塔里木河中游典型绿洲土壤含盐量的光谱特征

土壤含盐量是土地质量的一个重要因素。光谱反射率以快速获取和高质量等特点,在土壤研究方面广泛受到重视。选择塔里木河中游典型绿洲作为研究区,探讨了利用土壤光谱反射率来估算土壤含盐量,为该区域农业的可持续发展提供参考。首先,对土壤光谱反射率做了17种形式的变换,寻找能突现土壤含盐量的最佳的光谱波段。其次,对土壤光谱反射率与土壤含盐量进行耦合分析,建立了光谱反射率与含盐量的相关性方程。最后,使用统计软件SPSS16.0利用验证土壤验证方程的精度。结果显示,非盐渍土的最好估算方程为土壤光谱反射率的一阶微分形式,总均方根差RMSE为0.457。盐渍土的最好估算方程为对数倒数的二阶微分形式,总均方根差RMSE为0.523。结果表明,可以用土壤的光谱反射率间接测量土壤的含盐量,正确有效地指导农业生产。     

表层土壤重金属污染及潜在生态风险评价——包头市不同功能区案例研究

以包头市表层土壤为研究对象,通过对市内不同功能区的221个表土的重金属Cu,Pb,Zn,Cr,Cd,Hg和As含量的分析测试,认为包头表层土壤污染以重金属Pb,Zn,Cd,Hg和As为主,且造成不同功能区表层土壤污染的重金属种类存在明显差异,工业区以Pb,Zn,Cd,Hg和As为主,市区以Pb为主,郊区以Cd,Hg为主,农村土壤以Hg的点源污染为主。表层土壤的潜在生态风险评价结果表明,工业区土壤的污染程度明显要高于其它地区,局部地区已出现极强污染,其次为郊区,市区和农村地区。     

生态土壤稳定剂对土质边坡稳定性影响的数值分析

生态护坡技术是一种日益被重视的护坡方法。生态土壤稳定剂是一种既能稳定土壤,又能促进植物生长的新型土壤改性材料。以宁淮高速公路某段路堑边坡作为试验段,应用自主研发的一种新型生态土壤稳定剂对试验段进行护坡绿化,采用FLAC-3D模拟计算软件分析了膨胀土路堑边坡表层改性土的强度及厚度变化对边坡整体稳定性的影响。研究表明,生态土壤稳定剂除了能防治坡面因冲刷而造成的水土流失、有利于植物生长外,还能提高边坡的整体稳定性。     

内蒙古中西部地区土壤紧实度初步研究

沙尘暴的发生与沙尘暴源地的下垫面状况密不可分,下垫面要素中土壤紧实度等地表状况指标是沙尘暴灾害下垫面因子的危险度研究的重要内容。选取沙尘暴源地的内蒙古中西部地区为研究区域,于2004年4月进行了土壤紧实度实地采样,对获取的36个采样点的数据进行了统计分析,发现在不同的植被覆盖类型下,地表的土壤紧实度值具有明显的分异特征和分布范围。以1∶10万的内蒙古土地利用类型图为依托进行重分类,对研究区域的土壤紧实度值进行空间上的了反演。并通过2009年第二次实地采样对该反演的精度进行了验证,排除干扰因素后,发现土壤紧实度的反演结果良好,因此可以获得空间范围上土壤紧实度的一个粗略范围值。研究结果可为日后进行土壤紧实度对沙尘暴的影响和贡献等级划分以及沙尘暴下垫面脆弱性风险评估和区划提供数据支持。     

黑龙江省的灾害地貌

地貌是研究地球表面成因、形态发生发展的科学,在自然地理环境中,地貌是主导因素之一。因为它影响着水、热、光、气的重新分配。地面物质的迁移和积累,制约着水文、气候、土壤、植被的特征、类型、分布和发展变化, 以及“旱”、“涝”、“风沙”等灾害的发生,水土流失的强度,地下水的贮存等自然地理过程。     

