Mapping the trends and knowledge of research using the SWAT model of agricultural non-point source pollution

农业非点源污染已成为全球重要的环境问题,模型是当前非点源污染研究的核心内容.为全面了解农业非点源污染SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型研究概况,并获得学科发展趋势、研究力量与研究热点,利用引文分析工具进行数据挖掘与科学知识图谱呈现.自1994年第1篇SWAT模型研究论文发表以来,论文数量呈逐年上升趋势:美国处于绝对领先的地位;中国发文量407篇,排名第2位,其中中国科学院与北京师范大学研究表现突出.研究热点主要集中在SWAT模型特点、模型演化、运算法则以及在农业非点源污染方面的应用.SWAT模型应用于国外各大流域以及我国众多流域研究.SWAT模型在农业非点源污染、泥沙产量、农药输移等方面研究得到了大量应用.未来我国应积极开展SWAT模型基础研究,并开发出适用于我国各地河流水域特点的组件,为流域管理与污染控制提供有效决策支撑与科学依据

新疆塔里木河断流趋势分析与减缓对策

塔里木河断流的趋势日益严峻,主要表现在断流长度不断增加,断流时间持续加长,如果这种趋势不能遏制,将大大增加向塔里木河下游生态输水的难度,对流域生态安全和下游"绿色走廊"的保护产生重大影响。通过对塔里木河断流趋势和水文情势的分析计算,探讨了引起塔里木河断流点上移、断流时间和断流河道加长的原因以及河道断流态势进一步发展可能给塔里木河流域生态安全带来的影响。进一步分析塔里木河流域水土资源管理和水情变化与河道断流的关系,提出塔里木河上游源流区灌溉面积增加是导致进入干流水量减少、河道断流的主要原因,流域大面积垦荒和用水量增加加剧了河道断流趋势的发展。建议实施流域水资源统一管理,强化塔里木河流域管理局管理职能,加强对土地资源的管理,加快对天山地区岩溶地下水的研究与开发,关注山区水库修建可能对塔里木河断流和生态带来的新问题

塔里木河断流与未来水文情势分析

采用灰色拓扑模型对塔里木河三源流及干流径流趋势进行分析预测,研究结果表明未来五年内阿克苏河与和田河径流量不具有明显上升趋势,而叶尔羌河径流量在未来五年内则出现下降趋势,这种情况将加剧干流断流的现状。在上述研究的基础上,作者还对博斯腾湖大山口站径流变化趋势和车尔臣河水系对台特玛湖的作用进行分析,探讨了向塔里木河输水的可持续性问题

塔里木河下游断流河道最小生态流量研究

以塔里木河下游断流河道作为研究区域,进行河道最小生态流量的研究.根据第五次和第六次应急输水过程获得的河道内3个控制断面的几何形态特征数据,选择湿周法中的曲率法推求河道最小生态流量,以及此流量对应的水面宽、平均水深和平均流速等指标.结果显示,英苏、阿拉干和依干布及麻断面所在河道的最小生态流量分别为2.85,3.76和1.76m3.s-1,分别占推算的多年平均流量的9.7%,14.0%和6.9%.在排除塔里木河流域的枯水期后,求得不考虑蒸发和渗漏条件下的河道年生态需水量为0.79×108m3.采用多种方法对计算结果进行验证分析认为,研究结果符合实际情况,可以作为塔里木河下游水资源调配的依据

种质及变温对羊草种子萌发的影响

针对羊草种子萌发率低的问题,对43份不同种质的羊草种子,在两种变温条件下的萌发率进行了研究,并对恒温、变温、变温时长、变温时段对羊草种子萌发率的影响进行了测试。结果表明,羊草种子萌发率受种质影响较大,不同种质的羊草种子萌发率变幅为10%~95%,差异极显著。此外,羊草种子萌发亦受温度调控,恒温条件下(16、20、22、28、37℃)种子萌发率均较低,变温28℃(12h)/16℃(12h)则显著提高了种子萌发率,增幅为50%~90%。且变温处理对种子萌发有"时间剂量累加效应",即变温处理时间越长,萌发率提高越大。在第1、2天时变温处理的种子萌发率与恒温对照相比,达到极显著差异,且在24h内接收低温信号的剂量时长在2~16h,高于16h萌发率不随时间增加,低于2h萌发率提高不显著。此外还发现,萌发24h之内,羊草种子对变温处理有一个敏感的"窗口期",即8~12h,在这个时段内变温处理对种子萌发率提高最为显著

