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为探究农田生态系统不同水体间水质状况差异特征及其与降雨量、地下水水位等因素的关系,本研究于2010—2020年对河南商丘农田生态系统国家野外科学观测研究站周边4处流动地表水及5处浅层地下水进行监测,采用描述性统计及时间序列分析方法,分析该区域两种水体水质状况长期变化规律及其影响因素。结果表明：更新能力较差的浅层地下水中Ca2+、Mg2+、Na+、HCO3-、SO42-、Cl-含量及电导率通常高于流动地表水,降雨量增加时伴随的地下水位升高使表层土壤中的盐分离子更容易向地下水中迁移,进而导致两种水体水质的差异增大。在为期10年的监测中,所有离子均出现了明显的峰值,其中Na+、Ca2+、SO42-于2012年3月在流动地表水中率先达到最大值,K+于2011年9月在浅层地下水中率先达到最大值。不同时期两种水体的水... 相似文献
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秦岭华山松林生态系统对大气降雨水化学特性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
基于野外定点监测的方法,根据大气降雨与秦岭华山松林生态系统相互作用的时空顺序,测定并分析水分传输过程各层次水的pH及水化学元素沿运移路径的变化过程,获知华山松森林影响水化学元素沉降变化的关键层次,进而探讨华山松林不同层次对大气降雨水质的影响。结果表明,华山松林生态系统对偏酸性降雨的pH有较强的调升能力,林冠和土壤A层对pH调升作用较显著,调升幅度分别为0.51、1.01个pH单位。系统对NH4+、Pb、Cd2+、Cr均具有吸附净化效应。吸贮固定NH4+的关键层是土壤层,土壤A、B层对NH4+的吸附净化效果依次为42.31%、63.11%,净化效果均达到极显著差异(P＜0.05);吸贮阻减Pb、Cd2+、Cr的关键层是林冠层,阻减效果分别为63%、78%、45%;降雨对系统中SO42-、NO3-、PO43-、K+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Al3+等离子表现一定的淋溶效应。其中林冠层是淋溶SO42-、PO43-、K+和Zn2+的关键层次,林内雨较大气降雨4种离子的浓度增幅分别为31%、175%、585%、48%;土壤层是淋溶NO3-、Ca2+、Mg2+、Al3+的主要层次,增幅均达显著差异(P＜0.05)。其中NO3-主要来源于土壤A层,Ca2+、Mg2+主要来源土壤B层,Al3+主要来源于降雨对整个土壤层解吸的Al3+的淋溶作用。 相似文献
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以铁炉港红树林自然保护区内红树林自然分布点和生态修复造林地为研究对象,连续监测3年,比较其沉积物和海水元素含量的变化及其特性。结果表明：原生地和造林地沉积物的有机碳和全氮含量均随着年份的增长呈增加趋势;原生地溶解氧(DO)和化学需氧量(COD)均随着的年份增加呈下降趋势,DO值在5.90～9.56 mg/L,COD在6.05～10.61 mg/L;2个样地的悬浮物含量在35.2～47.2 mg/L;无机磷含量在0.003～0.044 mg/L,均以NH4+-N为总氮的主要赋存形式,NO3--N含量次之,NO2--N含量最低。综合比较,2021—2023年原生地沉积物综合污染FF指数为0.67～1.12,级别为清洁～轻度污染,水质有机污染指数为2.11～2.60,水质为轻度污染;而造林地沉积物综合污染FF指数均小于1.00,级别为清洁;水质有机污染指数为0.57～1.67。 相似文献
4.
