基于GIS的崂山区地下空间利用适宜性评价

为了更好地利用青岛崂山区地下空间资源,在全面分析该区地形、地质、水文等条件的基础上,结合岩土工程勘察原始数据和现场水样调查分析报告,根据模糊数学理论和专家经验,遴选出地形地貌、地质构造、工程地质、水文地质、洪水淹没、人口密集程度为评价因子并确定各因子的权重,研究构建了该区地下空间利用评价模型。将评价模型与GIS相结合,利用ArcGIS强大的空间分析功能,采用定量分析的方法得到地下空间利用适宜性分区。研究表明青岛崂山区地下空间建设适宜区面积为106．1km^2,占评价区域面积的73．8％;一般区域面积为26．5km^2,占评价区域面积的18．4％;不适宜区域面积为11．14km^2,占评价区域面积的7．8％。     

增温对高寒湿地土壤呼吸动态变化的影响

为研究在模拟增温状态下高寒湿地土壤呼吸的动态变化,并探究增温状态对土壤呼吸产生的影响,于2016年6月—2017年9月通过LI-8100土壤碳通量测定系统(开路式)对实验样地矮嵩草草甸(Kobresia humilis)的土壤呼吸速率及地下5、10和15 cm土壤温度、土壤体积含水量进行测定,结果表明:模拟增温有利于提高土壤呼吸速率,其与自然状态(CK)、增温状态(W)土壤呼吸速率之间有极显著性差异(P0. 01);土壤呼吸速率与各层土壤温度和土壤体积含水量均有极显著相关性(P0. 01),自然状态下的温度敏感性(Q10值)均比增温状态下的Q10值大,并且Q10值随着土壤深度的增加而增加;然而土壤温度与体积含水量共同影响下的土壤呼吸作用在2 a内减弱;增温状态有利于提高地上及地下生物量,并且对浅层地下生物量作用明显;与不增温比较,增温有利于提高土壤有机质含量,但差异随土壤深度的增加而依次减少。研究表明,连续2 a的增温对高寒湿地土壤呼吸产生促进作用,增温环境有利于促进土壤碳释放。     

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。     

城市地下空间开发中的弃土管理和处置对策

城市地下空间的大规模开发利用将产生大量弃土。简要分析了弃土对环境的影响,介绍了弃土管理和处置的现状以及存在的问题,提出了加强立法和管理、优化施工方法和技术、对弃土进行资源化利用、妥善处置已污染的弃土等对策。     

伏牛山地区森林生态系统服务空间差异分析

森林生态系统为人类社会提供多种多样的服务类型。从多种空间尺度探讨不同类型森林生态系统服务的空间差异特征,有助于明确森林生态系统综合管理及不同空间尺度上管理方案的差异,对于提升森林生态系统服务综合效益及优化森林管理方案具有重要的意义。综合森林类型图、气象和土壤等多源数据,借助InVEST 3.2模型和ArcGIS 10.2软件,开展伏牛山地区森林生态系统固碳服务和水源供给服务评估,并从区域和森林类型两个尺度分析其空间差异特征。结果表明,(1)伏牛山地区森林生态系统固碳量为1.97×10~8 t,碳密度为156.94 t·hm~(-2);水源供给量为6.06×10~9 m~3,供水深度为494.46 mm。(2)固碳服务高值区主要位于中高山地区,低值区一部分零星地分布在西峡和内乡地区的低山缓坡地区,另一部分主要位于栾川西部的油松飞播林基地地区。水源供给服务表现为自南向北递减,高值区位于降水量丰富的西峡南部地区,低值区主要位于干燥度指数较大的卢氏中北部、栾川及嵩县境内。(3)森林类型尺度上,阔叶林提供的固碳量和水源供给量均超过其供给总量的90%;就服务单位量而言,天然林的碳密度普遍高于人工林,供水深度则表现为马尾松林、栓皮栎林和阔杂林的供水深度比较大,而其余森林类型的供水深度比较小。研究结果可为伏牛山地区森林资源优化配置提供理论指导和决策支持。     

