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鄱阳湖平原双季稻区稻田氮磷流失的季节分布特征及污染风险分析

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农业环境科学学报 2023年第4期42卷 852-860页

作者：杨涛王玉清吴火亮俞莹陈静蕊陈晓芬秦文婧刘佳徐昌旭江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所国家红壤改良工程技术研究中心南昌330200 南昌县农业农村局南昌330200 江西省农业生态与资源保护站南昌330046

为明确鄱阳湖平原双季稻区稻田氮磷流失的季节性分布及污染风险,于2015—2019年对位于江西省南昌市南昌县向塘镇国控监测点的“冬闲-双季稻”种植模式进行了原位监测。结果表明:监测期早稻季径流量占全年总量的比例最高,为39.11%~61.50%... 详细信息

为明确鄱阳湖平原双季稻区稻田氮磷流失的季节性分布及污染风险,于2015—2019年对位于江西省南昌市南昌县向塘镇国控监测点的“冬闲-双季稻”种植模式进行了原位监测。结果表明:监测期早稻季径流量占全年总量的比例最高,为39.11%~61.50%,其次是冬闲季,占23.31%~54.30%,而晚稻季的径流量最小;氮磷养分流失量与径流量的季节分配规律相似,也大体表现为早稻季>冬闲季>晚稻季。然而,监测期多数年份(除2016年外)防控关键期(施肥后10 d)的径流量及氮磷流失量占全年总量的比例均低于13%,表明双季稻田防控关键期的污染风险可能被夸大。但极端降水条件下,径流量、氮流失量和磷流失量在全年的占比分别为27.34%~52.19%、14.21%~54.06%和25.38%~45.95%,远高于防控关键期,表明极端降水可能导致较大的双季稻田面源污染风险。因此,对于鄱阳湖平原双季稻区,早稻季和冬闲季均是稻田氮磷流失防控的重要时期。由于降水事件具有偶然性,仅靠降低“防控关键期”的氮磷流失来防控面源污染具有较大风险,极端降水条件下的氮磷流失防控可能是未来消减双季稻区面源污染的重点研究方向。

关键词：鄱阳湖平原双季稻氮磷流失季节分布污染风险

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鄱阳湖平原地下水重金属含量特征与健康风险评估

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水文地质工程地质 2019年第5期46卷 31-37页

作者：饶志储小东吴代赦颜春陈婷何景媛江西省地质环境监测总站江西南昌330031 南昌大学资源环境与化工学院江西南昌330013

鄱阳湖平原作为长江中下游平原的重要组成部分,随着城镇化进程的快速推进,由于工矿业污染物、农村生活污水和农业生产废水向地下水的过量排放,农村地下水污染程度和范围不断扩大,为了解鄱阳湖平原地下水重金属污染状况,本研究在大量的... 详细信息

鄱阳湖平原作为长江中下游平原的重要组成部分,随着城镇化进程的快速推进,由于工矿业污染物、农村生活污水和农业生产废水向地下水的过量排放,农村地下水污染程度和范围不断扩大,为了解鄱阳湖平原地下水重金属污染状况,本研究在大量的水文地质调查和水化学样品测试基础上,分析该区地下水中重金属Cu、As、Cr、Hg、Pb、Cd含量特征,利用美国环境保护署(USEPA)的健康风险评价模型对鄱阳湖平原地下水重金属进行健康风险评价。研究区171个地下水样品中Cd、Cu、Hg、As、Pb、Cr等6种重金属元素含量变化幅度大,其中Hg、Cd和As平均值超过《地下水环境质量标准》(GB/T14848—2017)Ⅲ类标准,结果表明鄱阳湖平原地下水水质受人为影响大,局部地下水存在严重的污染。致癌物健康风险评价结果显示,Cr、As和Cd的平均个人年健康风险值均大于可接受风险值,Cr的健康风险值最大,是主要的致癌因子,As次之,Cd最低;非致癌物质健康风险结果显示,Hg、Pb和Cu的健康风险水平表现为Hg>Pb>Cu,属于可忽略风险。区域饮水途径上的健康风险主要来自致癌物质,总体上男性健康风险大于女性的健康风险。鄱阳湖平原地下水水质污染状况研究及治理监管工作提供理论依据,为其他区域地下水重金属的监测和质量控制提供参考和借鉴。

