多水塘系统调控农业非点源污染研究综述

多水塘系统由水塘及其出、入流系统组成。在综述多水塘系统调控农业非点源污染的生态水文功能及净化机制研究的基础上,根据生态水文过程和景观生态学原理,从生态水文格局构建、景观格局优化、生态管理等三方面提出了多水塘系统的生态构建与长效管理技术。利用水塘系统控制非点源污染,能有效截留和净化流域内非点源污染物,是有效的非点源污染控制措施。     

天津市非点源污染物空间分布规律研究

对天津市1995—2004年耕地、化肥施用、畜禽养殖、农村人口及城镇径流等进行了统计分析,得到各县(市、区)的非点源污染负荷量,结合土地利用G IS信息,运用空间分布原理得到天津市各县市区不同土地利用类型的非点源污染负荷模数。结果表明:市区、塘沽、大港和汉沽的承载关键污染负荷的土地利用类型是城镇用地,西青、津南、北辰、东丽和武清是农村居民点,其余县(市、区)的主要负荷土地利用类型是水田和旱地,应根据不同的关键负荷类型制定相应的工程与非工程措施进行有效的源头预防和治理。     

南方多水塘系统流域土壤养分空间变异特征研究

长江中下游区域湖泊富营养化严重，而农业非点源污染是主要影响因素，了解流域土壤养分空间变化特征，对于采取非点源污染控制措施具有重要意义。借助地理信息系统，利用地统计学中的半变量变异函数研究巢湖流域北岸区域六岔河流域多水塘-沟渠系统中的土壤养分空间变异特征，研究表明，土壤中有机物质（OM）、总氮(TN)、总磷(TP)、氨态氮(NH4-N)、硝态氮(NO3-N)的空间变异函数理论模型均符合球状模型，总磷（TP）、氨态氮（NH4-N）、有机物（OM）空间异质性中结构性变异大于随机变异，在28.8%～44.0%之间；总氮（TN）、硝态氮（NO3-N）空间异质性中结构性变异小于随机变异。机物质（OM）、总氮(TN)、总磷(TP)、氨态氮(NH4-N)、硝态氮(NO3-N)空间自相关范围具有明显的差异，变化范围为123.9m～517.36m，呈现出氨态氮（NH4-N）>硝态氮（NO3-N）>总氮（TN）>有机物（OM）>总磷（TP），变化范围相差4倍左右，表明影响土壤养分的生态过程在不同尺度上起作用，主要影响因素包括养分特性、土地利用以及水塘-沟渠系统景观等。     

农村水塘对地块氮磷流失的截留作用研究

农村多水塘系统对地块氮磷流失具有很大截留作用。在安徽巢湖中庙附近一农业小流域的实验结果为：1994～1995年间水的截留比例是85．5％，总氮和总磷的截留比例分别达到980％和96．0％，这表明保护水平衡的水塘有益于营养盐在陆地生态系统中的截留和有助于减少农业非点源污染。因而农村水塘以其低成本的建造和维护使之成为控制非点源污染的一种方法。     

农业非点源污染问题研究

非点源污染是我国水体污染的主要来源之一,而农业非点源污染物流入是非点源污染的一个重要组成部分。文章具体阐述了近年来小流域农业非点源污染负荷影响因素的研究进展情况,并概述非点源污染模型的国内外发展历程,提出小流域农业非点源污染的控制措施。     

我国农业非点源污染现状研究

我国农村的非点源污染已经开始对生态环境产生巨大影响,尤其对地表水和土壤的影响更为严重。该文首先概述了农业非点源污染的特点、现状及危害等;其次表明了农业非点源污染主要来自农用化肥、农药的使用和畜禽废水、废物的排放;最后提出了控制非点源污染的相关对策。     

GIS支持下的凡河流域农业非点源污染物时空特征分析

为了解铁岭县凡河流域农业非点源污染现状,本文以铁岭县多年乡镇统计报表为基础,结合输出系数法及源强系数法分析了凡河流域2007-2009年四种农业非点源污染物排放量及其排放强度的时空分布特征。结果表明:(1)流域内农业非点源污染物排放总量呈持续上升趋势,总氮、总磷、化学需氧量及氨氮的平均排放量为3174.5、361.4、16624.5和3980.3t/a;(2)流域内主要污染物为化学需氧量,主要污染源为畜禽养殖;(3)污染物排放总量及强度空间上大致呈中、西部高,东部低的特点,李千户乡及铁岭市区为主要污染区域。为有效地控制凡河流域农业非点源污染,当地政府应把重点放在畜禽粪便及居民生活垃圾的处理方式上。     

我国农业非点源污染现状研究

我国农村的非点源污染已经开始对生态环境产生巨大影响,尤其对地表水和土壤的影响更为严重.该文首先概述了农业非点源污染的特点、现状及危害等;其次表明了农业非点源污染主要来自农用化肥、农药的使用和畜禽废水、废物的排放;最后提出了控制非点源污染的相关对策.     