水蚀风蚀交错区土壤养分特征的空间变异及影响因子分析

以黄土高原水蚀风蚀交错区为研究区域,通过近1 000 km2的实地调查和7个典型剖面样品的采集,在主要土壤养分种类和环境因子测试分析的基础上,研究了土壤养分特征的空间变异和侵蚀环境的发展态势。得如下结论:(1)研究区各养分含量都较低,土壤养分含量对环境因子的综合响应特征体现出从东北向西南增加的规律。南线西段的养分含量高于北线的养分含量;(2)土壤水分含量与土壤粘粒含量呈正相关,粘粒含量与土壤养分含量呈正相关。西南段土壤水分含量高于东北段,在水蚀风蚀交错区的北线土壤含水量最低;(3)在水蚀风蚀交错区的中段,因严重的水土流失,呈现出土壤养分含量为全区最低;(4)整个区表现为东北段的干旱化程度和土壤粗化现象严重于西南段,而温度的上升则西南段高于东北段,侵蚀环境的演变具有东北段向南扩张和西南段向北移动的迹象。     

土壤水分对沙尘暴的阈值反应--以内蒙古中西部地区为例

以2001年4月至2003年6月内蒙古中西部地区逐时观测的土壤体积含水百分率资料为基础,论述了土壤体积含水百分率的时间变化规律及其对沙尘暴的阈值反应.得到的主要结论是:(1)土壤体积含水百分率有着单峰型日波动反应,最高和最低值分别出现在午后4时和午前9时.(2)土壤体积含水百分率的月际变化基本遵循以1a为周期作简单振动的变化规律,最低值出现在3～4月.土壤体积含水百分率全年波动介于18.5%～37.3%之间,年平均值为26.5%.(3)沙尘暴的发生在土壤体积含水百分率含量一定范围内并不随土壤含水量的降低而发生明显变化,但当土壤体积含水百分率低于19.5%时,则随着土壤体积含水百分率的降低而明显增加,表现为土壤体积含水百分率有明显的阈值反应.(4)引进沙尘暴时度的概念研究了沙尘暴发生的持续时间,由沙尘暴时度与土壤体积含水百分率的指数关系发现,在时度大于200min和小于120min的两类沙尘暴中,土壤体积含水百分率每降低1%,沙尘暴时度将分别增加19.94min和10.14min.     

落石冲击下多种类型土壤缓冲性能研究

针对现有研究对落石灾害中不同类型土壤中落石的最大冲击力和冲击力变化规律偏差较大的情况,对落石在四种土壤中的冲击力进行研究。通过试验验证SPH-FEM方法在冲击力方面的适用性。采用SPH-FEM模型分析落石在四种土壤中的最大冲击力、冲击力时程曲线规律和在砂土中的冲击力时程曲线公式。分析结果表明:SPH-FEM数值模型能够准确用于研究落石在土层中的最大冲击力和冲击力时程曲线。四种土壤的缓冲性能顺序为砂土、黏土、壤土和黄棕壤。研究得到落石在四种土壤中的最大冲击力与落体直径、冲击速度的关系曲线以及在砂土中的冲击力时程曲线公式。     

豫北干旱区园林景观绿色植被生态结构损毁分形研究

干旱对豫北园林景观的土壤肥力影响较大,研究干旱对豫北园林景观绿色植被的生态结构损毁情况,对于生态保护和抗旱救灾意义重大。本文以豫北地区干旱园林景观为例,提出干旱对园林景观绿色植被生态结构损毁分形的研究方法。干旱条件下通过设计豫北园林景观土壤结构分形模型和绿色植被的分形结构模型,研究不同干旱损毁程度下,相关绿色植被土壤中的水稳性团聚体,得到土壤干旱与绿色植被生态结构分形维数之间的关系。研究结果表明:水稳性团聚体含量与豫北地区绿色植被生态结构损毁程度的关系为正相关,土壤团聚体的分形维数变化,导致绿色植被下土壤物理性质发生变化。     

干旱区土壤盐渍化及其对生态环境的损害评估——以新疆沙雅县为例

沙雅县是我国重要的棉粮基地之一,但长期以来土壤盐渍化与次生盐渍化一直是制约农业发展的关键因素之一.介绍了新疆干旱区沙雅县土壤盐渍化的状况,分析了引起土壤盐渍化的因素,并进行了土壤盐渍化对生态环境损害的经济评估.沙雅县的盐渍化土壤主要分布在渭干河-库车河三角洲绿洲,其中以托依堡乡、英买里乡和红旗乡最为严重.盐渍化土壤类型主要为典型盐土、草甸盐土、盐化潮土和残余盐土.导致盐渍化的因素有气候、地形、水文地质、母质和母岩等自然因素,以及灌溉方式和耕作制度等人为因素.提出了该县盐渍地改良的措施.     

