黑河中游盐碱地植物生长与水分变化关系分析

为了探索在盐碱地荒漠化防治中植物对水分变化的响应机理,提取黑河流域中游荒漠区建立的试验站长期定位监测的生物量、盖度、土壤各层质量含水率、地下水埋深、降水量等数据,采用特征参数算法、相关和多元回归分析方法,研究植物生长和水分的年内、年际变化特征及相关回归模型。结果表明,(1)2006─2014年,盖度、生物量、地下水埋深呈波动性增加趋势,0~10、10~20、20~40、40~60 cm土壤质量含水率和降水量呈波动性略有减少趋势。(2)在一年植物生长季的3─11月份,降水量、地下水埋深、土壤各层含水率、生物量和盖度等指标变化趋势基本一致。(3)建立了盖度与生物量、10~60cm(10~20、20~40、40~60 cm)土壤质量含水率、降水量、地下水埋深的回归模型以及生物量与盖度、10~60cm(10~20、20~40、40~60 cm)土壤质量含水率、降水量、地下水埋深的回归模型,且均通过了R2拟合检验、F方差检验、t偏回归系数检验。建立的模型可以解释植物盖度、生物量的变差分别为95.3%、98.6%。该研究可为盐碱地荒漠化防治的水资源管理以及退耕还林、天然林保护等提供理论支撑和参考数据。     

精河绿洲盐渍土表层土壤盐分因子的空间变异及分布格局

土壤含盐量、电导率和pH值是调查评价土壤盐渍化程度的主要因子,对其进行定量探讨及空间异质性研究是解决土壤盐渍化快速诊断问题的前提。以新疆精河绿洲为研究区,利用"3S"技术并结合Google Earth进行实地调查,结果表明:(1)精河绿洲表层土壤0~10 cm层含盐量和电导率呈强变异强度,变异系数分别为1.053和1.146;10~20 cm层的土壤电导率变异系数为2.385,也呈强变异。绿洲表层土壤0~10 cm以及10~20 cm层pH值的变异系数均小于10%,属于弱空间变异;(2)通过空间插值方法发现,0~10和10~20 cm层的土壤电导率和含盐量高值区主要集中在艾比湖东南部和西北部,由于受到各种自然与人文因素的影响,土壤电导率和含盐量较高,盐渍化程度较高;而在艾比湖西侧以及以耕地为主的绿洲内部植被覆盖度较高,盐渍化程度较低。2层土壤的pH值的分布并无明显的变化规律,呈现出高低值交错分布的状态;(3)含盐量的空间自相关指数从0~10 cm层的0.306增加到10~20 cm层的0.527。研究区土壤含盐量自西南向东部逐渐增加,0~10 cm层以及10~20cm层盐分含量呈相同的空间变化趋势且含盐量在空间上具有较强的依赖关系。该研究对于及时掌握盐渍化程度与分布、合理制定土地利用政策与生态改良措施、实现区域可持续发展等方面具有重要作用。     

滨海盐田建设对周边土壤及植被的影响

随着滨海盐业的迅猛发展,盐田的急剧扩张已经对周边环境产生了影响。通过调查盐田周边植被分布特征,分析与植被带对应的典型样地土壤理化性质的空间异质性,研究了盐田对周边土壤及植被的影响。结果表明：盐田周边的植被分布存在明显的空间异质性,在盐田周边呈带状分布,且距盐田越近,植被盖度、物种丰富度越低。土壤含盐量的空间分布在宏观上表现为距盐田越近,含盐量越高,土壤盐渍化越重。距离盐田20m处土壤含盐量平均值达8.22g·kg-1,距离盐田1000m处,土壤含盐量平均值为1.84g·kg-1,土壤含盐量显著降低,且表层土壤含盐量与采样地距盐田间的距离之间呈显著相关关系。由此可见,盐田的扩建已经显著加重了周边土壤的盐渍化程度。     