六岔河流域多水塘-沟渠系统中土壤养分空间变异特征研究

借助地理信息系统,利用地统计学中的半变量变异函数研究了巢湖北岸六岔河流域多水塘-沟渠系统中的土壤养分空间变异特征。研究结果表明：土壤中有机物 （OM） 、总氮 （TN）、总磷 （TP）、氨态氮 （NH4-N）、硝态氮NO3-N） 的空间变异函数理论模型均符合球状模型,总磷、氨态氮、有机物空间异质性中的结构性变异大于随机变异;总氮、硝态氮的结构性变异小于随机变异。有机物、总氮、总磷、氨态氮、硝态氮等空间自相关范围具有明显的差异性,变化范围为123.9~517.36m,呈现出氨态氮>硝态氮>总氮>有机物>总磷,变化范围相差4倍左右,上述差异主要与养分特性、土地利用以及多水塘-沟渠系统景观等因素关系密切。     

渗透力作用下黏土的大应变固结理论与试验研究

针对黏土铺盖裂缝的淤填处理问题，对渗透力作用下淤填黏土的固结机理进行了阐述，推导出以超孔隙水压力为控制变量的大应变固结微分方程。在理论模型推导中，考虑了孔隙比与有效应力以及渗透系数与孔隙比之间的非线性关系。通过渗透诱发固结试验确定了微分方程中的待定参数。此类参数为随有效应力和土层深度变化的量，体现了软黏土初始孔隙比、压缩性、渗透性及其沿深度变化等因素的综合影响。应用数值方法求解微分方程，得到超孔隙水压力沿深度的分布规律以及固结度的时空变化。对某水库土坝水平铺盖裂缝处淤填黏土固结过程的数值计算结果通过室内模型试验得到了验证。     

韩江流域面源污染及与景观格局的关系

为了定量研究韩江流域的面源污染情况以及景观格局对污染的影响,建立了流域水文水质模型,并采用多元线性回归、冗余分析方法,探索景观指标与污染物质量浓度变化量的关系。结果表明:西部宁江流域地区的总氮质量浓度较高,最大值为3.91 mg/L;东部汀江流域地区总磷质量浓度较高,最大值为2.15 mg/L;流域总体水质呈恶化趋势;景观指标能解释81.7%的面源污染变化,且景观的面积越大,其组成格局可能比空间格局对水质的影响更大;林地的面积百分比与面源污染负相关,农田、城镇、草地景观则相反;城镇或农田等人类景观的斑块密度、形状指数等空间格局指标与污染物质量浓度负相关;旱地相比水田对面源污染的贡献更大;在研究区采用退草还林、农业结构调整等管理措施分别能够削减1.82%和4.63%的总氮负荷以及1.16%和7.31%的总磷负荷。     

延边州地下水环境质量空间变异性分析

为分析延边州浅层地下水环境质量空间变异性,选取14项监测指标,运用R型主因子分析法得出相关系数矩阵,分析出4个主因子及相应的因子得分,主因子1、2、3、4的贡献率分别为31.35%、23.58%、11.04%、10.27%,主因子1是最有影响的因子,代表色度、大肠菌群、细菌总数、Fe四项指标;主因子2、3、4分别代表NO3-N、SO42-、Hd、溶解性总固体,NO2-N、NH4-N、Mn、CODMn,pH值、F-指标。对因子得分运用Word聚类法将该区域分为A、B、C、D、E 5个亚类区域空间和Ⅰ类低污染、Ⅱ类高污染两大类空间。结果分析表明:敦化、珲春部分区域污染最严重,和龙、安图、汪清部分区域污染严重,属于Ⅱ类高污染空间,其他区域为Ⅰ类低污染空间。     

利用生态农业产业链技术控制农业面源污染

分析了中国农业面源污染现状及成因,认为农业面源污染是造成水体污染的最大问题。为了改善水体环境,从生态农业产业链技术的含义和内容出发,提出以"种—养—加—生"循环一体化的产业链技术体系来控制农业面源污染,保护水环境质量,即以源头无害化、过程资源化、末端生态化和控制规模化为原则,进行控制农田养分流失的生态种植、低污染零排放的生态养殖、无公害的生态饲料生产、以发酵垫料为主要原料的生物腐殖酸肥料加工和生态农业产业园区规划与建设等。这些技术的联控应用,能强化养分、食物链的循环延伸,是控制农业面源污染的有效方法,可以实现农业面源污染的零排放控制,改善水环境质量。     

