基于PCA方法的长江口滩涂围垦区土地利用动态综合评价及驱动力

基于1987、1995、2000和2006年长江口TM、ETM遥感影像,采用“空间代时间”和主成分分析（PCA）综合评价模型的方法,对长江口奉贤不同围垦年限土地利用动态特征进行了综合评价分析。利用南汇围垦区土地利用动态变化对综合评价的结果进行验证。表明：（1）围垦区土地利用程度指数随着围垦年限增加而呈线性升高趋势（〖WTBX〗R2〖WTBZ〗=0457 7）,GM（土地利用多样性指数）呈现指数上升趋势并在围垦后35~40 a达到稳定态;（2）PCA土地利用综合评价指数（〖WTBX〗F〖WTBZ〗）与农耕用地正相关（水田>大棚用地>旱地>林地>园地）,与反映滨海特征类型（养殖塘>草地>开放水域>光滩）呈负相关;（3）土地利用PCA综合评价指数（〖WTBX〗F〖WTBZ〗）随围垦年限增加呈现对数增长（〖WTBX〗R2=0511 9）〖WTBZ〗并在围垦后40 a左右达到稳定态,回归分析表明〖WTBX〗F〖WTBZ〗值能很好反映土地利用程度指数（〖WTBX〗L〖WTBZ〗）和多样性指数（〖WTBX〗GM〖WTBZ〗）的变化趋势;(4)不同围垦年限土地利用动态变异驱动力：人为因素>自然因素。     

城市土壤重金属含量及其对儿童健康风险的初步评价——以四川省宜宾市为例

通过对宜宾市主要街道47个土壤样中Pb、As、Zn和Cu含量的调查研究,并利用健康风险评价模型,初步评价了城市土壤中重金属对儿童(6~12岁)的健康风险。Pb、Zn和Cu采用火焰 原子吸收光谱仪测定,As采用氢化物发生 原子荧光光谱测定。结果表明,宜宾市城市土壤中Pb、Zn和Cu含量显著高于四川省土壤背景值,表现出明显的累积效应(〖WTBX〗p〖WTBZ〗=0000),As含量显著低于四川省土壤背景值(〖WTBX〗p〖WTBZ〗=002);与四川省土壤基线值相比,土壤中Pb、Zn和Cu含量的超标率分别为362%、297%和511%,As含量尚未超标。城市土壤中Pb、As、Zn和Cu的单危害指数大小(〖WTBX〗HI)依次为HIAs>HIPb>HICu>HIZn,总危害指数THI〖WTBZ〗为346×10-1。单危害指数和总危害指数均低于可接受水平1,未对儿童表现出非致癌危害。土壤中As的总致癌风险〖WTBX〗TCR〖WTBZ〗为872×10-6,在可接受水平内(1×10-6~1×10-4),未对儿童表现出致癌风险。     

铜陵尾矿土壤重金属污染物的固定修复

化学固定法通过向土壤中添加一定的固定剂,降低重金属有效态含量达到修复土壤重金属污染的目的。利用石灰、炉渣和稻草作为土壤重金属固定剂,通过土壤与固定剂的混合来修复铜陵Cu、Cd、Zn污染土壤,分析石灰、炉渣和稻草对土壤有效态Cu、Cd、Zn的固定修复效率和土壤微生物代谢呼吸率的影响。结果表明:除石灰与炉渣单独使用时对Cu固定修复效率低,以及稻草单独使用对Cd与Zn的固定修复效率也较差外,固定剂能够显著的降低有效态Cu、Cd、Zn含量(〖WTBX〗p〖WTBZ〗<005),尤其石灰、煤渣和稻草的混合物能够最为高效的降低有效态Cu、Cd、Zn含量,固定修复效率分别为9428%、7810%和 9857%,同时还能显著提高土壤微生物的代谢呼吸率(〖WTBX〗p〖WTBZ〗<005),增大微生物的活性。Pearson’s相关系数分析进一步表明在重金属污染的酸性土壤中,同时增加碱性物质和有机质含量能够较为高效地降低有效态重金属含量,增强土壤微生物抗重金属胁迫和毒性耐受能力,利于土壤的复垦再利用     

