太湖重污染区麦季养分输入与流失规律研究

为了识别太湖流域重污染区典型麦季污染物流失规律,以田间单元为研究对象,研究了麦季不同施肥处理条件下营养元素的输入和流失与降雨的关系。结果表明,大气湿沉降和施肥输入氮素190.23 kg/hm2,磷素19.12 kg/hm2;优化施肥-秸秆还田处理条件下COD、总氮和总磷平均流失量均小于常规施肥处理,而小麦产量有一定增加,说明采用深施化肥可以降低营养元素的流失,而秸秆还田措施对小麦产量的增加有一定帮助;径流流失中氮的形态以硝态氮为主,硝氮、氨氮平均浓度分别占总氮浓度的85.8%和4.84%,所以重污染区农田径流污染应着重考虑硝态氮的处理。文章研究结果可为太湖流域重污染区农田径流流失的治理提供基础性支撑。     

菲律宾蛤仔养殖对胶州湾沉积物-水界面生源要素迁移的影响

通过培养实验测定了菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)DIN和PO34-的排泄率和生物扰动作用对胶州湾沉积物-水界面营养盐交换通量的影响,探讨了菲律宾蛤仔养殖对沉积物-水界面生源要素迁移的影响.研究表明,菲律宾蛤仔能够排泄DIN和PO34-,但其生物扰动能够改变沉积物中生物地球化学过程,减少排泄物中的DIN和PO34-向水体释放.在生物扰动作用下,菲律宾蛤仔排泄的DIN和PO34-中,仅有37%(DIN)和34%(PO34--P)最终释放到水体中.在考虑生物扰动作用的影响后,养殖菲律宾蛤仔每年从水体滤除的生源要素中仅有19%的氮和17%的磷以无机营养盐形态完成再生过程返回到水层中,其余部分以渔获量、生物难于利用形态或埋藏的沉积颗粒形态从水层中清除.菲律宾蛤仔生物扰动条件下沉积物向水层释放Si∶N∶P的速率比约为5∶18∶1,其中Si∶N和Si∶P比远低于菲律宾蛤仔从水体中滤除的颗粒物.因此菲律宾蛤仔养殖能够加速生物硅沉积,加剧胶州湾水体中Si限制.     

太湖北部河网区水体营养元素和形态氮研究

为了解太湖流域河道的营养状况,研究了太湖北部河网区水体营养元素和形态氮的分布与成因。样品按水系划分为宜兴河网区、太滆港道区、太湖湖区水系(北部和东部沿岸区),结果表明:总磷为太滆港道区最大(0.98mg/L),氨氮为东部沿岸区最大(0.60mg/L),总氮与其他形态氮为宜兴河网区最大,北部沿岸区各指标都较大。按污染源划分为工业、农业、生活及畜禽养殖污染源,结果表明:工业污染源总磷和氮素都最高,农业污染源总氮和硝态氮含量较高,铵态氮含量较低;生活污染和畜禽养殖水体中总磷和铵态氮含量较高,硝态氮含量较低。麦季采样水体总氮浓度较高,形态氮以NO3--N为主,NH4+-N浓度较低为特征。结合区域和污染源对比分析,宜兴河网区以农业污染源为主,太滆港道区以工业污染源为主,北部沿岸区以畜禽养殖为主,东部沿岸区以生活污染源为主。     

基于EMD的河北省粮食产量波动及其成因的时空多尺度分析

论文利用经验模态分解(EMD)方法对1978年以来河北省粮食产量波动及其成因进行了时空多尺度的分析。从粮食产量波动的趋势量分布来看,1978年以来河北省粮食产量不断增长,但是20世纪90年代后期粮食增长停滞,且有下降趋势。EMD分解结果表明：河北省粮食产量存在4年、6年及11年左右的准周期波动,并以4、6年左右的周期波动为主;在对河北省4个国家二级生态类型区进行EMD分解时发现,Ⅵ₁辽吉西蒙东南冀北山地区与Ⅱ₂冀鲁豫低洼平原区是粮食产量4年左右周期波动的控制地区,而Ⅱ₁燕山太行山山前平原区与Ⅱ₂冀鲁豫低洼平原区,是河北省粮食产量6年左右周期波动的主要控制地区;在对粮食单产和粮食播种面积两个影响因子进行EMD分解时发现,粮食单产是粮食产量4年左右波动的主要控制因子。同时粮食单产也是1978-1993年时段粮食产量6年左右波动的主要控制因子,粮食单产和粮食播种面积的波动叠加交互作用控制着1993-2005年时段粮食产量6年左右波动的变化。对两个尺度的周期性波动分析发现,河北省粮食产量波动幅度近年来不断增加,这将给河北省的粮食供需关系带来巨大的压力。研究的时空分析结果为保证粮食稳定生产具有重要的指导意义。     

