三江平原沼泽湿地与稻田CH4排放对比研究

2001年5～10月,在三江平原对毛果苔草沼泽湿地和由沼泽湿地开垦后稻田的CH4 排放通量进行了同步观测.三江平原毛果苔草沼泽湿地CH4排放通量范围是1.32～46.38 mg/(m2@h),平均值为17.29 mg/(m2@h).稻田的CH4 排放通量范围是0.05～24.37 mg/(m2.h),平均值为6.67 mg/(m2.h).沼泽湿地CH4 排放通量平均值是稻田的2.5倍,水分条件和因土地利用方式改变引起的土壤理化条件变化是导致二者的CH4 排放通量产生差异的主要原因.CH4 排放通量有明显的季节变化,7～8月高温期出现CH4 排放高峰.     

于桥水库流域农业非点源磷污染控制区划研究

以于桥水库流域28个次级小流域作为区划对象,以影响该区域农业非点源磷污染的6个主要因子,包括降雨侵蚀力因子(R),土壤可蚀性因子(K),地形因子(LS),植被覆盖因子(C)以及土壤有效磷含量(SAP)和化肥磷施用量(FP),作为区划因子,采用系统聚类法进行区划,将于桥水库流域分为4类磷污染控制类型区,分析了各个类型区的生态环境特征、农业非点源磷污染特征和主要影响因子,提出相应的控制措施。为进一步进行更深入的研究提供科学依据。     

石家庄市地表水源氮、磷污染分布特征

氮、磷物质的输入是造成地表水源富营养化的主要原因,研究氮、磷污染分布特征对于了解其来源及其流失规律具有重要意义。笔者对石家庄市地表水源现状及环境背景水质进行了调查和分析,结果表明：岗南水库氮、磷污染丰水期比枯水期重;氮、磷元素形态及其流失形式均表现为非点源污染特征;汛期洪水输入是岗南水库氮、磷污染物的主要来源方式。     

三江平原农田排水沟渠铁的输出及形态变化

农田沟渠系统的输出将直接影响水体的生态环境安全。在大面积湿地农田化的三江平原,沟渠排水是铁输入河流的源和主要通道,也是北太平洋西北部okhotsk海铁输入的重要来源。以农田沟渠水体中铁为研究对象,采用切向超滤技术分离铁的形态,研究沟渠系统中可溶态铁的形态和迁移特征,探讨湿地开发后沟渠向河流输出铁的特征。通过对2005年...     

滹沱河流域本底状态地表水氮、磷非点源污染评价

通过对滹沱河流域各支流源头区地表水中氮、磷浓度监测分析,得出本底状态下总氮浓度为0.223～5.631 mg/L,氨氮浓度范围为未检出～0.634 mg/L,可溶态氮浓度为0.190～5.532 mg/L,总磷浓度为0.024～0.683 mg/L,可溶态磷浓度为0.026～0.220 mg/L.本底状态下各水文期氮的非点源污染形态都以可溶态氮为主;磷的非点源污染形态枯水期以可溶态磷居多,丰水期以颗粒态磷为主.滹沱河流域本底状态下氮、磷非点源污染水平较高.     

太行山自然状态土壤的氮、磷流失比较

该文通过太行山几种土壤类型模拟降雨实验,研究其自然状态的土壤总氮、可溶态氮、总磷、可溶态磷的流失量及流失浓度。研究表明,自然状态土壤氮、磷流失初始浓度最高,随后呈缓慢降低趋势;总氮、总磷及可溶态磷浓度与土壤中氮磷含量有一定相关性,但受其它因素影响也较大;可溶态氮浓度与土壤中氮含量关系不大;各土壤累积产流量大小与土壤渗水性、表层结构及地表植被覆盖有很大关系,总氮、总磷累积流失量大小依次是棕壤土>石灰性褐土>褐土>淋溶褐土>酸性粗骨土。     