新疆盐渍化土壤氮肥氨挥发损失特征初步研究

在室温下应用“静态吸收法”,研究不同盐渍化程度的盐化土壤和碱化土壤上氮肥氨挥发损失特征。结果表明:(1)除碱土外碱化土壤上氮肥氨挥发量随时间延长呈现下降趋势,在盐化土壤上氨挥发量随时间呈现先上升后下降趋势。(2)供试9个典型盐渍化土壤样品上氮肥氨挥发量(Y)与时间(t)关系均符合Y=at2 bt c动力学方程,相关性呈极显著水平。(3)氨挥发总量(Y)、氨挥发速率(Yi)与土壤含盐量(x)呈极显著正相关;氨挥发持续时间随着盐渍化程度的增加而延长。(4)氨挥发总量、挥发速率与盐渍土pH相关性未达到显著水平;盐渍土上pH值对氨挥发的影响需要进一步研究。以上结果表明,盐渍化耕作土壤上氮肥氨挥发的控制要依据盐渍化类型的不同而制定相应的措施。     

吉林省大安市苏打盐碱土碱化参数与特征分析

测定了典型苏打盐碱土壤的碱化度(ESP)、钠吸附比(SAR)、总碱度、pH值和含盐量等指标,分析了该类型土壤的碱化特征及其垂直分布态势。结果表明,苏打盐碱土壤可溶性离子组成以Na 和HCO3-为主,各土层中Na 占阳离子总量比例多在80%以上,HCO3-占阴离子总量比例多在75%~85%之间,NaHCO3是造成该类型土壤碱化加重的主要因素。20—80 cm土层碱化度在25%~30%以上,pH>10.3,含盐量大于6.0 g.kg-1,是明显的碱化层;其他土层碱化特征呈减弱趋势。土壤ESP随含盐量、总碱度的增大而增大。ESP和SAR呈显著正相关关系(r=0.711,n=40,P<0.000 1)。最后,结合地下水和降水等资料对土壤剖面盐分分布状况的形成原因进行了分析。     

崇明东滩围垦湿地芦苇生态特征与水盐因子的关系

芦苇是崇明东滩围垦湿地生态系统的重要优势物种和建群种,了解芦苇与滨海围垦区湿地土壤水盐因子的关系对于围垦区湿地水盐调控管理和湿地植被恢复具有重要意义.以崇明东滩围垦湿地芦苇(Phragmites australis)为研究对象,通过野外调查与统计分析,探讨滨海湿地芦苇生态特征与地下水埋深(Ground water depth,WD)和土壤电导率(Siol electrical conductivity,EC)的关系.结果表明:研究区地下水埋深与表层土壤电导率呈显著负相关,相关系数为-0.883;沿着高程从高到低,地下水埋深逐渐升高,土壤电导率逐渐降低,在不同水盐梯度下芦苇种群表现出相应的生态特征,芦苇密度、株高、单株叶面积、单株生物量、叶面积指数和单位面积地上生物量均沿着高程的降低而增加.Pearson相关性分析表明,地下水埋深与芦苇生态特征呈显著正相关,而土壤电导率与芦苇生态特征呈显著负相关,并且土壤电导率与芦苇生态特征的相关性大于地下水埋深.回归分析发现芦苇在土壤水埋深较低区域(-5 cm以下)生长受到限制,表现为低密度、低生物量;在地表有少量积水的土壤环境中(0 cm以上)芦苇生长状况较好,表现为高密度、高生物量.随着土壤电导率的增加,芦苇以低密度、低生物量的生态特征来适应胁迫伤害.当土壤电导率5 m S/cm,随着土壤电导率增加,芦苇生长指标快速下降,而当土壤电导率5 m S/cm,芦苇生长指标下降幅度较小.本研究表明,适当提高芦苇湿地年平均土壤水埋深有利于降低土壤表层土壤电导率,并且提高土壤水埋深均有利于芦苇单株生长和种群生长.     

