酸沉降对森林生长固碳和土壤盐基保持功能的影响

在森林土壤酸化过程空间信息模型和森林植被生产力空间信息模型的基础上,耦合了森林水土保持、森林涵养水源、森林生长固碳、森林土壤盐基保持4个空间信息子模型,构建了森林生态效益空间信息模型.选取贵州省龙里地区作为试验点,运用遥感和地理信息系统技术获取模型参数,定量模拟了不同酸沉降条件下森林保土、保水、生长固碳、土壤盐基保持4种生态功能,并利用替代价值法对4种生态功能进行了货币化评定.本文主要介绍森林生长固碳、森林土壤盐基保持两个子模型及其生态效益评价.经研究森林生长固碳、土壤盐基保持效益远大于森林的林木价值,约为林木价值的10倍.森林不同生态功能受酸雨的破坏程度不同,若2007年酸雨pH值下降1.0,则在29km2的面积上森林生长固碳和土壤盐基保持生态效益损失达165万元,平均每km2面积上损失为5.7万元.     

土壤酸化-植被生产力空间信息模型构建及贵州典型森林对酸沉降的生态效应响应

将遥感数据驱动的土壤水平衡模型、植被生产力光能利用率模型与基于过程的土壤酸化模型、营养元素循环模型相耦合,建立森林土壤酸化-植被生产力空间信息模型,定量表达土壤和土壤水离子浓度、植被生产力、营养元素循环空间分异.将模型模块化,耦合于自主开发的EcoHAT系统(Ecohydrolgy Assessment Tools),并以贵州典型森林群落为研究对象,运用模型对群落土壤化学性质、植被生产力和营养元素生物循环的关键过程的时空演变模式进行了模拟和研究,与实验数据进行验证,取得良好的效果.运用情景设定的方式,定量模拟研究区酸雨的强度变化导致土壤中植被可吸收的盐基离子变化,以及对森林植被净第一性生产力(NPP)的间接影响.     

酸化森林土壤投加石灰石和菱镁矿5 a后的化学性质变化

2003年在重庆铁山坪森林土壤上一次性投加石灰石和菱镁矿,研究它们对酸化土壤的修复效果.对土壤和土壤溶液连续5 a化学变化的观测结果表明,投加碱性修复剂能提高土壤和土壤溶液pH值,增加土壤盐基饱和度和可交换盐基含量,从而有效地缓减土壤酸化.修复剂粒径是影响起效快慢的重要因素,由于投加石灰石的粒径远细于菱镁矿,所以石灰石...     

近30a江西省农田土壤pH时空变化及其与酸雨和施肥量间关系

论文以1979—1986年(以下简称1980S)江西省第二次土壤普查时期和2005—2012年(以下简称2010S)江西省测土配方施肥阶段这两个时期的pH数据成果为基础,运用ArcGIS对比分析30 a间江西省农田土壤pH的时空变化。结果表明:江西省农田土壤pH总体呈酸化趋势,2010S江西省农田土壤pH平均值为5.24,较30 a前的5.77下降了0.53;全省酸化趋向西南,其中酸化最突出的地区为赣州市,其次是鄱阳湖周边,特别是南昌市、鹰潭市,pH降幅较大;赣北局部地区农田土壤pH有所上升。定量分析氮施用量与酸雨对农田土壤酸化的影响,结果显示:氮施用量、酸雨强度的差异和农田土壤酸化程度在空间上存在一定的相关性,长期过量施用氮肥是江西省农田土壤酸化的主要原因,地区土壤pH酸化程度同氮肥施用量呈显著正相关,且在30 a间,施肥量每增加50 kg/hm~2,农田土壤pH下降0.26个单位;地区土壤pH酸化程度同酸雨pH值呈显著负相关,且随着酸雨pH值越低,农田土壤酸化速率越快。     