川西亚高山人工针叶林枯落物持水与土壤渗透性能

为川西亚高山人工林水源涵养效益评价与林分结构合理配置提供科学依据,对该区不同恢复阶段的人工针叶林类型林地枯落物蓄积量及其最大持水量、土壤贮水与渗透性能进行了试验研究。研究结果表明：（1）林地枯落物蓄积量随林龄增大而增加,排序为：70 a云杉林(F)>40 a云杉林(C)>40 a云杉 落叶松林(E)>55 a云杉林(B)>40 a落叶松林(D)>桦木林(BF)>25 a云杉 落叶松林(A)>灌木林(SF)>裸露地(BL),林地枯落物最大持水量也呈相同的趋势。（2）随土壤深度增加,土壤容重逐渐增大,有机质与非毛管孔隙度逐渐减小,土壤pH、毛管孔隙度和总孔隙度变化趋势不明显。（3）在0~30 cm土层,滞留贮水量在3632~7037 t/hm2,排序为：E>C>F>SF>D>BF>B>A>BL;最大贮水量在12294~23154 t/hm2,排序为：SF>D>F>E>A>B>BF>C>BL。（4）在0~20 cm土层,初渗率在080~2595 mm/min,排序为：C>D>E>BF>B>SF>F>A>BL;稳渗率在055~425 mm/min,排序为：BF>E>SF>A>B>F>D>C>BL。（5）各渗透率指标与土壤容重极显著负相关 (〖WTBX〗P〖WTBZ〗<001),与有机质含量、非毛管孔隙度极显著正相关 (〖WTBX〗P〖WTBZ〗<001);稳渗率与枯落物蓄积量显著正相关 (〖WTBX〗P〖WTBZ〗<005     

长三角典型地区土壤环境中Se的空间变异特征及其与人类健康的关系

农业土壤环境中硒（Se）的缺乏或过量都会通过食物链最终影响人类健康。在203个土壤采样点的基础上,利用GIS和地统计学相结合的方法,对江苏省如皋市农田土壤环境中Se的空间变异特征及其影响因素进行分析,同时,对土壤中Se的空间分布与长寿人口的空间分布进行空间叠加分析。研究结果表明,如皋市土壤环境中总Se及水溶态Se的平均含量分别为0.13 mg/kg和2.16 μg/kg,研究区处在相对低Se的土壤环境中。总Se的空间变异性不大,其空间分布比较均一;但水溶态Se的空间变异性较大,主要受成土条件及土壤母质、土壤类型及地形地貌等结构性因子的影响。水溶态Se对土壤的理化性质也比较敏感,特别是速效磷、有机质及全钾含量与水溶态硒的相关性较显著,因此在有机质及土壤养分含量较高、土壤颗粒组成较细的东部及北部地区水溶态硒的含量也较高。土壤水溶态Se的空间分异与长寿人口比率的空间分异呈极显著的正相关关系(〖WTBX〗P〖WTBZ〗<001),相关系数达〖WTBX〗r〖WTBZ〗=0325,表明人类的健康长寿现象与环境中水溶态硒的含量有很大关系,但人类长寿的本质和真正机理仍需进一步研究验证。     