大安市苏打碱土区地下水质与灌溉盐渍化风险评价

测试了吉林省大安市苏打碱土区6—7、20—30和60—70m^3种深度地下水的基本化学特征，对利用地下水灌溉可能引起的土壤盐化、碱化和盐碱化问题及其灌溉适宜性进行了评价。结果表明，各深度地下水均具有不同程度的苏打化特征，地下水中普遍含有较多NaHCO3；30m深度以内地下水中含有较多HCO3^-和Cl^-，用其作为灌溉水源存在潜在的盐化和碱化双重威胁；从各盐化和碱化指标看，该区60m深度以下的地下水质较好，作为灌溉用水不会产生盐渍化风险。30m深度以内的地下水均不适合灌溉。     

沿海发展区海水入侵与土壤盐渍化空间关联解析

沿海地区经济的快速发展、资源的大量开发,使海水入侵、土壤盐渍化等海岸带环境问题加剧.为了研究沿海发展区海水入侵与土壤盐渍化程度与驱动因素,探究海水入侵与土壤盐渍化的空间关联性,选择沿海的海绵城市试点—庄河市为研究对象,通过地下水与土壤的野外采样检测,运用kriging插值法分析研究区地下水与土壤盐渍化空间分布特征,利用...     

华南滨海小流域降雨入渗对地下水的补给分析

以华南滨海小流域——中山大学滨海水循环试验基地(试验基地)作为研究区,在对该流域地下水和雨水分别进行采样、实验分析的基础上,利用氯量平衡法(CMB)与地下水动态法计算了该流域的降雨入渗补给系数与给水度。研究发现,试验基地地下水主要受降雨补给,地下水埋深在雨季(4—9月)、旱季(10—3月)的变动范围大致为0～1.5 m与0～0.5 m。根据CMB计算结果,补给区、中间区雨季降雨入渗补给系数分别为旱季的1.3～1.6倍和1.3～2.0倍,且补给区大于中间区(M5井除外)。利用地下水动态法计算次降雨入渗补给系数,所得雨季、旱季的均值(7.6%和4.6%)与CMB计算结果(7.7%和5.3%)较为接近。给水度、雨强与入渗补给系数均存在一定的线性关系。将地下水埋深分别与降雨入渗补给量及潜水蒸发量进行多项式拟合对比,发现降雨入渗对地下水的最大入渗补给埋深约为2.3 m,当埋深为3.1 m时,地下水可获得最大净补给量。     

华南滨海小流域降雨入渗对地下水的补给分析

以华南滨海小流域——中山大学滨海水循环试验基地（试验基地）作为研究区,在对该流域地下水和雨水分别进行采样、实验分析的基础上,利用氯量平衡法（CMB）与地下水动态法计算了该流域的降雨入渗补给系数与给水度。研究发现,试验基地地下水主要受降雨补给,地下水埋深在雨季（4—9月）、旱季（10—3月）的变动范围大致为0～1.5 m与0～0.5 m。根据CMB计算结果,补给区、中间区雨季降雨入渗补给系数分别为旱季的1.3～1.6倍和1.3～2.0倍,且补给区大于中间区（M5井除外）。利用地下水动态法计算次降雨入渗补给系数,所得雨季、旱季的均值（7.6%和4.6%）与CMB计算结果（7.7%和5.3%）较为接近。给水度、雨强与入渗补给系数均存在一定的线性关系。将地下水埋深分别与降雨入渗补给量及潜水蒸发量进行多项式拟合对比,发现降雨入渗对地下水的最大入渗补给埋深约为2.3 m,当埋深为3.1 m时,地下水可获得最大净补给量。     

涕灭威农药污染地下水的影响因子分析

农药在土壤中的淋溶受许多因子的影响与制约。本文根据农药在土壤中的环境行为，建立了农药土壤残留动态与淋溶归宿的计算机模型，并用此模型计算了模拟各种不同环境条件下涕灭威农药在土层中的淋溶情况。结果表明：农药的使用量、土层中农药的降解半衰期、施药地区土壤的质地、降水或灌溉水量及其距施药后的时间对涕灭威在土层中的淋溶有较大的影响，而土壤有机碳含量则影响不大；地下水埋深对农药地下水污染的影响颇大。地下水埋深不足１ｍ的地区，极易受农药的污染。     

