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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:以长江三角洲为研究区域,利用2002年以来公开发表的文献中188组农田总氮(TN)地表径流试验样本,基于Bayesian递归回归树模型建立了长三角地区农田肥料部分(不包括土壤本底含量)总氮流失估算模型.同时,在ArcGIS平台上,估算了2008年长三角地区“三省一市”(上海、江苏、浙江与安徽)1 km×1 km农田肥料总氮地表流失率和流失负荷.结果表明:基于长三角地区化肥施用量、年降雨量、土地利用现状与水系等数据构建的长三角地区农田肥料TN地表流失率估算模型是有效的,模型校准和验证R2分别达到0.820和0.744,模拟结果相对可靠.长三角地区农田TN流失率具有显著的空间分异性,其中位值为3.36%(R50为3.09%~ 3.63%),主要影响因素为降雨量、土壤有机质含量、土壤粘粒比重、施N量等;相应地,2008年流失负荷为88.1 Gg·a-1(71.9~104.4 Gg·a-1,以N计).TN流失率较高的区域集中在淮河北部及江苏东部沿海区域,流失负荷贡献最大的市依次为盐城、徐州、阜阳、亳州,共占研究区域农田肥料TN流失负荷的41%....
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:针对我国湖泊生态环境保护及“一湖一策”工作的需要,开展了流域社会经济对东平湖水环境效应评估及联合调控方案研究.在基于“压力-状态-响应”评估方法、系统动力学模拟和情景分析的基础上,全面评估了东平湖当前水平、未来变化速率和主要瓶颈,确定了流域社会经济系统调控战略的必要性及潜力、方向和底线.结果表明:1)东平湖评估指数从2000年的52.4提升到2010年的61.6,其评估等级从Ⅲ级提升到Ⅱ级,若仅维持现状水平和高速发展速度,未来20年评估指数将很可能呈现缓慢下降趋势,长期处于Ⅲ级,甚至达到Ⅳ级;2)为了确保维持现状等级及稳中小幅度上升的趋势,到2030年,东平潮流域社会经济发展速度控制在过去11年平均增长速度的75%,环境响应措施提升到评估标准的Ⅰ级水平;3)建议东平湖的流域生态系统管理工作应先削减已有的和潜在的污染源排放量,随后以自然恢复为主,使湖泊水质进一步改善....
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:由于化肥过度施用且强度逐渐增加,华北平原氮淋溶问题日趋严重且造成了地下水污染风险.利用1991年以来公开发表的文献中290组农田NO3--N淋溶试验样本(淋溶率和10个影响因素),基于Bayesian递归回归树模型初步建立了华北平原农田NO3--N淋溶迁移过程统计模型.以2008年为例,基于华北平原县域合成氮肥、复合肥施用量和1 km×1 km的影响因素和土地利用(耕地)数据,最终得到1 km×1 km的华北平原农田NO3--N淋溶率和淋溶负荷及其不确定性水平.初步结果表明:①模型校准和验证R2分别达到0.832和0.829,模拟结果相对可靠;②华北平原耕地NO3--N的淋溶率具有显著的空间分异,其中位值为15.4%(R50为12.6% ~ 18.2%),其主要影响因素为土壤TN量、施N量、灌溉比例与降雨量的比值等;相应地,2008年淋溶负荷和淋溶量分别为995.1 Gg·a-1(833.4~ 1156.7 Gg·a-1);③NO3--N淋溶率较高的区域集中在太行山脉以东、黄河附近以及苏北的县(区、市),淋溶负荷贡献最大为河南(~37.7%)、江苏(~24.8%)和河北(~21.6%)....
摘要:畜禽粪便是我国N2O两个最大排放源之一.为建立我国畜禽粪便N2O高分辨率排放清单,选择2008年县域尺度活动数据、具有空间分异性的本土排放因子和参数来评估其排放规模、组分结构、空间格局及不确定性.与基于IPCC、EDGAR等研究结果相比,该排放清单具有更好的可靠性和全面性.我国畜禽粪便2008年N2O排放总量为572 Gg,其中除了牧场草地粪便之外的畜禽粪便为322 Gg(56.3%),牧场草地畜禽粪便为180 Gg(31.5%),挥发沉降和淋溶径流造成的间接排放分别为45.8 Gg(8.0%)和1.23 Gg(0.2%);排放格局非常集中,主要分布在东北三省、山东、四川、湖南和河南,其累积规模为全国总量的52.4%,其中近50%贡献源于占全国县域数<3%的84个县(区、市、旗);所建立排放清单具有较高的空间分辨率和准确度.与此相比,IPCC对直接排放存在低估,对间接排放存在高估,对排放总量高值区存在低估(-1.5%~-6.0%),低值区存在高估(1.6%~13%);对于贡献最大的排放途径,EDGAR在高值区低估达到-18.8%-50.0%,在大部分低值区高估达到25% ~54.1%....
摘要:针对我国湖泊生态安全评估及“一湖一策”工作的需要,初步提出一种流域社会经济的水环境效应评估新方法,与以往思路不同的是,新方法体现了正向作用和逆向反馈、现状水平和未来演变趋势相结合的认知框架,并系统阐述了指标优选、评估标准确定、等级划分和不确定性评估方法.最后,选择水质良好的湖泊代表——南四湖开展案例解析.结果表明:通过当前水平和未来变化速率更能全面认识评估结果,也有利于确定流域社会经济系统调控战略的必要性及潜力、方向和阈值;南四湖评估指数从2000年的“Ⅳ级:较严重”提升到2010年的“Ⅱ级:较轻”,尤其是在2003年和2007年存在2个“跳跃式”提升,但若维持现状规模和高速发展速度,未来20年很可能呈现逐渐缓慢下降趋势,并长期处于“Ⅲ级:一般”水平;为了确保维持现状等级且稳中小幅度上升的趋势,到2030年,建议南四湖流域社会经济发展速度控制在过去11年平均增长速度的75%左右以下,环境响应措施力度可能需要提升到评估标准的Ⅰ级水平....