裸露地表近地层土壤风蚀运移过程的模拟研究

土壤风蚀是造成土壤肥力下降和沙尘天气的重要原因。通过建立大气边界层对流扩散运动方程、裸露地表起尘模式和土壤颗粒的扩散方程等,采用大涡模拟方法对表层土壤侵蚀的迁移特征进行了数值模拟研究。计算结果表明:小粒径运动土壤颗粒受流场的影响比大粒径沙尘明显;随着土壤颗粒组粒径的增大,土壤输移量也增大,且逐渐趋于底层输移,小粒径土壤颗粒的输移量很小,主要偏重于高处,中等粒度颗粒输移量随高度缓慢减小;在较高处,小粒径土壤颗粒数目所占的百分比却较大,随着高度的降低,中等粒径土壤颗粒数目所占的百分比逐渐增大,而贴近床面处,大粒径土壤颗粒数目百分比较大。     

甘肃省土壤盐渍化及其对生态环境的损害评估

介绍了甘肃省土壤盐渍化的状况，分析了引起土壤盐渍化的因素，并进行了土壤盐渍化对生态环境损害的经济评估，甘肃省的盐渍化土壤主要分布在河西走廊，其中以酒泉地区，张掖地区和武威地区最为严重。盐渍化土壤类型主要为典型盐土、沼泽盐土、碱化盐土和干旱盐土。导致盐渍化的因素有气候、地形、水文地质、土壤质地等自然因素，以及灌溉方式和耦作制度等人为因素。全省重度盐渍化土壤对生态环境损害造成的经济损失至少达140亿元（1996年币值）。由于种种原因，有关盐渍化对土壤生态环境服务功能的损害，目前还没有进行经济评估，但这方面的工作应该予以考虑。     

火干扰后枫香次生林不同土层土壤理化性质研究

火干扰是影响土壤生态系统结构和功能的重要因素之一。探讨火干扰强度对不同土层土壤理化性质的影响,为火干扰后土壤修复提供理论指导。在湖南省株洲市枫香次生林内进行火干扰试验,设置4种火干扰处理水平,每种处理水平样地重复3次,沿各样地对角线设置3个土壤剖面,每个剖面采集4层土壤样品,测定火干扰处理后不同土层的BD、SWR、SOM、pH、TN、TP和TK等指标。通过统计分析,研究了各土壤性质在不同火干扰间以及同一火干扰下不同土层间的显著性差异。研究表明,枫香次生林4层土壤的BD、SWR、pH均随火干扰强度增加而增加,而SOM随火干扰强度增加而减少;0-5 cm层土壤TN随火干扰强度增加而增加,6-10 cm层土壤TN随火干扰强度增加而减少,火干扰对11-15 cm和16-20 cm层土壤TN、TP、TK几乎没有影响,但0-5 cm、6-10 cm层土壤TP和0-5 cm层土壤TK随火干扰强度增加而下降,6-10 cm层土壤TK随火强度增加而增加。同一土层内,低、中强度火干扰与对照样地BD无显著性差异,而高强度火干扰与对照、低、中强度火干扰样地间BD均存在显著性差异(p0.05);火干扰后0-5 cm层土壤SWR存在显著性差异,而土层间SWR差异不显著。干扰后4层土壤的SOM、pH均存在显著差异。除6-10 cm层土壤TN外,火干扰后不同土层之间土壤TN、TP、TK无显著性差异,而中、高强度火干扰与对照、低强度火干扰之间存在显著差异。总之,随着土层加深,火干扰对土壤理化性质的影响逐渐减少,表明火干扰对表层土壤理化性质的影响较大,而对下层土壤的影响较小。     

土壤盐碱化的灾害学定义及其风险评价体系

阐明土壤盐碱化的灾害学概念提出的必要性,并分析土壤盐碱化传统概念在风险评价和其造成的灾害损失评价中的局限性。从深入剖析土壤盐碱化成因出发,以对区域内整体生态环境及社会经济造成损失为判别依据,提出了土壤盐碱化的灾害学定义并论述其概念的内涵与组成。通过与传统土壤盐碱化概念的比较和分析,进一步阐述新概念所具备的进步性和实际应用意义,最后建立了土壤盐碱灾害风险评价体系。     

基于DEM的帽儿山地区土壤侵蚀定量分析

以ArcGIS9.0为分析平台,采用修正的通用土壤流失方程为评价模型,通过数字高程模型(DEM)、土地利用类型和土壤类型等空间数据与属性数据,获取基于栅格数据的土壤侵蚀量和侵蚀强度.借助于分布指数,通过空间叠加分析,从高程、坡度与坡向3个方面对研究区域的土壤侵蚀进行了定量化分析,揭示了土壤侵蚀在海拔、坡度、坡向上的空间分布特征.研究结果表明:微度和轻度侵蚀在整个研究区域占绝对大的比例,说明该区域水土保持总体上良好;就土壤侵蚀在坡向上的分布特征而言,中强度、强度和极强度侵蚀主要分布于半阳坡和阳坡区域;轻度和中度侵蚀在各高程等级上的分布占据一定的比例,土壤侵蚀强度与海拔不成直接的线性联系.     

