地理資源所農田生態系統對水環境的影響研究獲進展

　　近年，農業對環境的影響引起國內外的共同關注(Godfray et al., 2010, Science； Mueller et al., 2012, Nature)。全球特別是華北氮過量問題已經引起各國科學家的高度關注（Liu et al., 2009； Ju et al., 2009)。肥料的過度使用和不恰當的施用時機和方法導致了低養分利用效率和環境污染，特別是高產區。全球平均氮回收率為59％，而我國部分地區小麥的僅28.2％，玉米26.1％，甚至僅10%左右。過量的氮磷通過淋溶和徑流損失，導致飲用水污染（Tilman et al., 1999），導致湖泊、水庫、河口、沿海地帶富營養化、地下水污染、飲用水中硝態氮濃度升高。

　　中國科學院地理科學與資源研究所李發東研究員與其研究團隊自2010年起，通過區域上對黃河下游引黃灌區至黃河三角洲地區的大規模調查采樣，文獻資料分析，建立黃河下游引黃灌區不同水體的理化數據庫、同位素、硝酸鹽、重金屬物質數據庫，進行地表水-地下水水質演化過程研究；借助于水化學和同位素等方法，解析了生態水文過程對農田生態系統物質運移的影響及其環境效應；進而從流域尺度層面解析黃河下游引黃灌區農田生態系統物質的分布格局-過程-機理；為評價農業對區域環境的影響提供了數據支撐。

　　研究結果顯示，黃河下游引黃灌區區域上地表水體中的重金屬含量高于地下水，重金屬的空間分布與水體流向呈現一定的相關性，研究區強烈的地表水-地下水交互作用影響了重金屬的空間分布，同時農業活動和工業活動增加了水體重金屬的含量。相關研究成果發表于Science of the Total Environment, Human and Ecological Risk Assessment, Water Science and Technology 等雜志。

　　該研究在中科院“百人計劃”和自然基金項目（NO.31170414、41271047和41201514）的共同資助下完成。

　　主要相關研究論文：

　　1. Li Jing, Li Fadong*, Liu Qiang, Zhang Yan, Zhao Guangshuai. Trace metal pollution and its transfer in surface water and groundwater in a Yellow River alluvial fan: evidence from isotopes and hydrochemistry. Science of the Total Environment, 2014, 472, 979–988 (SCI).

　　2. Li Jing, Li Fadong*, Liu Qiang, Zhang Yan, Zhao Guangshuai, Ouyang Zhu. Influence of long term fertilization on the crop production and soil quality on a new-born land: a case study in the Yellow River Delta in China. Agronomy Journal. 2014, 106(1): 143-151 (SCI).

　　3. Li Jing, Li Fadong*, Liu Qiang, Song Shuai, Zhang Yan, Zhao Guangshuai. Impacts of Yellow River irrigation practice on trace metals in surface water: a case study in the Henan-Liaocheng Irrigation Area, China. Human and Ecological Risk Assessment. 2014, 20(4): 1042-1057 (SCI).

　　4. Li Jing, Li Fadong*, Song Shuai, Zhang Yan, Zhao Guangshuai, Liu Qiang. Spatial distribution and sources of dissolved trace metals in surface water of the Wei River, China. Water Science and Technology. 2013, 67(4): 817-823 (SCI).

　　5. Shuai Song, Fadong Li*, Jing Li & Qiang Liu. Distribution and Contamination Risk Assessment of dissolved trace metals in surface waters in the Yellow River Delta. Human and Ecological Risk Assessment, 2013, 19:1514-1530 (SCI).

　　6. Shuai Song, Xilai Zheng, Fadong Li*, Shoubo Tian, Guoqing Lin. Flood Routing Simulation and System Customization in a High Leakage River Channel in China. Journal of Hydraulic Engineering. 2013.139:656-663 (SCI).