分析采样地人体尿砷、作物砷和地方性砷中毒发病率的相关性得出,作物中砷的含量虽未明显超过国家标准,但对人体健康有明显的潜在威胁。政府改水后(饮用水由井水变为达标的自来水),人体的健康风险主要来自作物中的砷,而不是饮用水中的砷。     

华北平原潮土酸度特征与酸化敏感性的初步探讨

采集华北平原潮土样品对其酸度特征和酸化敏感性进行了初步探讨.结果显示,过量施用氮肥导致的硝酸盐积累是华北平原潮土pH值下降的重要原因,硝酸根与土壤pH值呈显著负相关.碳酸钙溶解是当前潮土缓冲酸化的主要过程,决定着潮土对外界酸输入的响应方式和敏感程度.随着酸输入量的增加,低碳酸钙土壤的pH值迅速下降,但高碳酸钙的石灰性潮...     

三江平原湿地不同土地利用生境地表甲虫群落结构

2007年6月至9月,对三江平原湿地6种不同土地利用生境下地表甲虫群落结构的调查结果显示,所采集的1 646个地表甲虫标本隶属25科,其中步甲、隐翅虫和叩甲3科个体数量较多,分别占总数的52.9%、20.1%和10.8%,共同构成本研究区的优势类群。对该甲虫群落的物种丰富度、多样性指数、均匀度指数的分析结果表明,大豆田地表甲虫数量最多,松树林最少;物种丰富度以白桦-蒙古栎林最高,杨树林最低;多样性指数以田埂最高,杨树林最低;均匀度指数以田埂最高,杨树林最低。土地利用方式对地表甲虫数量、多样性有显著影响,对均匀度无显著影响;季节变化对地表甲虫数量无显著影响,但对地表甲虫多样性和均匀度有显著影响。