北部湾不同龄期无瓣海桑植株根系时空分布特征

无瓣海桑(Sonneratia apetala Buch.Ham)是中国沿海地区常用的红树林造林树种。然而,目前对其根系的空间分布特征仍知之甚少,以下基础性问题仍急待回答:无瓣海桑地表根系和地下根系的空间分布特征如何?这些特征随林龄如何变化?这些根系空间分布特征能为理解无瓣海桑促淤保滩、防风消浪等功能提供哪些启示?选择北部湾13 a、8 a、5 a、3 a 4种龄期的无瓣海桑人工纯林,采用地表根系网格法和壕沟挖掘法,调查了4种林龄下无瓣海桑的水平根系分布幅度、根系深度、地表根密度、高度与基径、地下根系的垂直分布,研究了无瓣海桑植株根系空间分布特征及随树龄的变化规律。研究结果表明:(1)无瓣海桑植株地表根系水平分布范围随树龄增加而不断扩大,13 a、8 a、5 a、3 a无瓣海桑植株地表根系水平分布范围分别是79.20、45.80、18.40、14.64 m,分别是其冠幅的14.46、8.90、5.62、5.52倍;(2)4种林龄的无瓣海桑植株地表呼吸根系的密度、高度、基径在水平方向上由冠幅向外逐渐减小;(3)无瓣海桑植株地下垂直根系分布的深度十分有限,13 a与8 a无瓣海桑根系垂直分布深度为0~60 cm,5 a和3 a为0~40 cm;另外0~20 cm土壤深度为根系主要分布深度,13 a、8 a、5 a、3 a无瓣海桑在0~20 cm分别分布着79.3%、87.6%、93.0%、94.1%的根系。研究结果不仅有助于加强对无瓣海桑根系时空分布特性的理解,而且能从根系角度为进一步理解无瓣海桑促淤保滩、防风消浪等功能提供新解释。     

江南丘陵红壤区的农业水资源特征与调控利用——以江西省余江县为例

农业水资源按分布空间分为大气降水、地表水、土壤水和地下水。江南丘陵红壤区的各类水资源特征是:大气降水丰沛而时空分配不均;地表水多而径流、蒸发量大;红壤贮水库容小、深层水多而有效性差;地下潜水较多而承压水少。针对上述特征,应因地制宜通过工程、生物、农艺措施进行水资源调控,针对“四水”进行人工降雨,地表水集蓄,增加土壤深层水、有效水利用和潜水开发等,以蓄丰补欠、趋利避害,提高水资源的利用率。     

基于风险管控的垃圾填埋场垂直防渗墙工艺设计研究

针对垃圾填埋场存在的渗沥液泄露影响地下水环境的问题,以某大型生活垃圾填埋场为例,通过在垃圾填埋场周围设置封闭式垂直防渗墙,对垃圾填埋场的渗沥液及受污染的地下水进行风险管控。对防渗墙的工艺形式进行比选,确定土-膨润土防渗墙作为主体工艺。通过规范法和数值法确定垂直防渗墙进入底部相对隔水层的深度,保障污染物在管控期内不发生底部绕流扩散。利用解析解,计算垂直防渗墙的厚度,确定防渗墙厚度。通过对现有文献资料的研究,结合已实施工程的经验,墙体材料可在原土可用的基础上,添加8%～12%的膨润土(干粉占比)。通过详细的工艺参数的设计,形成了适用于垃圾填埋场风险管控的大深度垂直防渗墙工艺方案。     

内蒙古温带荒漠草原地上、地下生物量碳分配格局

草原生物量碳的估算往往基于大规模的空间采样,忽略了草原的群落组成和空间差异,可能影响评价结果的准确性。研究选择内蒙古温带荒漠草原10种不同典型群落类型,测定地上、地下生物量碳密度,探讨不同群落类型地上、地下生物量碳分配特征,最后对草原地上、地下生物量进行评估。主要结论如下:(1)温带荒漠草原以35.18×10~6 hm~2的面积,贡献了120.44 Tg的生物量,其中地上生物量15.67 Tg,地下生物量104.78 Tg;(2)温带荒漠草原的平均生物量碳为406.75 g·m~(-2),其中白刺群落的地下生物量碳最高[(921.58±354.29) g·m~(-2)],不同群落的地上生物量碳差异不显著(P 0.05);(3)温带草原的平均根冠比为4.79,其中荒漠草原根冠比较高,为6.69;(4)地下生物量碳沿不同土层的分布特征可分成指数型和抛物线型2类。多根葱、红砂、霸王、戈壁针茅、沙生针茅、冷蒿、中间锦鸡儿以及小叶锦鸡儿等群落属于指数型,其地下生物量碳集中在0～10 cm土层,拟合曲线为指数函数;白刺和梭梭群落属于抛物线型,其地下生物量碳主要分布在0～10和20～40 cm土层,分布曲线符合二次函数。对草原地上-地下生物量碳开展评估,针对草原不同群落分别作曲线拟合,可以得出更为科学的生物量碳分配数据,为草原生态管理提供有力的理论支持。     

