成都平原大尺度下土壤质量空间变异研究

基于土壤质量调查的空间结构及分布规律研究对土地利用规划以及农业区划的制定等工作有重要意义.以成都平原为研究区,利用GIS的空间分析功能结合地统计学方法,以半方差函数、克里格插值为工具对成都平原土壤质量要素在不同尺度与不同方向的空间结构变化进行定量分析,揭示了在区域尺度下土壤质量的空间变异规律.结果表明,各土壤质量要素在结构变异方向、变程等参数上表现出明显差异,说明以成土过程为代表的结构因素以及以人为扰动为代表的随机因素对各质量要素产生了差异化影响,通过计算发现所有土壤要素在不同方向上均存在基台值或变程的差异,且多数指标不同方向空间自相关的距离要比各向同性距离大,表明土壤特性经角度分解后空间自相关性增强.pH值以及对数转换后的物理黏粒含量、速效磷、微团聚度、CEC等指标变异函数曲线符合球状模型,而有机质、容重以及对数转换后的全氮、碱解氮、速效钾、全钾等指标变异函数曲线符合指数模型.有机质、CEC空间分布的均一性较强,在小范围内的变异不显著,整体分布趋向均一;土壤物理性质与pH值分布的均一性较差,在小范围内的变异很强.pH值、有机质、物理黏粒、全钾、速效磷、速效钾在不同尺度上受不同的重要过程控制.在引起空间变异的影响因素方面,有机质、速效钾、全钾的空间变异主要是由随机性因素引起的,而物理黏粒含量、碱解氮、速效磷、全氮、pH值、容重、微团聚度的空间变异主要由结构性因素引起.     

区域土地整理对生态系统的影响及补偿

为了降低土地整理对生态系统影响的负面效应,提出了生态补偿的经济措施、社会措施和生态措施.结合国家投资土地整理重点项目的规划设计,重点讨论了土地整理生态补偿的生态措施,主要通过农地平整工程设计、道路工程设计、农田灌排工程设计的生态学方法及生态边界设计等来实现.     

土地整理的生态风险评价

土地整理对生态环境存在水土流失、生态演变、环境容量变化及环境脆弱性变化4类潜在风险.结合国家投资基本农田土地整理项目,在土地整理风险识别的基础上建立了土地整理生态风险识别指标体系,该体系包含水、土、生物3个要素与14个指标.结合土地整理实践与生态学知识,拟定指标分级标准;采用层次分析法计算出各指标在评价体系中的权重并建构综合生态风险评价指数(ER).计算结果表明:1)土地整理后,ER总分减少28.94,生态风险级别由Ⅲ级降为IV级,项目区生态风险显著减小;2)就单要素来看,水的ER总分由21.53降为6.16,降幅达15.37,对整个项目区生态风险减小的贡献率达53%;而土和生物要素两者的贡献率仅共占47%;土和生物要素的生态风险综合指数也较整理前有了降低,降幅分别为12.79和0.78,没有水要素明显.研究表明,土地整理生态风险识别指标体系能有效识别土地整理前后生态风险的变化,可为以后的土地整理工作提供参考依据.     

松嫩平原土地利用格局时空变化特征及其与气候因子的关系

该文采用人机交互式方式及Matlab编程获取1985—2015年间松嫩平原土地利用信息、土地利用时空格局变化特征及区域气候因子的变化规律,重点探讨土地利用格局与气候因子的关系。研究表明：松嫩平原综合土地利用动态度及多样性均呈现出先增加后降低的趋势,而其土地利用强度则随着时间推进不断地加强;1980—2018年间松嫩平原平均年降水量呈现下降的趋势,其下降的变化率为-9.89 mm/10a,年平均温度变化呈现上升的趋势,其上升的变化率为0.256℃/10a;土地利用格局与降水呈显著的负相关,而与年平均温度则为正相关性;经偏相关负相关分析得出,土地利用强度对温度的影响程度明显高于其对降水的影响,且强度与降水、温度之间具有明显的负相关性(复相关系数平均值达0.87)。     

土壤监测过程中质量控制研究与难点分析

中国地大物博,且不同地方的土壤之间存在较大的差异,土壤成分也相当复杂,加之全国范围内的污染物也呈现出多样化的形态,所以,急需提高土壤监测的实际质量,以促进土壤治理水平的提高。基于此,本文研究了土壤监测的质量控制,并分析了其中的难点,仅供参考。     

利用高低频土壤介电常数预测土壤Cd质量比研究

通过研究Cd质量比对土壤相对介电常数影响的变化规律,为地质雷达快速无损地探测重金属污染程度提供理论依据。首先在100 MHz和15 MHz频率下,使用高频Q表对已知含水率(0.05 cm³/cm³、0.13 cm³/cm³、0.16 cm³/cm³、0.20 cm³/cm³、0.25 cm³/cm³和0.28 cm³/cm³)和Cd质量比(0、15.2 mg/kg、68.4 mg/kg、83.6 mg/kg、100 mg/kg、152 mg/kg、190 mg/kg和250 mg/kg)的土壤样品进行相对介电常数的测量。在剔除异常值后,使用最小二乘法对所获得的数据进行拟合得到在100 MHz下的相对介电常数与含水率之间的关系,并在15 MHz的相对介电常数条件下得到2个经验公式,即不同含水率下的Cd质量比与相对介电常数的关系式...     