就地震预测研究中存在的一些问题谈一点看法

对以科学的态度对待地震预测这一难题进行了思考。提出攻克地震预报这一难题 ,必须以地壳运动研究为前提 ,正确运用数学这个工具 ,以严格的科学态度对观测到的数据进行处理 ,将经验上升为理论 ,并由此对一些不科学的做法提出了批评。     

干旱过程、时空尺度及干旱指数构建机制的探讨

由于干旱自身不同于其他自然灾害的发生发展特点,目前国内外对干旱的研究及如何应对干旱所引发的灾害依然存在诸多障碍。根据水文干旱研究中所应用的游程理论,进一步分析阐述了干旱的发展演变过程,及干旱各参数之间的关系,确定了干旱的内涵为水分的供需平衡,从而定义了一个具有广泛意义的干旱概念。在此基础上阐述了不同部门所关注干旱类型之间的区别与联系,分析了各干旱类型的侧重点及其时空尺度。并进一步以干旱概念为基础,分析了干旱指数的构建依据及其优缺点,并得出以SPAC(土壤-植物-大气连续体)为基础构建具有较强物理基础的机理性干旱指数是未来干旱监测研究的方向。同时,干旱是一个非常复杂的过程,需要多学科联动建立一套较为完善的科学理论,才能使干旱研究更深入。     

黄土水分场光纤原位监测及非饱和渗透系数估算

土壤含水率和渗透系数的原位测定是研究黄土高原地区各类地质灾害机理的重点和难点。应用基于AHFO的含水率测量方法,对降雨条件下黄土地基的水分场动态分布进行原位监测;以含水率监测结果和土水特征曲线为基础改进传统瞬态剖面法,估算蒸发条件下黄土的非饱和渗透系数。结果表明:①土壤中的水分运移受重力、吸力梯度和大气蒸发力的综合控制;降雨后黄土中的水分循环主要发生在浅层,降雨量较大时,土壤剖面呈现出干湿交替的现象;降雨量较小时,水分入渗到一定深度即向上部运移排泄;②改进的瞬态剖面法可以避免含水率分布函数和吸力未知所带来的计算误差,实现蒸发作用下黄土的非饱和渗透系数估算;③非饱和渗透系数计算值与平均含水率成正相关关系,但离散性较大,其误差主要来源于土壤性质的空间变异性和蒸发作用的滞后性;④该研究成果为降雨入渗模型的建立提供了精确的含水率和渗透系数,可广泛应用于黄土高原地区的原位试验研究。     

液化流滑变形模型及初步实验

简要分析了地震液化流滑的灾害问题,初步研究了液化不同阶段引起流滑的机制,建立了流滑变形模型,进行了三轴实验和振动台系列实验研究,着重研究了引起液化流滑的微观机制,以及如何通过孔压变化来判定和识别流滑事件.研究发现,影响液化流滑的因素主要有土壤的种类、颗粒级配和土壤赋存条件、均匀程度以及边界条件等,研究结果有助于进一步加深对液化大变形的认识.     

黄淮海夏玉米不同发育阶段对旱涝灾害的敏感性

夏玉米发育不同阶段对旱涝灾害的敏感性不同,明确最敏感时段和了解不同时段间敏感性的定量差异将能为玉米生产中的趋利避害提供依据。以黄淮海流域夏玉米为研究对象,利用WOFOST作物生长模型,分析了夏玉米生长对初始土壤含水量、不同发育时段降水量和根层土壤含水量等水分条件的敏感性。结果表明,夏玉米对干旱的敏感时段依次为抽雄-乳熟期、出苗-七叶期以及拔节-抽雄期,对涝渍的敏感时段主要为出苗-七叶期、拔节-抽雄期以及七叶-拔节期。初始土壤含水量比降水量对玉米最终生物量的影响更大,前者降低50%可能导致夏玉米减产14.5%。