[硕士论文] 营娜
地图学与地理信息系统 安徽师范大学 2014(学位年度)
摘要:氧化亚氮(N2O)是重要的温室气体,中国是全球N2O排放量最多的国家;农业是N2O的重要排放源之一,农田排放的N2O约占全球人类活动排放N2O总量的60%;而中国农田排放的贡献率高达89%(IPCC2007c)。国内农田N2O的研究多局限于采用IPCC的推荐的因子或省级尺度的活动水平数据,符合中国国情的高分辨率的排放清单目前尚未建立;且研究的排放源也主要针对肥料或稻田肥料;长时间序列的中国农田排放研究更是少见。鉴于此,本研究基于县域的活动数据,采用具有分异性的排放因子和参数,结合GIS技术,重新估算了近30年(1978-2008年)囊括肥料(合成氮肥和有机肥)、作物秸秆、牧草地、畜禽管理四种排放方式在内的中国农田N2O直接排放的规模结构、空间分布以及年际变化。并与IPCC、EDGAR等国内外研究结果的对比来阐明本文排放清单的合理性和可靠性。研究结果表明:
  1)2008年中国农田大气中排放氧化亚氮的直接排放量为1072.4Gg。其中,肥料是中国N2O最重要的来源,向大气中直接排放了566.7Gg,对排放总量的贡献率为52.8%,其中合成氮肥占41.7%,有机肥占11.1%。畜禽管理N2O直接排放约为308.2Gg,贡献率为28.7%,其后贡献的是动物牧草地,贡献率为15.8%。贡献最小的是作物秸秆的排放,贡献率仅为2.6%。
  2)空间上,东部地区的平均排放密度比西部地区要高一个数量级。中国农田N2O排放量主要集中在华北平原、东北的松辽平原、四川盆地、长江中下游平原和华南的珠三角、雷州半岛以及台湾山脉西侧。具体分布在吉林省(107.6Gg)、四川省(74.6Gg)、河南省(62.2Gg)、湖南省(62.1 Gg)、山东省(59.6 Gg)、广东省(58.4 Gg)、江苏省(57.2Gg)、湖北省(55.4 Gg)、黑龙江省(53.6 Gg)。县域上看,排放量最大的是吉林的九台市、农安县、渝州市、德惠市、公主岭市,四川的绵竹市、新疆的乌鲁木齐市、黑龙江的哈尔滨市以及广东的广州市,分别排放了25.1Gg(2.4%)、21.0 Gg(1.9%)、7.0 Gg(0.66%)、5.5 Gg(0.52%)、3.3Gg(0.3%)、7.4 Gg(0.69%)、4.9 Gg(0.46%)、4.3Gg(0.4%)和3.3 Gg(0.3%)。
  3)年际变化上,全国农田排放总量总体是显著上升的,30年共增长了593.6Gg,年均增长率为2.8%。排放途径上,1978~2008年间肥料、作物秸秆、牧草地以及畜禽管理的年均增长率分别是3.1%、2.3%、4.3%、2.7%。
  4)比较1978年和2008年空间变化,近30年的N2O排放总量在空间上变化不大,差距在0~12.8Gg之间。整体而言,西部差异小于东部差异。差异的分布图与排放总量的分布较为相似。差异较大的地区依旧出现在华北平原、东北的松辽平原、四川盆地、长江中下游平原以及华南的珠三角、雷州半岛、台湾山脉西侧。
  5)与基于IPCC(2006)排放因子及参数计算的结果比较,IPCC直接排放总量为975.1Gg,比本文基于本土排放因子和参数估算的排放总量低9%。结构上,IPCC对作物秸秆排放高估了0.1Gg,对肥料、牧草地和畜禽管理则分别低估了59.6Gg、13.7Gg和24.2Gg。累积频率达到30%时需要的县域个数为173个,比本文多44个。对于农田肥料、作物秸秆、牧草地排泄、畜禽管理,IPCC中县域个数分别多了48个、49个、22个、6个。空间格局上,农田排放总量呈现东部地区低估,西部区高估的特征。高估的部分主要分布在新疆、内蒙西部、山东和河南等地区;低估的部分主要分布在东北地区的大兴安岭东侧、安徽省、江苏省、湖南省、湖北省、四川盆地以及台湾省等地区。
  6)与EDGAR相比,农业的排放量高于本研究的值约18%;牧草地排放在1978~1990年与本文一致,在1997~2007年间低于本文结果而在2008年又高出本文结果的30Gg。畜禽管理的排放上存在明显的低估,低估近2倍,自1997年以来,差距逐渐增大。总量上看,EDGAR的估算结果和本研究值在1978~1995年变化相对一致,在1996年后差距有逐渐增大的趋势。
  7)与国内其他学者对比,基于我国本土的排放因子和参数或使用修正的IPCC排放因子估计的结果与本文的的结果较一致。相比之下,采用IPCC单一的排放因子估计的农田排放量往往高估。
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