酸化土壤中铝及其植物毒性

本文综述了(1)影响土壤酸化的因素和铝的活化过程;(2)铝对植物的毒害症状,植物对铝的相对抗性以及铝的形态与植物毒性的关系;(3)影响铝毒性的外界因素如磷、钙和有机质;(4)铝的毒性机理,铝可能作用于生物膜、钙调素、DNA和ATP。最后提出了一些铝质土壤的改良措施。     

pH值对易腐有机垃圾厌氧发酵产物分布的影响

易腐有机垃圾的厌氧发酵(水解和酸化)程度和发酵类型受pH值的影响.批式实验结果表明:发酵液pH=7时有利于微生物的生长繁殖,从而促进碳水化合物的水解和酸化过程,还能促进可溶性蛋白的酸化过程.在不同pH值条件下,易腐有机垃圾的基本发酵类型为:pH=7时主要进行丁酸发酵;pH=8时丁酸发酵类型逐渐占优势;而pH=5时丙酸发酵类型逐渐占优势.乳酸是酸化初期的主要产物,但在发酵液的pH=5和pH=7条件下,乳酸可被微生物进一步代谢,而pH=8时乳酸却未能被代谢.在酸化初期醇的产生量大于挥发性脂肪酸,酸化后期pH=5和pH=7时挥发性脂肪酸与醇产生量比值为1.2～1.5∶1,而pH=8时两者比值为1.6～2.5∶1.pH为5、7和8三者的水解速率常数k_h分别为0.000 8 h^-1、0.000 9 h^-1和0.000 2h^-1.pH=7在反应时间t>100 h以后,发酵液中可溶态总有机碳全部由酸化产物组成,酸化完全;而pH=5和pH=8达到酸化完全的反应时间分别为t>300 h和t>600 h.     

土壤酸化及天然土壤溶液中铝的形态

采用真空式土壤溶液采样器收集了宜昌、巫山松树林中天然土壤溶液,采用高效液相色谱法Al－Lumogallion柱后荧光检测,分析测试了土壤溶液中可溶性铝的形态,研究了由于土壤酸化引起天然土壤溶液中不同形态铝的迁移转化结果表明,天然土壤溶液中含有不同形态的铝,主要是有机铝、 AISO₄⁺、AIF₂⁺、Al（OH）²⁺、Al³⁺等．宜昌、巫山地区土壤溶液中活性铝（Al³⁺、AlOH^2+F）的含量比较低．土壤的酸化使得天然土壤溶液中总铝含量增加、铝形态的优势态发生变化,即土壤的酸化使得天然土壤溶液中活性铝－Al³⁺、AlOHF²⁺含量和比例增加．土壤酸化还降低了大然土壤溶液中的BC/Al比值,这些变化的结果都增加了对森林潜在的危害．     

酸雨对森林植被的影响及在贵州龙里的初步研究——代“酸雨胁迫影响森林植被及其生态效益的评估”专栏序言

酸雨胁迫条件下森林生态效益评估是亟待解决的环境问题之一.酸雨对森林生态系统的危害可分为直接危害和间接危害.在贵州省龙里建立生态水文实验站,自2005年起开展酸雨监测,对森林植被冠层遭受酸雨直接伤害及其对酸雨的缓冲作用进行模拟实验和分析,结果表明研究区酸雨的直接危害有限;为此,依据生态水文过程理论,利用遥感和地理信息系统技术,建立了土壤酸化、土壤酸化-植被生产力和森林生态效益评价3个空间信息模型;模拟计算了研究区酸沉降对土壤化学性质、植被生产力和森林固碳、保肥方面的生态效益的影响,构建了酸雨对森林植被的间接危害评价方法体系.     

重庆南山马尾松衰亡与土壤铝活化的关系

研究了重庆南山马尾松衰亡与铝中毒的关系.发现南山土壤中活性铝含量相当高,而活性钙含量很低,轻灾区和重灾区的Al/Ca比都已超过伤害植物的阈值.试验结果表明,铝活化是土壤严重酸化的后果.溶液培养试验结果表明,铝对马尾松幼苗生长有明显毒害作用,且毒性最大的形态是Al~(3+),铝中毒是南山酸雨危害马尾松的主要原因.     