关键词：鄱阳湖平原地下水重金属健康风险评价

散射辐射对鄱阳湖平原典型稻田总初级生产力的影响

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农业机械学报 2024年第5期55卷 334-343,378页

作者：刘博侯佳佳时元智崔远来扬州大学水利科学与工程学院扬州225009 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210029 武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室武汉430072

探明散射辐射变化对稻田生态系统总初级生产力(Gross primary productivity,GPP)的影响可为稻田碳汇能力评估和产量估算提供参考。本研究以鄱阳湖平原双季稻田为研究对象,利用涡度相关(Eddy covariance,EC)系统对稻田CO_(2)通量进行了... 详细信息

探明散射辐射变化对稻田生态系统总初级生产力(Gross primary productivity,GPP)的影响可为稻田碳汇能力评估和产量估算提供参考。本研究以鄱阳湖平原双季稻田为研究对象,利用涡度相关(Eddy covariance,EC)系统对稻田CO_(2)通量进行了连续两年(2017—2018年)的定位观测,选取水稻生育中期数据,按照散射辐射比例(Diffuse fraction,DF)进行分段,分析了散射辐射对稻田GPP的影响,探明并量化了不同DF条件下散射辐射与其他气象因素对稻田GPP的影响机制。结果表明:不同类型辐射对GPP的影响存在差异,GPP随着直接光合有效辐射(Direct photosynthetically active radiation,PAR_(dir))的增加先迅速增长,随后达到饱和;在不同DF条件下,早晚稻GPP随着散射光合有效辐射(Diffuse photosynthetically active radiation,PAR_(dif))的变化趋势存在差异,当DF为0.1~0.4时,早稻GPP随PAR_(dif)无明显变化趋势,晚稻GPP随PARdif呈上升趋势(决定系数R^(2)为0.23),当DF为0.4~0.7时,早晚稻GPP随PAR_(dif)呈下降趋势(R^(2)为0.38、0.02),当DF为0.7~1.0时,早晚稻GPP随PAR_(dif)呈明显上升趋势(R2为0.32、0.89),可见PAR_(dif)是影响水稻GPP的重要因素。早晚稻GPP与DF呈二次曲线关系(R^(2)为0.45、0.67),早晚稻光能利用效率(Light use efficiency,LUE)则与DF呈显著的线性正相关关系(R^(2)为0.68、0.82),早晚稻最优DF为0.48和0.40。DF变化同时引起气温(Air temperature,T_(a))和饱和水汽压差(Water vapor pressure deficit,VPD)的变化,进而对水稻GPP产生协同影响。气象因素与水稻GPP的通径分析结果表明:不同DF条件下,气象因素对水稻GPP的影响存在明显差异。总体而言,T_(a)和VPD升高分别对水稻GPP起促进和抑制作用,当DF为0.1~0.4、0.4~0.7和0.7~1.0时,影响早稻GPP的主要气象因素为T_(a)、PAR_(dir)和PAR_(dif),影响晚稻GPP的主要气象因素则为PAR_(dif)、PAR_(dir)和PAR_(dif)。

关键词：散射辐射气溶胶总初级生产力稻田通径分析鄱阳湖平原

不同泥沙含量下受淹胁迫对鄱阳湖平原双季稻生长与产量的影响

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农业机械学报 2024年第5期55卷 323-333页

作者：杨士红周望学俞湾青刘方平徐涛苏甜河海大学农业科学与工程学院南京211100 江苏省农业水土资源高效利用与固碳减排工程研究中心南京211100 浙江省水利水电勘测设计院有限责任公司杭州310002 江西省灌溉试验中心站南昌330201

