Agro-ecosystem modeling can aid in the optimization of biomass feedstock supply

Recent European Directives promoted the development of biofuels, requesting mandatory limits to their emissions ot greenhouse gases (GHG). Second-generation biofuels based on lignocellulosic biomass are prime candidates but their GHG emissions are variable and uncertain. Agro-ecosystem modeling can capture them and the performance of biofuel feedstocks.This study aimed at optimizing feedstock supply for a bioethanol unit in France, from agricultural residues, annual and perennial crops. Their productivity and environmental impacts were modelled on a regional scale using geo-referenced data on soil properties, crop management, land-use and future weather data. Several supply scenarios were tested. Cereal straw was the most efficient feedstock but had a low availability, and only miscanthus could meet the bioethanol plant's demand. Sorghum combined poor yields and high GHG emissions compared by miscanthus and triticale. A mix of three biomass sources used less than 3% of the regional agricultural land while abating GHG emissions by 60%.     

农田资源优化分配的计算机仿真

对于既定面积的农田资源,为使所产作物较能针对市场需求,并使种植经济效益最大化,需合理分配不同作物的种植面积.通过分析不同作物的种植成本,存贮成本,结合作物的收成与销售价格,获得各作物的种植经济效益对于种植面积的非线性关系,建立相应的计算机仿真数学模型.为了有效预测来年的作物收成和销售价格,简化假定来年的种植计划不影响来年的销售价格,根据往年的统计数据得到有关的预测数据.对资源分配问题用遗传算法进行优化求解,得到使净收益最大化的种植田亩分配方案结果.分析结论表明,最大经济效益对应的种植面积分配方案有一定的选择范围,更合理的种植面积分配方案必须面向市场需求.     

Morlet 小波在地表物候遥感识别中尺度的选取与应用

地表物候是人类了解地球生态系统的必要参数,也是动植物保护、农耕等活动的重要依据。使用遥感数据进行地表物候提取为大尺度的地表物候变化监测提供了一种有效途径。研究发现目前应用最广泛的非对称性高斯函数拟合法和双 Logistic 函数拟合法存在一定的缺陷,尤其是在提取 NDVI 峰值谷值和物候周期不明显区域 (如干旱地区、沙地) 的物候参数时存在严重的误差,而 morlet 小波在分析地表年际变化的周期特征方面表现良好。本文使用 morlet 小波对青海湖流域 2003-2014 年的 MODIS 数据进行分析,得到地表物候在该时间段内的年度变化与趋势,进行不同区域、不同时间的差异性分析,发现青海湖流域的地表物候期整体都略有提前,但生长季的长度呈延长趋势,认为青海湖流域的地表物候整体上响应全球变暖的趋势。中部地区的生长季长度大于高海拔、高纬度区域和沙地区域,认为青海湖流域的中部地区是最适合动植物生长、活动的范围。     

北京市山区河道治理思路探讨

本文通过论述北京市地形、地势条件及特殊的气候条件,分析山区河流的特点,总结以往规划治理过程中存在的有关问题,探讨了山区河道治理思路,并提出了相应的改进的方向和措施,因此创立了由"减阻减糙"到"增阻增糙"的治理思路和模式;即:保证河道治理后,相应频率洪水流速及水位不大于治理前,降低区域防洪风险并降低对下游干流河道洪水威胁。     

洞庭湖区土地覆被对长江水位变化的响应分析

为了研究长江水位的变化对洞庭湖区土地覆被的影响,基于洞庭湖区近26 a土地覆被遥感影像的解译成果,分别构建了东洞庭湖区和西+南洞庭湖区水域、泥滩、草洲、芦苇地、裸地和防护林面积与对应时段城陵矶水位之间的回归方程。分析结果显示：东洞庭湖区水域、泥滩、草洲面积和西+南洞庭湖区水域面积与城陵矶水位之间具有极显著的相关关系,而芦苇地、裸地和防护林等面积与城陵矶水位之间的关系并不显著;城陵矶水位变化对东洞庭湖区土地覆被的影响明显高于对西+南洞庭湖区土地覆被的影响。此外,依据所构建回归方程,预测长江上游大型梯级电站运行将导致洞庭湖区呈现泥滩和草洲挤占水域的态势。     