不同开垦年限湿地土壤铁变化特征研究

以三江平原不同开垦年限的湿地土壤为对象,研究了土壤全铁含量、氧化铁游离度、活化度和络合度的时空变化趋势.结果表明,耕层(0～20 cm)土壤较中下层(20～100 cm)土壤、开垦初期(0～1a)较开垦后期(1～25 a)铁所受影响更为显著.土壤全铁与有机质呈极显著负相关,相关系数为-0.620,而与全磷和pH值的相关程度较低.土层1(0～10 cm)全铁含量于开垦前7 a快速增长,13 a后趋于平稳;而土层2(10～20 cm)的快速增长期为8 a,15 a后进入平稳期.土层1比土层2的响应时间更短,规律性更强.土壤氧化铁的游离度在开垦之后迅速升高,而后降低再升高.活化度和络合度随开垦年限的增加都呈指数衰减趋势,其中土层1的活化度在开垦前4 a迅速降低,6 a后趋于平稳,土层2的活化度则在开垦1 a内迅速降低而后一直保持平稳;而络合度的上述年限分别为6 a、14 a和2 a.土壤中全铁的相对含量、氧化铁的活化度和络合度的拟合方程都可反推出土壤的开垦年限,可见铁对土壤环境变迁具有一定的指示作用.     

贵州茶园土壤中氟、铝形态及其关系的实验研究

本文研究了贵州茶园土壤中氟、铝的形态组成及分布特征,探讨了彼此间的相关性。研究结果表明:水溶态氟、交换态氟、交换态铝和有机结合态铝是茶树吸收氟和铝的主要物质供应源,彼此间有很好的相关性,且受土壤pH值的影响较大,在茶树的生物富集作用下,茶园土壤中氟和铝均表现出有从土壤深层向表层迁移富集的趋势。     

中国铝工业的产业共生模式分类及其特征

随着产业经济的高速增长以及循环经济的发展,我国铝工业的产业共生模式渐趋多样化. 在概述了我国铝工业发展情况的基础上,首先梳理出4种典型的铝工业产业共生模式,即单核心依托型、双核心共栖型、同质集群型和全谱系型.归纳总结了3个铝工业产业共生模式特征:①全谱系铝工业产业共生体系具有明显的圈层性,主体产业具有明显的轴向性;②主产业链共生依赖度逐级递减,共生圈层越到外圈层关系越松散;③第3圈层属于铝工业辅材供应厂或废物处理资源再生企业,具有明显的技术依赖性和市场依赖性,属于铝工业拓展的新方向. 最后探讨了技术进步、经济和环境管制等因素对于我国铝工业产业共生模式的影响.      

重庆南山马尾松衰亡与铝中毒

通过土壤铝释放试验、马尾松幼苗铝处理试验和马尾松林地土壤抗铝处理试验,以及对南山土壤活性铝含量的测定,从正反两方面剖析了南山马尾松衰亡与铝中毒的关系。试验结果表明:南山土壤中活性铝的含量很高,大量的活性铝是在土壤酸化条件下矿物铝活化造成的,铝(特别是Al3+)对马尾松有较强的毒害作用,铝中毒是南山马尾松衰亡的主要原因。在此基础上,选用石灰、有机肥和磷酸盐等处理南山土壤,抗铝效果显著。      

典型酸雨地区森林土壤中不同形态铝的分析

对2个典型酸雨地区森林土壤样品中不同形态的铝进行了检测,结果表明:两地土壤中无定形铝和有机结合铝占主导地位,弱有机结合铝和可交换铝的含量相对较低(约为10%).有机配位体会减弱铝的交换能力,而且这些有机铝配合物大部分是强有机结合态铝;Al3+对其他碱基阳离子有较强的置换能力.土壤的酸度增大,可交换铝和弱有机结合铝的含量增高,不同土层中可交换铝和弱有机结合铝的垂直变化与相应的pH变化相一致.用复合草酸铵法提取无定形和有机态铝的方法机理尚待进一步研究.      