塔里木河流域整治及生态环境保护

该成果研究了塔里木河干流水资源形成、消耗及变化趋势，水均衡和水分转化分析，水化学变化及水质评价。地下水分布、变化特征、地表水和地下水影响调查监测，建立了具有独创性的源流和干流耗水模型及干流水均衡和水转达化模型；分析了在人类活动影响下的生态环境演变规律和趋势及其影响；用生态脆弱性指标体系对流域生态环境现状进行了评价，根据水资源开发利用历史、现状及发展趋势进行了与生态环境演变关系及绿洲分布变化研究，提出沼泽化、盐渍化和沙漠化的警戒地下水位和理化指标；提出用潜水蒸发近似的估算天然植被需水的方法，编制出典型区土地利用、植被变化和土地沙漠化图，得出环境变化新的定量数据；建立了利用NOAA卫星监测土壤水分和洪水泛滥的方法和模型，计算了干流不同保护目标下源流需供水量，提出水资源管理对策及河道整治措施和生态环境保护途径，针对下游各段的不同情况应采取的不同保护措施。该成果对塔河流域规划、治理、生态环境保护、社会经济发展有着重要的应用价值

塔里木河流域生态环境系统演变与治理对策研究

该项目从塔河流域及中下游生态环境状况与资源利用评价，生态环境演变、主要问题及其根源分析入手，结合塔里木河中下游实地踏勘工作，在大量收集有关资料数据和吸收已有研究成果基础上，通过全面、系统的分析、研究和论证，提出了塔河中下游生态环境综合治理思路、途径和方案以及实施对策和政策建议等。该研究首次明确提出了塔河流域生态环境治理的指导方针，即“建设源流，改造上中游，拯救下游”，并提出以塔里木河中下游治理为切入点，全面开展生态环境综合治理，以遏制中下游生态环境恶化的势头，恢复下游“绿色走廊”，并逐步输水到台特玛湖治理思路。首次提出采用工程、生物、管理措施相结合的综合治理新思想和流域生态环境综合治理的“12条”方针。提出了中下游生态环境的基本特征和生态环境系统组成等一系列新观点

塔里木河流域整治及生态环境保护

该成果研究了塔里木河干流水资源形成、消耗及变化趋势，水均衡和水分转化分析，水化学变化及水质评价。地下水分布、变化特征、地表水和地下水影响调查监测，建立了具有独创性的源流和干流耗水模型及干流水均衡和水转达化模型；分析了在人类活动影响下的生态环境演变规律和趋势及其影响；用生态脆弱性指标体系对流域生态环境现状进行了评价，根据水资源开发利用历史、现状及发展趋势进行了与生态环境演变关系及绿洲分布变化研究，提出沼泽化、盐渍化和沙漠化的警戒地下水位和理化指标；提出用潜水蒸发近似的估算天然植被需水的方法，编制出典型区土地利用、植被变化和土地沙漠化图，得出环境变化新的定量数据；建立了利用NOAA卫星监测土壤水分和洪水泛滥的方法和模型，计算了干流不同保护目标下源流需供水量，提出水资源管理对策及河道整治措施和生态环境保护途径，针对下游各段的不同情况应采取的不同保护措施。该成果对塔河流域规划、治理、生态环境保护、社会经济发展有着重要的应用价值。 成果类别： 应用技

Variations in Dissolved Oxygen Induced by a Tropical Storm Within an Anticyclone in the Northern South China Sea

Tropical storms (TSs) can induce sea surface cooling, freshening, and phytoplankton blooms. The dissolved oxygen (DO) concentration response to TSs within an anticyclone is still unclear due to the rarity of in situ observations. In this study, we investigate the variations in DO concentration attributed to TS &#39;Haitang&#39; within an anticyclonic eddy in the northern South China Sea based on Chinese underwater glider data. DO concentrations have a higher value at the edge of eddy than at the core. Influenced by TS, DO concentrations decrease remarkably in the subsurface layer in all three regions (inside, edge, and outside of the anticyclonic eddy). The mean DO concentrations decrease more at the edge of the anticyclone than those inside the anticyclone. The recovery time of DO concentration after TS is around one week at the edge of the anticyclone and is &gt;10 days within the eddy. Our observations show that the DO concentrations decrease above the subsurface chlorophyll a maxima layer. Quantitative analysis shows that variations in DO concentration are dominated by horizontal advection and vertical advection terms in the subsurface layer.</p