闽江福州段支流污染负荷研究

借助地理信息系统对闽江福州段进行流域划分,通过污染源数据的调查和分析,在流域层面上进行了污染负荷研究．研究以COD、NH3-N为主要指标,计算各子流域污染负荷,并确定其主要来源和比例关系．结果表明：闽江流域福州段COD入河总量为9371．75t,NH3-N入河总量为992．63t,工业源与城镇生活源是主要污染源．市区内河是污染最严重的子流域,COD、NH3-N的入河量占流域总负荷的34。4％与61．3％．市区内河、闽江干流北港段、磨溪等流域水体受到各种点源污染的影响,而梅溪干流、大樟溪干流等流域水体则主要受到非点源污染的影响．     

闽江福州段支流污染负荷研究

借助地理信息系统对闽江福州段进行流域划分,通过污染源数据的调查和分析,在流域层面上进行了污染负荷研究．研究以COD、NH3-N为主要指标,计算各子流域污染负荷,并确定其主要来源和比例关系．结果表明：闽江流域福州段COD入河总量为9371．75t,NH3-N入河总量为992．63t,工业源与城镇生活源是主要污染源．市区内...     

上海旱地农田氮磷随地表径流流失研究

选择上海宝山罗店镇具有代表性的旱地蔬菜农田生态系统，从2004年3月到8月的近半年时间里，通过对径流及径流中侵蚀泥沙的氮磷流失情况的连续监测，研究了旱地农田施肥与氮磷流失污染之间的关系，探讨了农田氮磷的迁移特征及环境效应，主要结果表明：当季施用化肥的地表径流总流失量，总氮为32．77kg/hm^2，总磷为8．1kg／hm^2，随径流排出农田的氮素中有37．7％是当季施用的氮素化肥，磷素中有26．9％是当季施用的磷素化肥；从过量施肥与环境污染之间的“因”与“果”来看，减量15％施肥区相比常规施肥区的茄子的产量减少2．7％，但是其污染负荷却减少了13．4％，表明在化肥利用的有效性上或增施化肥与控制环境污染之间，应该寻找一个最佳的平衡点。     

1954-2005年三江平原沼泽湿地农田化过程研究

作为中国重要的粮食生产基地和淡水沼泽湿地集中分布区, 三江平原对于保障国家粮食安全和区域生态安全具有举足轻重的地位.由于人类活动的剧烈影响, 1954～2005年期间, 三江平原大面积的沼泽湿地已被农田所替代, 并引发了一系列环境问题.国内以往的相关研究未能深入揭示区域尺度湿地农田化的过程与规律.基于遥感和地理信息系统技术,集成地形图与遥感影像(Landsat MSS,Landsat TM,CBERS)数据,分析了1954～2005年间三江平原湿地农田化过程及其主要驱动因素.研究结果表明:(1)从1954到2005年,三江平原沼泽湿地面积减少了77.03%;与湿地大面积减少相对应,耕地面积增加了2.5倍,2005年耕地面积占整个三江平原面积的55.14%,成为三江平原的主导景观.1954～1976年和1977～1986年为湿地农田化规模最大的2个阶段,沼泽湿地转化为耕地的面积分别为186.40×104 hm2 和120.29×104 hm2.至2005年,三江平原沼泽湿地农田化过程基本结束,大面积成片的湿地仅存在于几个较大的湿地自然保护区内.1954～2005年期间,三江平原沼泽湿地农田化的面积为258.48×104 hm2,为1954年沼泽湿地面积的73.3%.(2)三江平原发生湿地农田化过程的主要自然地理环境背景为:海拔为0～100 m,坡度为0°～1°,地貌类型为河漫滩、河流阶地、沼泽洼地、冲积洪积平原和低台地,土壤类型为草甸土、沼泽土和白浆土.(3)1954～2005年间,三江平原地区年平均气温显著升高,增温速率为 0.029 ℃/a.气候变暖为农业开垦提供了有利的前提条件.区域人口大量增加是湿地开垦为农田的最直接和最主要的驱动因素,1959～2005年间三江平原总人口增加了3.13倍,耕地面积与总人口及农业人口之间均存在显著线性相关关系.国家政策对于三江平原沼泽湿地农田化过程具有重要的影响作用.     