“絮凝专辑”的卷首语

随着我国水资源短缺及水污染问题加剧,已明显地制约了我国经济的可持续发展。因此,水资源的再生利用是目前亟待解决的大问题。水资源再生利用是指对微污染的水源水以及城市、工业废水进行深度处理而使之能够达到重复利用的目的,即水质深度净化处理。它主要涉及当前亟待解决的饮用水水源微污染、城市、工业废水以及油田回注水中的各种纳微米级颗粒污染物去除难的问题。     

规模猪场沼液沉淀池底泥中磷形态变化特征

以规模猪场污染物排放定位监测点为依托,利用SMT法系统研究二级串联沉淀池0～10和10～20 cm深度底泥中总磷(TP)、无机磷(IP)、有机磷(OP)、NaOH提取态磷(NaOH-P)和HCl提取态磷(HCl-P)浓度变化特征。研究发现,0～10 cm深度底泥中各形态磷含量均高于10～20 cm深度底泥,且沉淀池I沉淀池Ⅱ。在沉淀池I的底泥中,各形态磷含量由大到小依次为HCl-P、NaOH-P和OP。在沉淀池Ⅱ的底泥中,各形态磷含量由大到小依次为OP、NaOH-P和HCl-P。HCl-P(惰性磷)占比均表现为0～10 cm深度高于10～20 cm深度,沉淀池I沉淀池Ⅱ,说明更深层底泥和二级沉淀池底泥中的磷活性更高。该研究可为提高沼液贮存池底泥中磷的安全合理利用提供参考。     

藏北高寒草地地下生物量特征及其与土壤水分的关系

植物地下生物量是高寒生态系统重要的碳库,可以反映植物对极端环境的适应特征。以高寒草原、高寒草甸草原和高寒草甸3种主要草地类型为对象,对比分析了非生长季和生长季的地下生物量,探究不同类型的高寒草地地下生物量分配机制及其动态变化过程。结果表明:(1)3种草地地下生物量的空间分布在生长季和非生长季均呈现"T"字型分布。在这两个时期,3种草地0~10 cm的生物量占总地下生物量的比例均表现为:高寒草原(91.20%,94.72%)高寒草甸草原(83.17%,92.07%)高寒草甸(67.04%,68.38%),且其比例在生长季均有增加;(2)两个时期高寒草甸地下生物量均最高(1 620.39±71.09)g·m~(-2),(3 950.08±291.46)g·m~(-2),非生长季高寒草原最低(136.24±9.14)g·m~(-2),生长季高寒草甸草原最低(133.97±6.93)g·m~(-2);高寒草甸和高寒草原地下生物量在生长季都有显著增加,而高寒草甸草原显著减少;(3)地下生物量与土壤含水量有显著的正相关关系,在同样的温度条件下,土壤含水量是地下生物量的重要影响因子;而生长季是藏北地区降水比较集中的时期,土壤表层水分的增加促使根系向表层生长。     

黄土丘陵区降雨、径流、土壤水分的时空分布与利用对策

基于黄土丘陵区的延安燕沟多年监测资料，通过对燕沟流域的降雨、径流、及其不同土地利用方式下土壤水分等时空分布特征分析，明确了黄土丘陵区降雨的时间、空间分布具有显著差异性。降雨量在6～9月相对集中，年际、月际变异大；同时次降雨量、月降雨量均存在显著空间异质性，如降雨量沿燕沟沟道变化及坡向分异。径流特征是降雨及其下垫面特征的综合反映，3月左右由于气温上升，河道解冻，径流量出现小高峰，雨季后2个月出现最大高峰水量。对径流的利用则由于供水／需水时间错位，利用主要集中在枯水季节（4-6月），土壤水资源由于地形、降雨、植被覆盖等的差异性，特别是植被差异性利用，则存在时空异质性。土壤水分在雨季后1-2月在0～150cm形成高值期，150cm以下的土壤恢复缓慢。植被差异利用形成了土壤水分剖面不同：梯田〉草地〉拧条林〉拧条＋五角枫林〉沙棘林〉刺槐林。根据对水资源系统分析，提出了流域水资源开发利用的对策：农作物适雨种植制度；植被空间合理布局；降雨、土壤水、径流三水联合御旱，提高水资源利用效率。     