滁州花山水文实验流域氮流失特征分析

以滁州花山水文实验流域为研究对象,研究不同土地利用类型中各种形态的氮随径流流失的特征。基于2012年10月—2013年9月滁州花山水文实验流域氮素实验观测数据,对流域的氮随径流流失的特征进行了分析。结果表明:林地比重较大的集水区域径流中的TN质量浓度和NO-3-N质量浓度较高,农田比重较大的集水区域径流中的NH3-N质量浓度较高;在林地面积比例较大集水区域,TN质量浓度与NO-3-N质量浓度有较好的相关性;而在耕地面积比例较大的集水区域,TN质量浓度与NH3-N质量浓度表现出较好的相关性。对于嵌套子流域,NO-3-N质量浓度沿河道往下游随集水区域的增大和森林覆被比例的减少而呈逐渐递减趋势;在农田非施肥季节,各个月的TN质量浓度空间上自上而下随森林覆被比例的减少而呈逐渐递减趋势,而NH3-N质量浓度变化较小;在施肥季节,TN质量浓度随NH3-N质量浓度的上升而上升。研究还发现:研究区域汪郢左支断面和军事牌断面的集水区域林地比重高达99.92%以上,虽然人类活动较少,但TN质量浓度较高,分别为2.830 mg/L和4.028 mg/L,高于集水区域农田比重较大的竹园沟断面和新坝断面(两断面农田比重分别为39.59%和35.63%),分别是竹园沟断面和新坝断面的1.42~2.51倍、2.02~3.57倍;这一事实与人们通常的认识不一致,值得进一步深入研究。     

太湖流域西部地区面源污染特征及其控制技术

针对太湖流域西部地区源污染的主要来源,依据由单元田间试验和小流域出口营养盐输出监测值与流域土地利用结构关系推算获得输出系数,计算了种植业典型土地利用类型的COD、TN、NH3-N和TP的排放量,结合其他种类面源排放量,指出太湖流域西部地区农业面源污染呈现出农村生活污水和种植业污染为主的排放特征。提出了面源污染适宜推广的处理模式,梳理不同种类面源污染处理存在的主要问题并相应提出面源污染控制建议,为太湖流域面源控制提供参考。     

日本中小河流风险区域图制作方法

基于日本2005年针对中小河流制定的洪水淹没风险区域图制作指南,对日本中小河流洪水 淹没区域风险图的制作进行了较详细的介绍,其中归纳了其所需资料、洪水淹没分析方法和淹没区域 风险区域图的具体制作,对我国山区河流洪水风险区域图编制具有重要的借鉴意义。     

岷江航电犍为枢纽工程移民生产安置方案的拟定

岷江航电犍为枢纽工程建设征地涉及的耕(园)地数量较大,移民生产安置人口较多,安置任务繁重,安置压力大.在遵守国家和四川省有关政策、法规及规范的前提下,根据建设征地区的实际情况、移民环境容量分析成果并结合地方政府的意见和移民安置意愿,拟定了采取农业安置与自谋职业、养老保障安置相结合的生产安置方案.     

不同土地利用/覆被条件下松嫩盆地降水入渗补给量研究

土地利用/覆被条件是降水入渗补给量的主要影响因素,近10年来松嫩盆地土地利用/覆被变化显著.本次研究采WetSpass模型计算土地利用/覆被条件不同对降水入渗补给量的影响.定性分析不同土地利用/覆被类型的转化对降水入渗补给量的影响,并计算1995～2005这10年间,松嫩盆地的土地利用/覆被条件变化对其年均降水入渗补给...