三江平原大豆田氮循环模拟研究

三江平原是我国面积最大的湿地分布区,经多年开垦现已发展成为我国重要的商品粮基地,由于开垦后下垫面条件发生了很大变化,加之农业生产活动的影响,使本区土壤氮循环发生了根本性的改变。以三江平原地区典型低湿地大豆田为研究对象,采用美国新罕布什尔大学李长生教授所提出的一种生物地球化学模型ＤＮＤＣ来模拟农田生态系统中土壤－植被－大气之间氮素的循环,以及温室气体Ｎ２Ｏ的排放规律。     

1954年以来三江平原土地利用变化及驱动力

在遥感和地理信息系统技术支持下,获取了自1954年以来三江平原6期土地利用数据,在GIS空间分析模块下对三江平原土地利用方式及格局的动态变化进行了定量研究.结果表明在过去50年里,三江平原的土地利用方式发生了显著变化.耕地净增加了38.55×105hm2,年均增加75597.3 hm2,其中湿地、林地与草地对耕地的增加贡献最大;湿地减少了25.67×105 hm2,除极少数退化为草地外,绝大部分转化为耕地;草地减少了57.65×104 hm2hm2,面积比由9.13%缩减为3.86%;林地在整个研究期间呈现出一定波动趋势,但总体呈减少趋势;水域与未利用地也呈现出减少趋势;居工地则呈现快速增长趋势,而且其年增长率为6.96%,远远大于其他土地利用的年增长率.耕地变化是驱动三江平原其他土地利用变化的直接因素,通过对人口与国家农业经济政策分析表明,耕地变化与人口增加关系密切,回归确定性系数为0.93,同样国家宏观农业政策与市场对土地利用格局变化起着不可忽视的作用,近年来水田面积的快速增加就是其直接作用的结果.     

三江平原NDVI时空变化及其对气候变化的响应

基于2000-2014年生长季MODIS NDVI数据和同期降水、平均气温的格点数据,采用趋势分析法、SPEI指数、相关分析法,对三江平原NDVI时空变化特征和对气候变化的响应进行了分析。结果表明:近15年三江平原区生长季的NDVI以0.017/10a的速率呈缓慢上升趋势。其中NDVI显著增加和极显著增加的面积占比分别为13.43%和12.55%,NDVI变化趋势轻度改善的面积较大,占比为25.52%;三江平原地区生长季的多年平均气温总体呈下降趋势,降水量呈上升趋势,总体上生长季标准化降水蒸散指数(SPEI)数值呈上升趋势,干旱化逐年减弱,中等干旱状况得到缓解,渐渐过渡到轻微湿润状态,对植被覆盖面积的增加有促进作用,也为该区域的生态环境恢复提供了有利条件;三江平原地区生长季NDVI与生长季气温、降水量及SPEI主要呈正相关,与降水呈正相关面积占72.64%,与SPEI呈正相关的面积占70.51%,与气温呈正相关的面积占56.73%。NDVI与降水的相关性最高,说明降水是三江平原植被生长的主导气候因子。     

三江平原别拉洪河流域湿地农田化过程研究

自20世纪50年代以来,三江平原的别拉洪河流域在经历了3次大规模开荒后,大面积的湿地被农田所替代,耕地面积迅速增加,湿地农田化过程干扰和破坏了原有的湿地环境。在遥感和地理信息系统技术支持下,应用景观生态学方法,利用1954年、1976年、1986年、2000年和2005年的土地利用数据,分析了研究区近50 a来的湿地农田化过程。结果显示,湿地农田化过程中大面积的湿地斑块被农田斑块所取代,破碎化的小耕地斑块又逐渐合并为大的耕地斑块,并导致斑块形状复杂度指数逐渐增大,景观均匀度指数呈现波动变化;耕地面积在1954~1986年期间增长幅度较大,特别是在20世纪70年代末和80年代初的改革开放初期,研究区景观动态度为0.201,远高于其它时期;目前,农田景观已成为主要景观类型,农田面积占研究区总面积的63.69%,湿地面积占研究区总面积的比例由1954年的64.83%减小到2005年的19.44%。质心模型的分析结果显示,近50 a来研究区耕地景观质心平移幅度明显大于湿地景观,湿地景观质心不断地向东北方向移动,偏移了约20.5 km,而农田景观质心逐渐向东平移,平移了约44.7 km。农业开垦是研究区湿地大面积消退的主要原因。     