滇池湖滨缓冲带和农田土壤无机磷分布及淋失特征

为了明晰滇池湖滨土壤磷素分布状况,评估其淋失特征,对昆明市滇池南部湖滨缓冲带及农田Ⅰ(邻近缓冲带)和农田Ⅱ(离农田Ⅰ约1.5 km)剖面土壤理化性质、磷素分布特征及其与地下水关系进行研究。结果表明:湖滨缓冲带土壤有机碳和全氮含量均显著高于农田土壤,缓冲带土壤浅表地下水中COD和总磷含量也显著高于农田Ⅱ。湖滨缓冲带土壤0~40 cm土层全磷含量与农田土壤的差异不显著,但有效磷(Olsen-P)含量显著低于农田土壤。Ca-P是滇池湖滨土壤无机磷的主要组分,占无机磷总量的63%~69%。湖滨缓冲带土壤O-P含量及其占无机磷总量比例显著高于农田土壤,而Al-P和Fe-P含量及其占无机磷总量比例则显著低于农田土壤,表明缓冲带建设已经导致湖滨土壤无机磷组分及分布呈现明显分异。相关分析显示,湖滨浅表地下水埋深与其COD和总磷含量呈极显著负相关关系,同时表层(0~20 cm)土壤Olsen-P、Al-P和Fe-P含量与地下水总磷含量也存在显著或极显著负相关关系。这表明土壤表层是滇池湖滨区土壤磷素淋失的主要层次,而浅表地下水埋深是影响湖滨区土壤磷素淋失的重要因素之一。     

塔里木河中游水盐梯度下的物种多样性研究

根据塔里木河中游5个断面30眼地下水监测井和30个植物样地2006—2008年调查监测的数据,分析了输水堤防修建后地下水埋深、地下水质以及物种多样性的变化及其相互关系。结果表明：地下水埋深的空间变化表现为沿河道方向先增加后减小的趋势,在时间上则表现为,从2006年到2008年埋深呈逐渐增加的特点;地下水化学类型的变化,在空间上表现出沿着河道方向有由Cl-—SO42-—Na＋—Mg2＋向Cl-—Na＋类型转变的趋势,在时间上,地下水矿化度逐渐增加。物种多样性总体上呈现增加变化,地下水位和水质对塔里木河中游物种多样性变化有着密切的关系,地下水埋深2.8~3.7 m,矿化度1.8~2.4 g·L-1水平下的多样性较高,随着地下水埋深的增大和矿化度的升高,物种多样性水平降低。     

塔里木河中游水盐梯度下的物种多样性研究

根据塔里木河中游5个断面30眼地下水监测井和30个植物样地2006—2008年调查监测的数据,分析了输水堤防修建后地下水埋深、地下水质以及物种多样性的变化及其相互关系。结果表明:地下水埋深的空间变化表现为沿河道方向先增加后减小的趋势,在时间上则表现为,从2006年到2008年埋深呈逐渐增加的特点;地下水化学类型的变化,在空间上表现出沿着河道方向有由Cl-—SO42-—Na+—Mg2+向Cl-—Na+类型转变的趋势,在时间上,地下水矿化度逐渐增加。物种多样性总体上呈现增加变化,地下水位和水质对塔里木河中游物种多样性变化有着密切的关系,地下水埋深2.8~3.7 m,矿化度1.8~2.4 g·L-1水平下的多样性较高,随着地下水埋深的增大和矿化度的升高,物种多样性水平降低。     