【目的】对陕西华县、华阴(简称"二华")地区地下水的水化学成分空间分布特征及水质进行研究,为保护和改良该地区地下水的水质提供指导。【方法】于2008-11在"二华"地区采集具有代表性的27个地下水水样,对水样中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、SO24-、CO32-、NO3-N、CODMn、Cr6+、Mn2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+、总硬度、总溶解固体(TDS)含量和pH值进行分析测定,在此基础上,通过水化学分析软件AquaChem V4.0及水质综合指数评价法,对"二华"地区地下水水化学特征及水质级别进行分析与评价。【结果】陕西"二华"地区浅层地下水水化学类型变化按地下水补给→径流→排泄变化依次从HCO3.SO4-Ca.Mg型经SO4.HCO3-Na.Ca型过渡到SO4.Cl-Na型;研究区内水质良好水样占25.0%,水质较差水样占54.2%,水质极差水样占20.8%。【结论】陕西"二华"地区浅层地下水接受秦岭山前地下水的补给,地下水从南向北流向渭河,其沿岸地下水接受渭河河水的侧向补给,河水水质对沿岸地下水的水质有直接影响。 相似文献
5.
为探讨长期不同培肥措施对苏打盐碱地稻田土壤盐碱化参数和养分含量的影响,本研究利用运行10年的长期定位施肥试验,采集了不施肥处理(CK)、无机肥配施处理(NPK)、有机肥单施处理(M)、有机肥与无机肥配施处理(MNPK)和秸秆还田配施无机肥处理(RNPK)的0～60 cm土壤样品并进行分析。结果表明,随着土层深度的增加,各处理土壤pH、电导率、碱化度和Na+、Cl-、CO32-+HCO3-含量逐渐增加,土壤阳离子交换量和K+、Ca2++Mg2+、SO42-、有机质、速效养分含量逐渐降低。施肥处理均较CK处理降低了土壤pH、电导率和碱化度等盐碱化参数,以及Na+、Cl-和CO32-+HCO3-等有害盐分含量,增加了阳离子交... 相似文献
6.
在新疆南疆图木舒克市植棉区设8个代表性土壤样点,利用“S”形取样法分4层采集土壤样品,对不同层次土壤总盐、p H值、有机质及盐分组成进行了研究。结果表明：研究区土壤盐渍化等级划分为3级(盐土、重度和中度);总体盐分含量为7.2 g/kg,以盐土为主,变异系数为0.79,呈现出中等变异性;土壤有机质含量平均值为9.83 g/kg,变异系数为0.45,呈现中等变异性;土壤p H值平均值为7.79,变异系数为0.03,呈现弱变异性;不同含盐量由表层至底层呈下降趋势,土壤表层和底层含盐量呈现出显著正相关;土壤盐分离子组成中,阳离子含量Ca2+>Na+>Mg2+>K+;阴离子含量Cl->SO42->HCO->CO32-,属于氯化物硫酸盐类型。 相似文献
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为了比较不同种源任豆种子萌发及其幼苗生长对重金属胁迫抗性的差异,选择广西宜州怀远（HY）、平果（PG）、云南昆明（YN）3个不同来源的任豆种子,研究不同浓度Zn2+、Pb2+、Cu2+、Cd2+胁迫对任豆种子的萌发特性及其幼苗生长的影响,测定了任豆种子的发芽势、发芽率、发芽指数、胚芽长度、胚根长度、株高,应用模糊数学的隶属函数法,对不同来源任豆种子萌发过程中的重金属耐性进行综合评价。结果表明：（1）任豆种子对不同重金属离子胁迫的耐性有较明显差异,其大小排序为Zn2+>Pb2+>Cu2+>Cd2+,任豆种子萌发过程中Cd2+、Cu2+的毒性明显大于Pb2+、Zn2+;（2）不同重金属离子对任豆幼苗生长的抑制作用随其浓度的增大而明显增强,且重金属对任豆胚根生长的抑制作用更为明显,任豆幼苗对不同重金属的耐性强弱排序... 相似文献