土壤对酸沉降缓冲机制探讨

一、前言 土壤对酸沉降具有一定的缓冲作用,不同土壤的缓冲能力也各不相同。那么,土壤缓冲作用的本质是什么,不同土壤为什么具有不同的缓冲能力,要解决这些问题,就必须要了解土壤的缓冲机制,了解土壤内部的化学过程。     

Al与F的络合作用对土壤吸附Al和F的影响

研究了Al-F络合作用对土壤吸附Al和F的影响以及吸附前的溶液中铝化学形态的差异。提高Al或F的加入量将人别使分配在土壤溶液中的F或Al的数量增加，即Al-F络合作用地使Al和F在土壤固-液间的分配平衡向液相移动，土壤对Al-F络合物吸附程度很小，吸附前，3种不同F/Al比溶液中Al^3 ，AlF^2 的浓度随着F/Al比的增加逐渐降低，AlF2^ ,AlF3^0的浓度则逐渐升高，与土壤作用后，溶液中Al主要与AlF^2 ,AlF2^ 的形式存在，以AlF^2 的数量居多。     

化学融雪剂NaCl和KCOOH对城市街道绿化土壤中重金属Pb和Cu迁移行为的影响

长期大量使用传统氯盐型融雪剂(NaCl)导致的城市环境问题引起了广泛重视,探究甲酸钾(KCOOH)等有机替代型融雪剂的环境效应十分必要.本研究采用土柱淋溶方法探讨0.01 mol·L-1、0.05 mol·L-1和0.1 mol·L-1不同浓度NaCl和KCOOH处理对沈阳市街道绿化土壤重金属Pb、Cu迁移行为的影响.结果表明NaCl和KCOOH处理浓度的增加显著提高土壤中Pb和Cu的释放量,且同浓度NaCl和KCOOH处理土壤对Cu的释放量均高于对Pb的释放量.两种处理下土壤对Pb、Cu释放量与土壤可溶性有机质含量显著相关表明胶体运移是重金属Pb、Cu迁移的主要方式.KCOOH对土壤胶体扩散的作用较NaCl更小,以及KCOOH处理下土壤氧化还原电位降低p H升高是KCOOH对土壤Pb和Cu释放量低于NaCl的主要原因.因此,与传统无机型融雪剂NaCl相比,有机型融雪剂KCOOH可一定程度降低城市街道绿化土壤中Pb、Cu的淋溶释放.     

植茶年限对土壤酸度及其团聚体交换性酸分布的影响

为明晰土壤酸度与团聚体交换性酸对植茶年限的响应特征,采用野外实地调查和室内分析相结合的方法,以植茶16、23、31和53 a的土壤为研究对象,开展不同植茶年限对土壤酸度及其团聚体交换性酸分布的影响.结果表明:①随着植茶年限的延长,土壤pH逐渐降低,交换性氢、交换性铝和交换性酸含量均呈升高的趋势.各植茶年限土壤0~20 cm土层pH均低于>20~40 cm土层,而交换性氢、交换性铝和交换性酸含量则表现出相反的变化趋势,且交换性氢含量在植茶23 a后的增幅可达21.29%. ②土壤交换性氢、交换性铝和交换性酸含量均随团聚体粒径的减小而升高,各粒径团聚体交换性氢、交换性铝和交换性酸含量随植茶年限的延长而逐渐升高. ③各植茶年限土壤团聚体交换性氢的分配比例均远低于交换性铝.随团聚体粒径的减小,各植茶年限交换性氢的分配比例均呈升高的趋势,而交换性铝的分配比例则呈降低趋势. 0~20 cm土层各粒径团聚体交换性氢的分配比例均以植茶53 a时较高,为17.97%~19.69%;>20~40 cm土层各粒径团聚体交换性氢的分配比例以植茶16 a时较高,为19.51%~22.77%,而各粒径团聚体交换性铝的分配比例则呈相反的趋势.研究显示,长期植茶会导致土壤酸化,随着植茶年限的延长,土壤pH逐渐降低,交换性氢、交换性铝和交换性酸含量均升高,不同粒径团聚体对交换性酸的保持能力存在明显差异.      

土壤可蚀性及其在侵蚀预报中的应用

土壤可蚀性是土壤侵蚀预报和土地利用规划的重要参数,国外已有物理意义明确、可操作性强、应用方便的土壤可蚀性定义和指标。国外的指标在我国不适用,而我国又没有这样的指标。在系统全面查阅和分析６０多年来已有研究成果的基础上,根据我国具体情况,提出我国土壤可蚀性指标的定义和测定方法,即在１５°坡度、２０ｍ坡长、清耕休闲地上,单位降雨侵蚀力所引起的土壤流失量。这一标准的确定对规范土壤可蚀性实验研究,促进我国土壤侵蚀预报模型的建立有重要意义