为探究鄱阳湖平原区洪涝时期不同泥沙含量下受淹胁迫对双季稻生长及产量的影响,采用大田试验与室内分析相结合的方法,设置淹2/3株高和全淹2种受淹深度,S1(0 kg/m^(3))、S2(0.5 kg/m^(3))、S3(1.0 kg/m^(3))3种泥沙含量,对淹水后6、9 d... 详细信息

为探究鄱阳湖平原区洪涝时期不同泥沙含量下受淹胁迫对双季稻生长及产量的影响,采用大田试验与室内分析相结合的方法,设置淹2/3株高和全淹2种受淹深度,S1(0 kg/m^(3))、S2(0.5 kg/m^(3))、S3(1.0 kg/m^(3))3种泥沙含量,对淹水后6、9 d早稻和中稻的生长指标和水稻产量进行了观测研究。结果表明:适度受淹刺激水稻伸长,节间不断分化,叶片伸长、增宽。早稻抽穗开花期受淹株高、节间长增加9.35%、12.75%,2/3淹下叶面积增加11.00%。但胁迫过大抑制水稻生长,中稻全淹下株高和分蘖数减小33.49%、29.28%,叶面积减小30.94%,此时中稻难以伸出水面,导致功能叶片附沙严重,泥沙含量增大进一步抑制了水稻生长。受淹导致早稻和中稻穗干物质量平均减小32.35%、58.72%(P鄱阳湖平原区洪涝灾害治理和粮食安全保障提供理论和技术支撑。

关键词：水稻生长指标泥沙含量受淹胁迫鄱阳湖平原

鄱阳湖平原浅层地下水有机污染物含量特征与健康风险评价

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地球与环境 2019年第5期47卷 662-670页

作者：饶志储小东颜春陈婷何景媛杜俊逸吴代赦江西省地质环境监测总站南昌330095 南昌大学资源环境与化工学院南昌330031

为掌握鄱阳湖平原地下水的有机物污染状况,采样并分析了该区地下水中14种挥发性有机物(VOCs)与10种半挥发性有机物(SVOCs)的含量,利用美国环境保护署(USEPA)的健康风险评价模型对其进行健康风险评价。结果表明:鄱阳湖平原地下水的这些... 详细信息

为掌握鄱阳湖平原地下水的有机物污染状况,采样并分析了该区地下水中14种挥发性有机物(VOCs)与10种半挥发性有机物(SVOCs)的含量,利用美国环境保护署(USEPA)的健康风险评价模型对其进行健康风险评价。结果表明:鄱阳湖平原地下水的这些有机物的检出率为3.03%~27.27%,其中14种VOCs的检出率为6.06%~15.15%,10种SVOCs的检出率为3.03%~27.27%,部分区域地下水受有机物污染,主要污染物为1,1,2-三氯乙烷、苯并(a)芘和萘;使用内梅罗多项指标的综合污染指数评价污染程度,区域有机物污染特征分为无污染、轻度污染、中度污染以及严重污染四个等级,污染源主要来自杀虫剂、石油化工企业和垃圾填埋场;有机的致癌物质通过饮用途径产生的健康风险远大于非致癌物质的健康风险,其中三氯乙烯、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、1,2-二氯丙烷、1,1,2-三氯乙烷、苯并[a]芘等通过饮水产生的致癌风险水平分别为最小可接受水平10-6的7.06、1.06、18.7、54、1.64、14.4、2.87倍,a-六六六通过饮水途径引起的致癌风险水平甚至高达1.03×10-4,是区域地下水中主要致癌风险物质。研究成果可为鄱阳湖平原地下水水质污染状况研究及治理监管工作提供理论依据,为其他区域地下水有机物的监测和质量控制提供参考和借鉴。