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为了解青藏高原农业种植对区域水质的影响,以柴达木盆地主要绿洲农业区地表水和地下水为研究对象,通过现场调查和布点采样,在9个典型乡镇设置70个采样点,测定水样的总磷、硝酸盐氮、氯化物、硫酸盐、重金属和农药等指标,分析耕作活动对地表水和地下水的影响。研究区地表水综合水质标识指数为2.100,综合水质为《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅱ类。尕海镇、郭勒木德镇、格尔木市东、大格勒乡地表水综合水质达到Ⅰ类;香日德镇和察汗乌苏镇地表水中的总磷与德令哈市地表水中的COD浓度处于劣Ⅴ类水平,氯化物、硫酸盐和硝酸盐氮超标位点分别占总采样点的20%、6.67%和1.67%。地下水综合水质标识指数为2.300,综合水质为《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)Ⅱ类,怀头他拉镇、大格勒乡和察汗乌苏镇地下水中的氯化物和怀头他拉镇地下水中的硫酸盐分别为饮用水卫生标准限值的2.83、1.13、1.07倍和1.92倍,无法饮用。研究区重金属和农药浓度极低,其中铅、铜和砷浓度低于地表水和地下水Ⅰ类水标准限值,农药中啶虫脒、毒死蜱和阿维菌素浓度分别为限值的0.01%～0.21%、0.12%和0.93%;灌溉排水中总磷和硝酸盐氮浓度分别增加了37.8%和24.43%。柴达木盆地绿洲农业区水质总体较好,但农业耕作活动仍会对区域水质造成一定影响。 相似文献
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【目的】分析武夷山国家公园九曲溪水体主要阴、阳离子的含量变化,揭示该区域地表水水化学时空分布特征、作用机制和岩性控制类型。【方法】采集不同水文期及河流段的30份地表水样品,测试主要化学离子组分含量,利用吉布斯图、三角图和端元图进行水化学的作用机制和岩性类型分析,并以主成因分析和模型计算量化水化学物质的来源贡献。【结果】九曲溪水体呈弱酸性,总溶解固体(TDS)的平均值为25.30 mg·L-1(远低于世界河流的平均值100.00 mg·L-1),主要阳离子含量的大小顺序为Ca2+>Na+>K+>Mg2+,主要阴离子含量HCO3->Cl->NO3->SO42-。不同水文期对比而言,该流域水体TDS及大多数主要离子浓度呈现出枯水期>平水期>丰水期;不同河流段对比,TDS及主要离子浓度从上游到下游整体呈现上升趋势。【结论】武夷山国... 相似文献
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【目的】分析西北干旱区黑河中游绿洲农业区不同土地利用类型地下水埋深和NO3--N含量时间变化规律。【方法】对研究区域近10 a(2005～2014年)地表水和地下水NO3--N浓度变化情况进行分析,在垂直黑河河道方向设置9个观测井,对不同土地利用类型地下水埋深及NO3--N含量进行连续监测和分析。【结果】2005～2014年荒漠绿洲边缘区地下水NO3--N含量呈明显上升趋势;不同景观带地下水埋深及NO3--N含量均存在显著性差异,垂直河道由近及远方向地下水位基本呈下降趋势,而NO3--N含量无明显递增或递减趋势;位于黑河河漫滩(GW1)、老绿洲农田(GW2)及东沙丘(GW7)区域的地下水NO3--N含量显著低于其他土地... 相似文献