荆州城区生活垃圾产生量的关联度分析与预测

准确地预测城市生活垃圾产生量,有利于更好地制定城市生活垃圾处置规划。本文利用荆州市1998年-2007年垃圾清运量和社会经济统计资料进行了关联度分析,预测了2010年-2020年荆州城区生活垃圾量。结果表明,GDP、社会消费品零售总额和人均消费支出3个因素是推动垃圾清运量增加的主要因子,其权重分别为0.281、0.386和0.333,预计到2010年、2015年和2020年荆州城区生活垃圾清运量将分别达到31.51万t、38.62万t和48.70万t,其预测结果可为制定荆州市生活垃圾处置规划提供科学依据。     

大气湿沉降对长江口水域营养盐的贡献

为研究我国长江口大气湿沉降对近海水域营养盐的贡献,2004年6月～2005年5月于长江口水域崇明岛收集31个大气湿沉降样品,采用分光光度法测定溶解性NH4 、NO3-、NO2-、PO)034-和SiO23-.结果表明,大气湿沉降中营养盐月平均浓度变化较大,NH4 和NO3-浓度较高.营养盐湿沉降通量具有明显的季节性,总无机氮(TIN)、PO34-和SiO32-的湿沉降通量分别为52.02、0.17、0.10 mmoll(m2·a).NH4 是TIN的主要贡献者,占TIN的70.9%.由于大气湿沉降中营养盐的浓度和组成比例与长江口表层海水有显著的差别,可使海水表层的营养盐结构、盐度、pH等发生改变,从而影响到浮游植物生长和种群结构,甚至会引发赤潮.     

QUANTIFYING MODEL OUTPUT UNCERTAINTY DUE TO SPATIAL VARIABILITY OF RAINFALL1

Traditionally in the application of hydrologic/water quality (H/WQ) models, rainfall is assumed to be spatially homogeneous and is considered not to contribute to output uncertainty. The objective of this study was to assess the uncertainty induced in model outputs solely due to rainfall spatial variability. The study was conducted using the AGNPS model and the rainfall pattern captured by a network of 17 rain gauges. For each rainfall event, the model was run using the rainfall captured by each rain gauge, one at a time, under the assumption of rainfall spatial homogeneity. A large uncertainty in the modeled outputs resulted from the rainfall spatial variability. The uncertainty in the modeled outputs exceeded the input rainfall uncertainty. Results of this study indicate that spatial variability of rainfall should be captured and used in H/WQ models in order to accurately assess the release and transport of pollutants. A large uncertainty in the model outputs can be expected if this rainfall property is not taken into account.     

保留带与造林带水土和养分再分配效应

保留带（ 保留现有灌丛的带状区域）与造林带（ 砍掉现有灌丛用于栽植林木的带状区域） 沿等高线交替配置的生态技术在四川西部逐渐被推广应用,本文定量分析了该技术中保留带与造林带的水土和养分再分配效应．结果表明：①坡度和雨量级是影响保留带与造林带水土流失的重要因子,其越大则水土流失量越大．②保留带净存储水６１ ４６４ ～１２５ １７９ｔｋｍ －２ａ－１ ,拦截土壤２ １３６ ～２ ８１７ｔｋｍ －２ａ－１ ．③保留带表土层的养分比造林带的提高了１４．６８％ ～７４．８９％ ,造林带表土层的养分比对照提高了３ ．３１％ ～１１４．１６％ ．④保留带和造林带内从上至下的表土层养分有逐渐富积的趋势,且保留带与造林带相邻处的养分变化速率最大．⑤保留带通过地表径流的养分流动净积累了５７５ ．５９ ～１ ６９０ ．６６ ｋｇ ｋｍ －２ａ－１有效Ｎ;而对Ｐ、Ｋ 而言,保留带是否能通过地表径流来净积累养分则主要取决于坡度,坡度越大,越有利于保留带通过地表径流来净积累有效Ｐ、Ｋ．     

Least-inference methods for constructing networks of trophic flows

The construction of material and energy budgets within ecosystems has long been accomplished via manual calculation. Recently, optimization techniques have been adapted to automate the procedure, but these methods require assumptions that may not square with biological reality. Two algorithms are developed to construct ecosystem budgets under minimal inference. Although the methods do not recapitulate the model used to generate the input data, analysis reveals that the results do not differ statistically from networks that were constructed manually.     

Variation in offspring sex ratio among individual Weddell seal (<Emphasis Type="Italic">Leptonychotes weddellii</Emphasis>) females of different quality

The Trivers–Willard model predicts that in polygynous species, superior-quality females will maximize their fitness by producing male offspring. Using a sample of 1,780 Weddell seal (Leptonychotes weddellii) pups recorded over 31 years, we investigated relationships between offspring sex ratio and maternal age, reproductive experience, an index of maternal lifetime reproductive output, and annual environmental variations. We found evidence that females with higher index of lifetime reproductive output were more likely to produce male than female offspring but found only weak evidence that large-scale environmental variations influenced sex ratios. Our results suggest that mothers manipulate offspring sex to maximize their own fitness, and inherent maternal quality may influence offspring sex. These findings support the Trivers–Willard sex-allocation model. Electronic supplementary material  The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users.