水平畦田微地形空间变异性对灌溉系统的影响

基于畦灌数值模拟试验设计,在考虑随机生成的畦面相对高程最小样本容量值的基础上,借助数值模拟手段分析微地形起伏幅度Sd及其相应的起伏位置空间分布差异对宽畦灌溉系统的影响,以评价微地形空间变异性对畦灌质量的作用。结果表明,微地形起伏幅度增大对水平畦灌性能的影响较为显著,它使平均深灌水深度明显增大,灌溉效率和灌水均匀度显著降低。另一方面,微地形起伏位置空间分布差异对水平畦灌性能的影响取决于相应的微地形起伏幅度,Sd≤4cm下的微地形起伏位置空间分布差异对畦灌性能影响的程度较小,而Sd>4cm后的影响程度逐渐增加。     

Spatial variability of soil hydraulic and physical properties in erosive sloping agricultural fields

It is essential to minimize soil quality degradation in sloping agricultural fields through stabilization and improvement of soil hydraulic properties using sustainable soil management. This study aimed to analyze the impact of different tillage practices, including conventional tillage (CT), minimum tillage (MT), and zero tillage (ZT), on soil hydraulic conductivity in a sloping agricultural field under maize–wheat rotation. The results showed that the highest runoff volume (257.40 m³), runoff coefficient (42.84%), and soil loss (11.3 t) were observed when the CT treatment was applied. In contrast, the lowest runoff volume (67.95 m³), runoff coefficient (11.35%), and soil loss (1.05 t) were observed when the ZT treatment was adopted. The soil organic carbon and aggregate mean weight diameter were found to be significantly greater (with mean values of 0.79% and 1.19 mm, respectively) with the ZT treatment than with the CT treatment. With the tilled treatments (CT and MT), substantial changes in the saturated soil hydraulic conductivity (k_s), near-saturated soil hydraulic conductivity (k), and water-conducting porosity (ε) were observed between two crop seasons. These three soil parameters were significantly higher in the period after maize harvesting than in the wheat growing period. In contrast, no significant difference in these soil parameters was found when the untilled treatment (ZT) was carried out. With regard to the slope positions, k_s, k, and ε showed different behaviors under different treatments. The toe slope position showed significantly lower k_s and ε values than the summit and middle slope positions. Of the evaluated tillage practices, ZT was found to be the most promising means to improve the soil hydro-physical properties and effectively reduce surface runoff and soil erosion.     

北京地区非点源污染现状分析与防治对策探讨

综述了北京市非点源污染的现状，并结合国内外对非点源污染的治理经验，提出了北京市控制污染及合理利用土地的建议。     

三峡库区典型流域塘库服务功能类型及空间分布

塘库作为一种典型的人工湿地生态系统,在三峡库区分布广泛。塘库的空间分布对塘库在农业生产、居民生活以及流域生态水文过程等生态服务功能方面均有重要影响。以位于三峡库区中部的陈家沟小流域为研究区,从自然因素、社会因素、生产因素等方面建立相应指标体系,采用空间分析方法定量确定塘库分布及其服务功能类型的关联。结果表明,塘库的分布是海拔、坡度、耕地以及居民点分布等自然因素、生产因素和社会因素共同影响的结果,塘库集中分布于海拔350~550 m,坡度5°~25°以及距离农村居民点20~80 m的流域中下部区域,但其服务功能类型在空间分布上差异不显著。流域内多塘系统对流域水文调节与面源污染治理具有重要意义,塘库服务功能类型的变化则反映了农村地区经济结构与生计策略的转变。     

江苏省农业非点源污染地区差异评价与控制对策

对江苏省13个市的水环境农业非点源污染进行了分类调查,并采用等标污染负荷的评价方法对各类污染源进行了评价。结果表明:南京、无锡、镇江、常州以生活污染为主;徐州、宿迁、泰州、盐城、连云港、淮安、南通以化肥污染为主;苏州、扬州两地畜禽粪便污染、生活污染、化肥污染和精养鱼塘污染均占一定的比例。针对不同地区提出了控制农业非点源污染的对策。     

土壤可蚀性因子空间变异表述系统研究及应用

为推动我国土壤侵蚀预测预报技术的发展,利用ArcGIS Engine二次开发的优势,构建了基于ArcGIS平台的土壤可蚀性因子空间变异表述系统。该系统具有快速、简洁加载空间数据并对空间数据进行空间插值分析、精度验证以及要素空间变异表述等特点。可对土壤因子进行高效查询和分析研究,提高土壤侵蚀研究的科学性、准确性,使防止水土流失工作的规划、管理和决策更加科学化、数字化,具有较大的应用潜力。