关键词：鄱阳湖平原地下水有机物健康风险评价

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鄱阳湖平原耕地多功能时空演变及其驱动机制

水土保持通报 2023年第3期43卷 245-253页

作者：张宇佳蔡海生张学玲陈理庭何庆港江西农业大学江西省自然资源利用科技与管理创新研究基地/农业农村部鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室/南昌市鄱阳湖生态重点实验室/富硒农业产业发展研究中心江西南昌330045

[目的]科学认知耕地多功能时空演变规律及驱动机制,为保障粮食安全和促进区域耕地多功能水平与社会经济发展相协调提供支持。[方法]运用了熵权法、层次分析法、综合指数法、GIS空间可视化分析及地理探测器。[结果]①2000—2020年鄱阳湖... 详细信息

[目的]科学认知耕地多功能时空演变规律及驱动机制,为保障粮食安全和促进区域耕地多功能水平与社会经济发展相协调提供支持。[方法]运用了熵权法、层次分析法、综合指数法、GIS空间可视化分析及地理探测器。[结果]①2000—2020年鄱阳湖平原各县区耕地综合功能总体呈上升趋势,受社会经济发展水平影响显著,具体表现为耕地综合功能的提高优先发展于社会经济发展较快地区,如南昌县、安义县等南昌市周边地区。②20 a间鄱阳湖平原耕地多功能变化趋势不同,其中生产和景观美学功能呈现增长趋势,生态维持和社会保障功能则出现下降趋势,说明鄱阳湖平原耕地生产功能虽有所提高,但难以保障日益增长的粮食、经济需求,同时第二、三产业的飞速发展使耕地所能提供的经济贡献比重逐渐下降。③鄱阳湖平原耕地多功能发展水平受社会和自然两方面影响,社会因素可通过实施改善农业生产基础条件,保障农村居民最低收入,提高农村居民医疗福利标准等政策调节,自然环境方面则需要人类共同保护、修复生态环境。[结论]多种因素共同影响鄱阳湖平原耕地多功能发展水平,合理制定耕地保护利用政策、保障农村居民生活水平对提高耕地多功能发展水平具有促进作用。

关键词：耕地多功能时空演变地理探测器驱动机制鄱阳湖平原

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鄱阳湖平原耕地撂荒现状及其驱动因素分析

江西师范大学学报（自然科学版） 2018年第1期42卷 38-44页

作者：张亮丁明军殷悦江西师范大学地理与环境学院江西南昌330022 江西师范大学鄱阳湖湿地与流域教育部重点实验室江西南昌330022

耕地作为农业生产的载体,是粮食综合生产的基本保障,耕地撂荒因与粮食安全紧密相关而备受关注.当前耕地撂荒研究多集中于山区和非粮食主产区,而在粮食主产区则相对较弱.基于鄱阳湖平原农户问卷调查资料,统计了该地区耕地撂荒状况,同时运... 详细信息

耕地作为农业生产的载体,是粮食综合生产的基本保障,耕地撂荒因与粮食安全紧密相关而备受关注.当前耕地撂荒研究多集中于山区和非粮食主产区,而在粮食主产区则相对较弱.基于鄱阳湖平原农户问卷调查资料,统计了该地区耕地撂荒状况,同时运用2元Logistic回归方法探讨了撂荒的驱动机制.结果表明:鄱阳湖平原21.65%的受访农户存在耕地撂荒行为,这说明该区域存在一定程度的耕地撂荒;灌溉条件、交通条件、农业生产设备、地块质量、病虫害、农户对现有的粮食收购价格的评价、旱灾、家庭规模、务农人数是鄱阳湖平原农户撂荒行为的主要驱动因素;鄱阳湖平原耕地撂荒多是区域性和季节性撂荒,大面积的耕地撂荒现象并不明显.