三江平原毛苔草露水中的金属含量研究

露水作为下垫面水汽凝结的产物,对其水质的研究可揭示当地大气环境质量状况和露水的生态效应.为此,分别于2008年7月中旬至9月中旬和2009年5月中下旬至9月初,在中国科学院三江平原沼泽湿地生态试验站收集了毛苔草(Carex lasiocarpa)植株上的露水样品,使用ICP-MS测定了样品中K、Na、Ca和Mg等26种...     

三江平原湿地主要优势植物枯落物分解过程与能量动态研究

应用分解袋法对三江平原3种湿地植物小叶章(Calamagrostis angustifolia)、毛苔草(Carex lasiocarpa)和漂筏苔草(Carex pseudocuraica)枯落物分解过程及能量动态进行了研究。结果表明,随着分解的进行,3种湿地植物枯落物失重率呈增加趋势,平均失重率从高到低的顺序是:漂筏苔草[(23.20±5.92)%]、小叶章[(22.85±5.09)%]、毛苔草[(21.47±4.88)%]。枯落物干重热值呈降低的变化趋势,分解初期干重热值降低的速率较大,随分解的进行,干重热值变化趋于平缓。其平均干重热值从高到低的顺序是:漂筏苔草[(16696.22±459.35)J/g]、小叶章[(16575.39±522.36)J/g]、毛苔草[(16488.46±227.79)J/g]。枯落物能量损失率呈增加的趋势,平均能量损失率从高到低的顺序是:漂筏苔草(26.54%)、小叶章(26.39%)、毛苔草(24.10%)。相关分析研究表明,能量损失率与失重率之间具有极显著的正相关关系(n=24,p<0.01),而与干重热值之间呈显著的负相关关系(n=24,p<0.01)。     

三江平原气候突变分析

采用累积距平法、J_y参数法和Mann-Kendall法联合检测1955~2000年三江平原气候变化过程中的突变现象,讨论了引发三江平原气候突变的可能原因。分析发现,三江平原年降水量在20世纪60年代发生了减少突变;而三江平原在20世纪70年代和80年代连续两次经历的增温突变,使其气温变化与东北北部平原其它地区明显不同;年日照时数和平均风速的减少突变均发生在20世纪80年代。总体来看,三江平原气候变化在20世纪80年代最明显。     

三江平原浓江河湿地生态廊道区及其周边春季鸟类多样性研究

浓江河湿地生态廊道是连接三江平原洪河国家级自然保护区湿地和三江国家级自然保护区湿地的生态廊道.2008年春季,对浓浓江河湿地江湿地生态廊道鸟类资源开展了调查研究.在研究区5种鸟类栖息生境共设立11个调查点,共记录有鸟类14目26科68种,3 220只.浓江河湿地生态廊道鸟类多样性指数(H')较高,生境主要以沼泽湿地为主,不同栖息生境中鸟类多样性指数表现为H'沼泽(1.260 1)>H'水域(1.248 8)>H'居民区(0.903 1)>H'农田(0.872 8)>H'林地(0.871 6);均匀性指数(E)表现为E水域(0.182 3)>E农田(0.164 6)>E林地(0.142 9)>E沼泽(0.110 5)>E居民区(0).维持浓江河湿地生态廊道沼泽和水域的面积对于保护该廊道的功能具有重要意义.