黄河和渤海双重作用下土壤特性空间变异的研究——以垦利县为例

研究黄河和渤海对沿岸土壤养分和盐分的影响及原因.采用GPS定位技术,采集了139个剖面点的土样,选取81个具有代表性的样点,根据样点与黄河和渤海距离的不同设置6条样线.通过DPS统计软件对土壤中有机质、碱解N、速效P、有效K和盐分含量进行统计分析,结果表明,黄河和渤海对沿岸土壤的养分和盐分含量都存在影响,即土壤盐分总体上随着与黄河距离的增加而增加,随着与渤海距离的增加而减少;土壤有机质、碱解N、有效P含量的变化趋势基本一致,即随着与黄河距离的增加而降低.由于黄河三角洲土壤的特殊成因,土壤速效K含量的变化与其他土壤养分不同,但与土壤盐分相似.     

基于土壤和气象条件的点源泄漏CO2土壤扩散时空变化研究

为了探究CO₂捕集与封存(Carbon dioxide Capture and Storage, CCS)项目近地表工程中CO₂泄漏对土壤环境的影响,通过大田模拟点源泄漏试验,监测土壤CO₂体积分数,并整理同步气象数据,调查土壤物理性质,以统计分析土壤CO₂体积分数与土壤性质及气象条件的时空关系分析。结果表明：土壤孔隙和容重表现为明显的水平和垂直分异特点,土壤温度和含水量表现为明显的时间变化特征。受降水事件影响,土壤CO₂体积分数随着时间延长明显波动,且与土壤温度呈正相关关系,与土壤含水量呈负相关关系(p<0.05);受土壤物理性质空间非均质特征影响,土壤CO₂体积分数随着离源距离的增加而明显衰减且表现为各向异性,与土壤通气孔隙度呈正相关关系(p<0.01),且其横向扩散距离为泄漏源埋深的2.85倍。建立了土壤CO₂体积分数与土壤温度及离源距离间的时间变化函数以及土壤CO₂体积分数与土壤通气孔隙度及离...     

硝基苯精馏过程爆炸事故的影响因素试验研究

为了对存在热失控危险的硝基苯精馏装置爆炸事故因素进行研究,利用RSD快速筛选量热仪,对硝基苯精馏塔中存在的主要危险物质(硝基苯、二硝基苯和二硝基酚钠盐)进行试验测试,筛选出最危险物质.在获得主要危险物反应质热失控的基础数据条件下,对二硝基酚钠与硝基苯间不同比例的复配物进行热分析测试.研究表明:在相同的操作条件下,二硝基酚钠盐有放热反应,纯物质硝基苯和二硝基苯在测试条件下较稳定,没有放热现象;当二硝基酚钠盐与硝基苯复配后在试验过程中有强放热反应,存在较大的热失控风险.     

人工土配比的土柱试验研究

为了减小天然土壤的堵塞程度,提高污水土地处理系统对污染物质的去除效率,向天然土壤--耕层土中加入粉煤灰、草炭、冲击砂和煤渣配制成人工土,研究不同质量配比下污染物质的去除率和污水的渗透系数.污染物质去除率、渗透系数的正交试验及最优质量配比试验结果表明,各因素的最优质量分数为粉煤灰8%、草炭10%、冲击砂10%、炉渣12%.在此条件下,污水的出水水质为NH+4-N 12.92 mg/L、TP 0.19 mg/L、CODCr 53.90 mg/L,其中NH+4-N和CODCr达到污水综合排放标准(GB 8978-1996)一级标准的限值,TP达到二级标准的限值;污染物质去除率为NH+4-N 42.30%、TP 93.20%、CODCr 70.66%,渗透系数为1.41 mm/min.以人工土为填料的污水土地处理系统的渗透速率、抗堵塞性能及污水处理能力都得到了有效提高.     

河流及渔塘底质耗氧变化研究

底质耗氧是影响水体溶解氧含量的重要因素。通过对河流及渔塘的底质耗氧进行测定分析，相应得出了影响底质耗氧量变化的主要因素。     

城市不同功能区地表灰尘重金属时空动态变化

以贵阳市交通区-城市广场-文教区-住宅区-城中村地表灰尘为研究对象,对不同月份地表灰尘进行跟踪采样分析,研究不同功能区地表灰尘重金属质量比的时空变化特征,并通过内梅罗指数法对灰尘重金属累积程度进行评价。结果表明:1)As、Cd和Pb月质量比最低值出现在6—7月,而Cu、Ni和Zn月质量比最低值出现在11月上旬,各元素月质量比最高值出现的月份不尽相同,但以11—12月为主;2)春冬季地表灰尘重金属质量比高于夏秋季;3)灰尘中Ni、Zn质量比随时间和区域的变化最小,As、Cd、Cu和Pb质量比随时间和区域的变化较大,这4种元素在城市广场累积最重;4)人类活动是影响地表灰尘重金属迁移和累积的重要因素之一,温度、降雨、街道形状和地理位置也是影响地表灰尘重金属含量的因素。     