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以湖南省长沙县的金井流域为例,于2013—2014年春夏秋冬四季随机采集流域内120口饮用水井水体样品,研究景观格局对地下水硝态氮(NO_3~--N)浓度的影响。研究结果表明:金井流域地下水存在NO_3~--N污染,NO_3~--N浓度超过世界卫生组织饮用水标准(10 mg N·L~(-1))样品数占总样品数的4.9%~17.5%,且夏季和冬季NO_3~--N浓度超过世界卫生组织饮用水标准的频率高于春季和秋季;地下水文系统对NO_3~--N的输移使得流域地下水NO_3~--N浓度呈现明显的空间自相关性,采用Moran′s I全局指数评价方法的分析结果表明,夏季和秋季的空间自相关性较强(0.254~0.277),而冬季和春季的空间自相关性较弱(0.152~0.170);采样空间滞后模型对地下水NO_3~--N浓度与土地利用景观格局指数的拟合结果表明,地下水NO_3~--N浓度与农田、林地、居民地的面积比例显著相关(P0.05),且模型模拟的决定系数随季节和距离水井半径不同而变化。 相似文献
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陕西秦岭北麓猕猴桃主产区水质动态变化研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为探究陕西秦岭北麓地区集约化猕猴桃生产对地表水及地下水水质的影响,在每月中旬定点监测了2019年度眉县主产区不同土地利用方式（居民区、果园区和自然植被区）下24个地下水（潜水和深水各12个）及8个地表水硝酸盐含量、电导率（EC）及盐基离子含量等。结果表明：自然植被区地表水硝酸盐含量变化平稳,未发现硝酸盐超标现象;而猕猴桃集中产区地下水及地表水硝酸盐超标严重,地表水超标率[>10 mg N·L-1,《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）]为31.82%,潜水位地下水超标率[>10 mg N·L-1,《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）]为93.27%,深水位地下水超标率（>10 mg N·L-1,GB/T 14848—2017）为57.41%。地下水及地表水硝酸盐含量变化与眉县施肥时期变化趋势基本一致,峰值主要出现在6月及11月施肥时期;9月潜水位地下水硝酸盐有明显下降,这与9月长时间的高降雨量有关。猕猴桃集中区地表水及地下水EC、Ca2+、Mg2+及Cl-等离子含量相比居民区与自然植被区也显著增加,其中水体EC与NO3-、Cl-、Ca2+、Mg2+、Na+等离子含量间呈显著的正相关关系。研究表明,秦岭北麓猕猴桃产业的发展显著增加了地表水的硝酸盐含量,导致当地水质恶化。 相似文献
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在宁夏灌区选择设施菜田(n=4)和水旱轮作大田(n=4),通过田间多点取样观测和室内分析的方法,研究了2种类型农田土壤氮素累积与分布特点,以及其迁移对浅层地下水的影响。结果表明,设施菜田0~150 cm土壤剖面溶解性总氮(TSN)、硝态氮(NO3--N)和溶解性有机氮(SON)含量都显著高于大田,前者分别是后者的1.5~5.6、1.5~3.4倍和1.6~9.8倍。设施菜田土壤氮素主要累积在0~5 cm和5~20 cm土层,而大田主要在40~100 cm土体。设施菜田和大田土壤溶解性总氮占全氮比例分别在5.4%~11.5%和2.2%~4.9%之间,前者的淋失风险较高。设施菜田各形态氮素累积量表现为SON>NO3--N>NH4+-N,大田为NO3--N>SON>NH4+-N。设施菜田浅层地下水中TSN、NO3--N和SON含量也都显著高于大田,前者平均含量分别是后者的9.5、13.8倍和7.0倍。因此,硝态氮和溶解性有机氮都是2种类型农田氮素累积的主要形态,也是浅层地下水污染的重要来源。 相似文献
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通过连续和间歇一维垂直入渗试验，研究了波涌灌灌施尿素下铵态氮和硝态氮在土壤和地下水中的迁移转化特性，表明波涌灌间歇入渗较连续入渗有保肥和减小地下水污染等优点，可以有效缓解农业施肥带来的地下水环境污染。该研究成果为进一步研究波涌灌溉水氮运移特性和波涌灌溉对地下水环境的影响奠定基础。 相似文献