黑河流域土地退化分类研究

黑河流域位于我国的西北内陆干旱区。人类不合理利用水资源造成的土地退化，已成为黑河流域一个非常严重的生态问题。土地荒漠化是该流域最典型和最严重的土地退化形式。对该流域土地退化的空间分布、特点、退化面积等方面还没有较为详细的研究，因此探讨这个问题就显得非常重要。文章通过最新的遥感影像资料(2000年)，在分析已有的研究成果的基础上，结合野外调查，利用遥感和地理信息系统(GIS)技术，初步分析了黑河流域土地退化的情况。研究结果表明，黑河流域土地退化主要有5种类型，即：水土流失、干旱化、植被退化、盐渍化和沙漠化。土地退化面积达29971．91km^2，占整个流域面积的23．06％；其中，水土流失主要分布在祁连山的南部山区，面积为5747．68km^2，占整个流域土地退化面积的19．18％，主要是由于过度开垦和放牧造成的；由于人类活动的影响，造成水资源在时空上的重新分配而导致的干旱化土地主要分布在山前部分冲、洪积平原的河流沿岸附近，其面积为1369.96km^2，占整个流域土地退化面积的4．57％；盐渍化土地是该流域土地退化的主要类型之一，面积为10591．82km^2，占整个流域土地退化面积的35．34％，分布在流域的低地、冲积扇的边缘等位置，主要是由于干旱的气候条件造成的；沙化土地，包括流动沙丘(地)，是研究区土地退化面积最大的类型，为10771．97km^2，占整个流域土地退化面积的35.94％，这其中也包括历史时期形成的沙漠和现代形成的大部分沙地；植被退化土地面积为1490．48km^2，只占整个流域土地退化面积的4．97％。通过分析可知，黑河流域土地退化严重，特别是在下游地区。人类不合理的经济活动，尤其是对该流域内有限水资源的不合理利用，是导致该地区土地生态系统脆弱的主要因素。     

土默川平原不同盐渍化程度土壤微生物生态特征研究

为了探究土壤微生物对不同盐渍化程度土壤质量的响应,以土默川平原盐渍化土壤为研究对象,采用平板稀释法和氯仿熏蒸法分析了土默川平原不同盐渍化程度土壤微生物区系、结构组成、微生物生物量碳及微生物熵的季节动态特征。结果表明:土默川平原土壤微生物总量较少,变化范围在2.89×105～38.77×106个g-1干土之间,其中细菌占绝对优势,占微生物总数的93.14%～99.53%。随着盐渍化程度的加重,土壤细菌、真菌和放线菌数量及微生物总数呈显著下降的趋势,其中细菌数量在轻度、中度、重度盐渍化程度下的比值为1∶0.83∶0.60,真菌为1∶0.70∶0.30,放线菌为1∶0.66∶0.56,微生物总数为1∶0.84∶0.61;除真菌外,不同盐渍化程度土壤细菌、放线菌及微生物总数呈极显著的季节性变化。土壤种群数量占微生物总数的比例大小为细菌>放线菌>真菌。不同盐渍化程度土壤微生物量碳和微生物熵表现为:轻度盐渍化>中度盐渍化>重度盐渍化;不同盐渍化程度土壤微生物生物量碳和微生物熵的季节动态呈单峰上凸式曲线变化,在8月份达最高值,其值为0.15 g kg-1、3.44%。因此,土默川平原不同盐渍化程度土壤微生物区系特征差异显著,土壤盐分含量是影响该地区微生物生长的主要因素。     

平原河网地区地下水脆弱性评价体系构建及应用

地下水污染形势严峻,脆弱性评价是区域地下水资源保护和污染防治的重要前提。平原河网地区地表水系复杂,城市化程度高,常规DRASTIC模型难以准确评价其地下水脆弱性。文章根据平原河网地区特点,建立了一套包括地下水埋深、净补给量、含水层介质、土壤带介质等7个本质脆弱性指标和地表水系、地下工程2个特殊脆弱性指标在内的方法体系,并以上海市金山区为例进行了地下水脆弱性评价。结果表明,地下水埋深、地下水净补给量和含水层厚度是影响评价区域本质脆弱性的主要指标,3者评价得分均在3~9之间,其中地下水埋深和净补给量得分为6的区域面积最大,分别为219.35 km~2和187.74 km~2,含水层厚度以得分为8的区域面积最大,达到286.01 km~2。金山区地表水系分布广泛,加上水质较差,其河流水质、河网密度、河流等级的脆弱性评价得分大多为6~10,相比地下工程,这3个指标对该区域的特殊脆弱性影响更大。金山区地下水综合脆弱性评价中,三级和四级面积较大,分别为274.49 km~2和157.82 km~2,两者面积之和占整个评价区的67.93%;三级区域广泛分布于整个评价区范围之内,五级脆弱性零星分布于南部和中部区域。评价结果与实际调研情况相符,能够真实地反映评价区浅层地下水脆弱性程度。该方法体系可为区域地下水环境管理及污染防治工作提供技术支撑和科学依据。     