关键词：耕地撂荒驱动因素 Logistic 鄱阳湖平原

基于增强回归树的鄱阳湖平原区耕地土壤钾素空间变异影响因素研究

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植物营养与肥料学报 2020年第4期26卷 622-634页

作者：韩逸江叶枫郭熙李子琳林雯璐陈蕾易丹江西农业大学国土资源与环境学院/江西省鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室江西南昌330045

【目的】研究区域土壤钾素空间变异特征及其影响因素,为土壤钾素涵养及合理利用提供依据。【方法】本研究以鄱阳湖平原区2016年测土配方施肥项目采集的6316个耕层(0—20 cm)土壤样本数据为基础,运用普通克里格法、相关性分析和增强回归... 详细信息

【目的】研究区域土壤钾素空间变异特征及其影响因素,为土壤钾素涵养及合理利用提供依据。【方法】本研究以鄱阳湖平原区2016年测土配方施肥项目采集的6316个耕层(0—20 cm)土壤样本数据为基础,运用普通克里格法、相关性分析和增强回归树(BRT)等方法,分析了区域土壤全钾与速效钾的空间分布特征以及区位、环境、土壤和人为4个方面的因素对二者空间变异影响的边际效应。【结果】鄱阳湖平原区耕地土壤全钾含量在1.70~23.40 g/kg,平均值为11.82 g/kg,变异系数为40.02%;速效钾含量在21.00~237.00mg/kg,平均值为91.76 mg/kg,变异系数为45.27%,二者均呈中等程度变异。全钾与速效钾空间分布的块金效应分别为27.19%和50.00%,变程分别为74.10和41.10 km,二者均主要受随机因素的影响,但速效钾受随机因素的影响更为明显。普通克里格插值结果显示,全钾与速效钾在空间分布上存在明显差异。增强回归树结果表明包含土壤地理环境信息的区位因素可作为解释土壤全钾与速效钾空间变异的有力因素,年降雨量是土壤全钾空间变异最为明显的影响因素,土壤有机质和交换性阳离子含量的综合作用是土壤速效钾空间变异的主要影响因素,钾肥施用会明显干扰耕地表层土壤钾素的平衡状况。【结论】鄱阳湖平原区土壤钾素呈中等程度变异,但全钾空间分布的聚集性强于速效钾,速效钾受外界因素特别是人类活动的干扰更加明显。

关键词：全钾速效钾空间变异影响因素增强回归树鄱阳湖平原

鄱阳湖平原区农村水塘水体原位修复技术应用效果分析

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环境污染与防治 2020年第8期42卷 1011-1015页

作者：刘方平姜成名苏甜时红廖伟江西省灌溉试验中心站江西南昌330201 江西省农业高效节水与面源污染防治重点实验室江西南昌330201

针对鄱阳湖平原区农村水塘内源底泥污染和外源农村生产、生活排水污染,通过选用覆沙处理、落干曝晒处理及生物联合调控处理(即底栖动物三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)+滤食性鱼类鳙鱼和鲢鱼+湿地植物花叶芦竹(Arundo donax ***))等原位... 详细信息

针对鄱阳湖平原区农村水塘内源底泥污染和外源农村生产、生活排水污染,通过选用覆沙处理、落干曝晒处理及生物联合调控处理(即底栖动物三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)+滤食性鱼类鳙鱼和鲢鱼+湿地植物花叶芦竹(Arundo donax ***))等原位修复技术进行研究,以期得到农村小水塘经济高效的原位修复技术。结果表明:(1)生物联合调控处理对水质净化的效果总体最佳,浊度、氨氮、TN和COD去除率最高值分别为68.18%、92.64%、79.85%和92.10%。(2)生物联合调控处理的TN去除率与DO呈显著负相关,TP去除率与DO呈显著负相关、与氮磷质量比(N/P)呈显著正相关,COD去除率与氨氮、碳氮质量比(C/N)均呈显著负相关。

关键词：鄱阳湖平原农村水塘原位修复技术生物联合调控