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密云水库上游流域地下水中氮素污染特征及影响因素 总被引：2，自引：1，他引：1
为分析密云水库上游流域地下水中氮素的污染情况,于2014年7月和2015年1月进行了地下水样品的采集,应用域法和地质统计学方法等多元统计方法识别流域地下水中不同形态氮的时空分布特征,并解析土地利用类型、地下水埋深以及地表水对地下水中氮素的影响。结果表明:区域地下水的氮素污染不容乐观,29.73%的样品中硝态氮含量超标(10 mg·L-1≤NO_3~-≤20mg·L~(-1)),27.03%的样品出现严重超标(NO_3~--N≥20 mg·L~(-1))。从空间来看,地下水氮素具有空间自相关性,其中氨氮空间变异的随机性较大,硝态氮最小,硝态氮的污染主要发生在城镇人口密集区域;从时间来看,硝态氮污染呈逐年升高趋势,硝态氮的超标样品百分比从2008年的2.30%增长为2015年的25.71%,且年内变化表现为丰水期高于枯水期。各种土地利用类型中,城镇的氮污染最严重;硝态氮、亚硝态氮的含量随地下水埋深增加呈减小趋势;地下水氮污染浓度与流向有一定的联系,从上游至下游呈升高的趋势。 相似文献
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为探索宁夏日光温室中不合理灌溉对番茄水分利用、氮素迁移特性的影响,通过田间试验方法,在不同灌溉方式(T1漫灌4.50t·hm~(-2)、T2滴灌3.15t·hm~(-2))及氮肥用量(T1常规量800kg·hm~(-2)、T2推荐量600kg·hm~(-2))处理下测定了土壤水分分布、番茄水分利用率和土壤剖面氮素淋溶特征。结果表明,在番茄的不同生育期,0~80cm土层深度滴灌+推荐施肥土壤含水率大于漫灌+习惯施肥,而80~200cm土层结果与之相反,可见,滴灌后水分主要保蓄在80cm以上土层,而漫灌方式水分渗出耕层土壤的量更多。滴灌+推荐施肥处理瞬时叶片水分利用率、番茄水分利用效率明显高于漫灌+习惯施肥,但两处理产量差异不明显。在当季蔬菜生长期间,不同处理30~50cm土层的硝态氮质量分数均最高,随着灌溉次数的增多,硝态氮逐渐向下迁移,漫灌+习惯施肥在100~200cm土层硝酸盐质量分数高于滴灌+推荐施肥处理,此质量分数明显高于国内其他蔬菜栽培地区。水资源浪费与不合理水肥利用引起的地下水污染问题在宁夏日光温室蔬菜栽培中已相当突出,值得引起相关部门的重视。 相似文献
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通过在新疆巴州灌溉试验站进行的膜下滴灌棉花灌溉制度试验,得出了适合当地的常规滴灌制度。为进一步研究浅层地下水对灌溉的补偿效应,利用Hydrus软件对不同地下水埋深下膜下滴灌棉花生育期耗水量进行了模拟。通过引入关键点土壤含水率的概念,提出了膜下滴灌棉花受水分胁迫的标准。结果表明：地下水对棉花的耗水具有一定的补偿作用,地下水埋深越浅,则所需的灌溉定额越小。当地下水埋深小于1.5 m时,滴灌定额为3 300 m3·hm-2;当地下水埋深为2.0 m时,滴灌定额为4 500 m3·hm-2;当地下水埋深很大而对作物根区没有补给时,棉花完全依赖于灌溉所需的滴灌定额则为5 550 m3·hm-2。考虑到干旱区内具有较高的潜在蒸发势,会导致土壤的次生盐渍化,从而危及作物的生长,1.5～3.0 m的地下水埋深是灌区内较理想的水位区间。 相似文献