腐殖酸对铬在砂质土壤中吸附行为的影响研究

为了增强西北地区砂质土壤对重金属的吸附能力,研究了腐殖酸对六价铬(Cr6 )在砂土介质中吸附作用的影响.进行了反应接触时间、pH值、HA投加量等对反应的影响研究,确定了最佳反应条件,并阐述了腐殖酸、铬离子和砂土之间相互作用的机理.结果表明:砂土对Cr6 的吸附随着溶液pH值的升高而减弱,pH值为3时铬去除率仅有22%;但当溶液中存在腐殖酸时,砂土对Cr6 吸附能力明显增强,同样条件下铬去除率增加了30%.其作用机理主要是酸性条件下腐殖酸易与铬络合,络合物与砂土颗粒有较强的结合能力,增强了砂土对Cr6 的吸附能力.     

福建省农业生态系统服务价值变化研究

采用Costanza和谢高地等的研究方法估算1996-2006年福建省农业生态系统服务功能价值及其结构的时空变化.结果表明,1996-2006年福建省农业生态系统服务功能价值总体呈减-增-减趋势,在2000年达到最低值.不同服务功能组分中,森林、水域和农田对服务功能价值的贡献较大,占总价值的95.91%～96.18%;不同服务功能类型中,水源涵养功能的价值最高,占总价值的19.28%～19.55%,而食物生产功能的价值最低;不同空间结构上,南平、三明和龙岩地区的生态服务功能价值远高于其他地区.本研究为福建省农业可持续发展的政策制定与生态环境保护提供了参考.     

滇池周边地区农田土壤硝酸盐迁移累积特征

采用实地调查与模拟实验相结合的方法,研究不同施氮水平对地表水及土体中硝态氮迁移和累积的影响,旨在为减轻硝酸盐对滇池环境的威胁提供科学依据.结果表明,流域内农田排水中氮污染负荷高、氮肥投入过量及灌水频繁是造成研究区内土壤硝酸盐淋洗污染地下水的主要原因;土壤中NO3--N累积量与氮肥施用量在生菜的苗期呈极显著正相关(相关系数R0.01=0.9687**,**表示极显著线性相关),而在结球期呈显著正相关(R0.05=0.887*,*表示显著线性相关);在生菜整个生育期里,NO3--N沿土壤剖面垂直迁移至土壤深层,导致下层土壤的NO3--N含量高于上层土壤;生菜在苗期NO3--N淋失量较大,对地下水污染的风险高;高施氮强度与低施氮强度相比,氮素更易流失;频繁灌溉促使NO3--N随水向深层土壤迁移累积.     

高海拔地区在役混凝土桥梁安全预警研究*

为准确评估高海拔地区在役混凝土桥梁的安全状况,对后续的运营及维修加固提供可行方案,采用模糊物元可拓理论对高海拔地区在役混凝土桥梁进行安全预警研究。首先分析混凝土桥梁结构特点及主要病害,结合高海拔地区特殊的地理环境对混凝土桥梁的影响,参考相关规范和高海拔地区桥梁安全事故的调研资料,确定出高海拔地区在役混凝土桥梁安全预警指标体系;采用组合赋权法中的“乘法”集成法,将G1法确定的主观权重和变异系数法确定的客观权重相结合,确定安全预警指标的综合权重;基于物元理论和可拓集合理论建立高海拔地区在役混凝土桥梁安全预警模型,运用模糊综合评判法确定桥梁的安全预警级别,判断出桥梁的安全状况,并给出相应的处理措施。最后通过实际案例,验证该方法的实用性和合理性。结果表明,该方法能够对我国高海拔地区在役混凝土桥梁进行安全预警。     

碱溶液对As污染土壤的化学萃取修复

通过实验室浸泡试验,研究了0～200 mmol/L的NH3·H2O和KOH溶液对As污染土壤的化学萃取修复效果,同时分析了碱溶液萃取导致的土壤pH值变化以及土壤组分Ca、Mg、Fe、Al、Si的溶出情况.结果表明,NH3·H2O溶液仅能去除很少的土壤As,KOH溶液对土壤As的去除效果则较好.5～200 mmol/L的NH3·H2O和KOH溶液对土壤As的去除率分别为1.47%～4.44%和2.32%～23.33%.碱溶液能有效去除土壤As是由于OH-的作用.NH3·H2O和KOH溶液萃取导致土壤pH值增加,以及土壤中Fe、Al和Si不同程度地溶出,而KOH溶液导致土壤pH值增加和Al、Si溶出的作用明显大于NH3·H2O溶液.研究表明,采用KOH溶液萃取能有效修复As污染土壤,但应密切关注KOH溶液对土壤的负面影响.