藏北3种高寒草地植物根系碳氮磷密度的非生长季和生长季差异

根系碳(C)氮(N)磷(P)密度影响植物与土壤间碳氮磷养分的循环过程,从而影响生态系统的地球化学循环。以申扎县高寒草原、高寒草甸草原和高寒草甸3种草地为对象,探究非生长季(4月)和生长季(8月)3种高寒草地根系C、N、P密度的分布规律及其差异。结果表明,(1)3种草地根系C、N、P密度在两个时期均呈现"T"字型空间分布,即3种草地根系C、N、P密度均随着土壤深度的增加而降低,且整体上高寒草甸的养分密度显著高于其他两种草地。3种草地根系C、N、P密度范围分别为57.287—1 130.753、1.457—38.243、0.090—3.217 g·m~(-2)。(2)3种草地的C、N、P密度具有显著的季节差异。生长季,高寒草原总地下C、N密度显著高于非生长季,分别高出非生长季47.822%和60.910%,而总地下P密度无显著差异;而生长季高寒草甸草原总的和每层的地下C、N、P密度显著低于非生长季。高寒草甸总地下C、N、P密度表现为生长季高于非生长季。高寒草原和高寒草甸增加的养分密度集中在0—10 cm深度。高寒草甸、高寒草原及高寒草甸草原的物种组成不同,土壤养分含量差异及土壤水分状况的不同可能是导致3种草地根系养分密度差异的原因。本研究可以为高寒草地根系养分密度季节变化提供基础资料,进一步认识草地根系在养分循环中的作用提供理论支持。     

利用土壤切片和数字图像方法研究土壤孔隙的垂直空间变异性

利用土壤切片和数字图像方法研究了两种土壤类型的孔隙度在 mm尺度上的垂直空间变异性。结果表明,土壤孔隙度在 mm尺度上存在较为明显的变异;不同的土壤变异性存在一定的差异;变异性与土壤孔隙度呈反向关系,与土壤深度呈正向关系;在耕作期,变异性随时间呈现一定的波动趋势。     

基于主成分分析的全国建设用地集约度评价

建设用地的集约利用是一个基于时空尺度的动态概念.首先了解了1996-2005年期间全国建设用地变化的大背景,然后以全国各省、市、自治区2005年建设用地数据、各种社会经济数据为基础,在总结前人研究的基础上,构建了全国建设用地集约利用评价体系,采用主成分分析的方法,确定了各省、市、自治区建设用地的集约分值,根据标准确定了各自的集约度水平,结合ArcGis将评价结果空间化,进一步分析了集约度的空间差异.针对不同的集约度区域提出了针对性的意见,为区域建设用地集约利用提供指导,促进经济发展.研究结果表明,(1)全国建设用地数量在持续上升,增长率呈现波浪状;(2)建没用地的集约度在空间上存在差异,东部沿海地区的集约度水平要高于中部和西部地区;(3)环境的可持续发展指标是考核建设用地集约利用的重要因素;(4)利用主成分分析的方法在结果评价时比较客观、全面,同时可以很方便地确定权重系数.     

金华生态建筑的设计

金华生态建筑是自身良性循环的绿色建筑物,有3个特点,即屋顶覆土种植或养殖或设太阳能装置,地下设有以净化生活污水为主要目的沼气净化池,墙体垂直绿化,这三者缺不一可,但可单项利用,它有节土,节水,节能和经济,环境,社会产益协调统一这两大优点。     

城市屋面雨水绿地水平流渗透净化研究

把城区屋面汇集的雨水径流通过绿地或人工土层净化后收集利用或渗透地下,既可涵养地下水,又截留处置了部分雨水,减轻了雨洪负荷和雨水径流对受纳水体的污染,是一种经济有效的雨水利用方案。但为保证雨水渗入地下后不污染土层和地下水源,本文研究了屋面雨水在天然和人工配制的两种土壤中水平流动的净化作用及其规律。为屋面雨水绿地渗透方案的工程实施提供技术依据。     

有机粘土矿物对污染环境修复的研究进展

本文综述了国外在有机粘土矿物对污染环境修复研究方面的最新进展，具体介绍了利用表面活性剂制备有机粘土矿物的方法，不同类型有机粘土矿物的特征，有机粘土矿物对各种有机污染物的吸附行为及机理，在地下水污染的现场修复，土地填埋防渗添加材料和去除工业废水有机污染物等方面的应用。     

土地生态系统健康研究的主要内容及面临的问题

生态系统健康研究是资源环境可持续利用研究中的一个热点。在归纳土地生态系统具有尺度的宏观性、对象的地域性、空间的开放性和动态性、问题的复杂性等特征的基础上，提出了开展土地生态系统健康研究的内容应包括土地生态系统健康的机理、评价和管理等三个主要方面。结合我国的土地资源状况，指出我国开展土地生态系统健康研究面临着包括人口密度过大，土地资源压力大；我国地域辽阔，气候类型多样，社会经济区域发展不均衡，全国各地土地生态系统的区域分异性很强等主要问题。