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为研究地下水浅埋区不同覆膜开孔率盐碱土的潜水蒸发和水盐运动情况,在室内进行了土柱蒸发模拟试验(地下水埋深50 cm)。结果表明,与不覆膜相比,覆膜可显著降低潜水蒸发强度、减少潜水累积蒸发量,同时也有效减少了盐分在土表的积累量。蒸发结束时,开孔率分别为3.24%、9.97%和20.27%的潜水累积蒸发量与裸土相比分别减少了79.87%、74.19%和77.93%,土层深度5 cm范围内土壤电导率分别降低了36.93%、34.41%和35.16%,即覆膜开孔率
的差异对盐分累积的影响小于对潜水蒸发的影响。三种处理中,9.97%开孔率的土表积盐量和潜水蒸发量均相对较大。随着蒸发历时的增加,不同处理土壤含水量剖面的变化相对较小,但潜水蒸发强度却有所降低,这与蒸发过程中盐壳形成后反过来又抑制了潜水蒸发有关。其次,覆膜阻滞不同盐离子表聚的效果不同,其中Cl-表聚作用受开孔率影响较大,而Na+和SO42-表聚作用受开孔率影响不大。 相似文献
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为研究不同灌溉方式下生物质炭添加对土壤硝化及反硝化微生物的调控效应，本研究采用田间小区试验，通过在不同灌溉方式下（常规地表漫灌、滴灌、喷灌和微喷灌）添加不同量生物质炭（0、10、20 t·hm-2），结合实时荧光定量PCR技术，研究了灌溉方式与生物质炭对华北地区冬小麦拔节期土壤硝化及反硝化微生物相关功能基因的影响。结果表明：与漫灌相比，滴灌、喷灌、微喷灌显著降低了土壤NH4+-N含量，降幅分别为49.30%~68.25%、30.22%~57.19%和43.63%~56.83%（P<0.05），但在一定程度上增加了土壤NO3--N含量，增幅分别为5.14%~62.39%、0~173.50%和0~87.90%。由于滴灌、喷灌、微喷灌等节水灌溉方式的灌水量远低于常规漫灌方式（约为漫灌灌水量的50%），因而会产生有利于硝化反应而抑制反硝化反应的环境，增加土壤硝化微生物功能基因AOA-amoA和AOB-amoA的基因丰度，且均表现为微喷灌>喷灌>滴灌>漫灌。同时，在各灌溉方式下，添加生物质炭可增加AOA-amoA和AOB-amoA的基因丰度，这可能主要归因于生物质炭发达的孔隙结构和良好的水肥吸附能力。与漫灌相比，滴灌、喷灌、微喷灌均降低了土壤反硝化微生物nosZ基因丰度。但在各灌溉方式下，添加生物质炭，尤其是高量生物质炭（20 t·hm-2）可提高反硝化微生物nosZ基因丰度，从而降低土壤反硝化过程的N2O损失风险。综上所述，节水灌溉方式与生物质炭互作可促进拔节期土壤硝化作用，并通过影响反硝化微生物活动调节土壤反硝化过程，微喷灌方式下添加20 t·hm-2生物质炭可有效促进小麦对氮素的吸收利用。 相似文献
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农业面源污染中氮排放时空变化及其健康风险评价研究——以淮河流域为例 总被引：9，自引：2，他引：9
以保护淮河流域环境和居民健康为出发点,为揭示流域农业面源污染负荷时空分布特征,采用清单分析法和排污系数法核算了流域35个地级市的畜禽养殖、农村生活、农田种植3种污染源总氮(TN)的排放量和排放强度。利用GIS软件对氮素耕地、水体污染排放强度进行时空变化分析,分析出流域面源污染的重点污染源、污染类型及其空间分布特征,并根据健康风险评价模型估算流域内地下水中硝态氮对人体潜在的健康风险。结果表明:2015年淮河流域农村生活、化肥使用和畜禽粪便TN排放量分别为42.17万、644.44万t和213.86万t,排放比重分别为3.58%、72.39%和24.03%,化肥的施用仍是氮素污染的主要来源;耕地氮素污染负荷方面,农田种植畜禽养殖农村生活;地表水氮素污染负荷方面,农田种植≈畜禽养殖农村生活。流域内不同地区污染物负荷强度受耕地面积和水资源量的影响,分布存在一定区域空间分异现象,淮河流域西北部地区负荷强度高于东南部。地下水硝态氮健康风险指数在0.49~3.18之间,健康风险阈值超过"1"的城市数量占整个淮河流域的82.86%,应注意饮用水的安全问题。 相似文献