干旱内陆河流域土地利用变化及其对环境的影响——以西北地区黑河流域为例

从区域的角度,研究土地利用/土地覆被变化导致的生态环境退化,对于丰富土地利用/土地覆被变化研究内容具有重要的理论意义,同时又对当地生态环境的保护与恢复具有现实的指导意义。文章以我国西北干旱区内陆河流域黑河为例,利用遥感和GIS技术,分析和评价近17年(1987—2004年)来该流域土地利用的动态变化及其对于整个流域环境的影响。研究结果表明,自1987—2004年黑河流域5种土地利用类型面积发生了显著的变化。具体表现在耕地面积由1987年的5178.0km2增加到2004年的5357.8km2,林地面积从1987年的6422.1km2增加到2004年的6450.4km2,城镇用地面积从1987年的115179.5km2增加到2004年的115791.4km2;另一方面,草地面积却从1987年的27710.6km2减少到2004年的27209.3km2,水域面积从1987年的1645.7km2减少到2004年的1386.4km2。同时又分别从黑河上、中、下游方面,对土地利用变化情况作了具体的分析。通过以上研究可以看出,近17年来,黑河流域土地利用发生了深刻的变化,由此造成了整个流域的生态环境退化问题,主要表现在水环境的变化、土地荒漠化、土壤盐渍化以及植被退化等方面。     

燃煤烟气脱硫石膏在新疆盐碱土壤改良中的应用研究

以燃煤烟气脱硫石膏作为化学改良剂,在新疆克拉玛依地区进行碱化土壤改良,土壤改良后种植新疆杨（Populus bolleana Lauche）、白榆（Ulmus pumila L.）、沙棘（Hippohgae rhamnoides L）。分析了烟气脱硫石膏对盐碱地土壤理化性质和树木生长状况的影响。结果表明：处理区土壤的pH值和全盐量比对照区有明显降低,处理区的原始碱化度越高,改良后碱化度的下降幅度越大,而且表层土壤中碱化度的下降最为明显,从29.9%下降到1.43%。改良后树木的平均成活率为71%,比对照区树木的成活率高41%,用燃煤烟气脱硫石膏改良新疆克拉玛依地区碱化土壤种植树木具有极大的推广应用价值。     

春季枯水期黑河水体理化性质的空间分布特征

采用2017年4月黑河干流17个采样点的11个水物理化学指标数据,运用多元统计方法探讨春季枯水期黑河水体理化性质的空间分布特征。结果表明:黑河水体理化性质在空间分布上总体较好,但中游ρ(TN)介于2. 25～2. 65 mg·L~(-1)之间,超出了GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类标准。由聚类分析和判别分析得出水质采样点可以被划分为3组:组1为黑河的上游上段,组2为上游下段,组3为中游段,影响分类结果的指标为水温、TN浓度、TP浓度和COD。主成分分析表明,不同空间上引起水质变化的主导因子不同:组1主要体现为pH值、TP浓度、NH_4~+-N浓度和COD;其余指标如电导率、溶解性总固体浓度、盐度、TN浓度、DO浓度和NO_2~--N浓度则体现在组3中。综合主成分得分情况表明空间上河流水质在组2最优,组1次之,组3最差,说明春季枯水期黑河梯级水电开发对污染物的截留效应和阻隔效应在一定程度上改善了库区下游水质;而中游水质变差则与农业径流、生活污水和工业废水的排放密切相关。