近年长江湖口江段鱼类群落组成及多样性

2007~2009年每月2次,其中4~6月每月5次对湖口江段的鱼类群落特征及其多样性组成进行了调查,共收集鱼类样本4 241尾,隶属7科19属26种。群落优势种为黄颡鱼（〖WTBX〗Pseudobagrus fulvidraco）和粗唇鮠（Leiocassi crassilabis〖WTBZ〗）,占样本个体总数的6403%;Shannon Wiener多样性指数 (〖WTBX〗H′〖WTBZ〗)为1782,Simpson优势度指数 (〖WTBX〗λ〖WTBZ〗)为054,Pielou均匀度指数 (〖WTBX〗J′〖WTBZ〗)为0547,Margalef种类丰富度指标 (〖WTBX〗D〖WTBZ〗)为2993,Wilhm 改进指数（〖WTBX〗H″〖WTBZ〗）1873,相对稀有种数 (〖WTBX〗R〖WTBZ〗)为5769%;长江湖口江段鱼类群落中体重50~500 g的中小型鱼类占绝对优势,体重>500 g的大型鱼类占的比例非常小,经济鱼类趋于小型化,鱼类群落稳定性较低,生物多样性处于较低水平。 鱼类群落可分为3个生态类型,其中江海洄游性鱼类有3种、河湖洄游性鱼类4种、定居性鱼类19种;食鱼性鱼类有8种,食无脊椎动物性鱼类11种,杂食性鱼类3种,食浮游生物性鱼类有2种,草食性鱼类2种     

三峡库区消落带土壤N_2O排放及反硝化研究

应用C2H2抑制-原状土柱培养法研究了三峡库区腹地忠县境内两种不同土地利用方式和不同高程消落带土壤N2O排放及反硝化速率的变化及特征。结果表明:研究区域消落带土壤N2O排放速率和反硝化速率具有明显的时空差异,农耕区消落带土壤N2O排放速率均值为23.71±31.61g N/hm2·d,为人工植被恢复区土壤N2O排放速率均值的3.48倍,农耕区反硝化速率均值为105.51±126.60g N/hm2·d,为人工植被恢复区反硝化速率均值的5.39倍,二者反硝化速率差异显著(p0.05)。不同高程消落带土壤N2O排放速率和反硝化速率差异不显著(p0.05),但低高程消落带土壤反硝化作用相对较强。相关性分析表明,农耕区消落带N2O排放速率与土壤温度和Eh存在显著正相关(p0.05),其反硝化速率与土壤温度存在正相关关系,表明消落带土壤N2O排放和反硝化作用受土壤温度影响明显。研究区域N2O/(N2O+N2)介于0.09~0.52,表明N2为消落带土壤反硝化作用的主要产物,但N2O的排放量也不容忽视。三峡库区消落带的土地利用方式对消落带土壤N2O排放和反硝化作用有重要影响,而耕种等人类活动可显著提高消落带N2O排放量和反硝化损失量。     

黔中石漠化地区不同土地利用方式对土壤环境的影响

在贵州省普定县喀斯特石漠化地区通过调查分析,对3种土地不同利用方式（Ⅰ封山育林地、Ⅱ退耕还林地、Ⅲ农耕地）土壤物理性质、化学性质及土壤种子库进行了研究。结果表明利用方式的不同对土壤物理性质、化学性质及土壤种子库均产生了显著的影响。土壤容重、土壤毛管孔隙度随土壤扰动的加剧而下降,表现为Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ;土壤总孔隙度与非毛管孔隙度呈现出随土壤扰动程度增加而增加的趋势,表现为Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ;不同层次之间容重的变异较小,土壤质地比较均一;Ⅱ土壤有机质低于类型Ⅲ和Ⅰ;Ⅰ初步形成了林地环境,林地土壤表现出良性转变。随土壤深度的增加,有机质、全氮、全磷、速效氮表现出减少的趋势,土壤扰动降低了土壤化学性质层次间变异。不同利用方式下土壤种子库物种组成变化不大,土壤中的种子集中分布在表层0～5 cm内,随土层的加深所含种子数量、物种数逐渐降低。不同利用类型的土壤种子数量在0～5 cm层次差异显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗=0.021 897）,种子种类差异不显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗=0.097 628）。土壤扰动促进种子向深层传播,退耕还林有利于土壤质量的恢复。     

玄武湖轮虫夏季水平分布及其与环境因子的关系

2010年7月对南京玄武湖3个区域（荷花区、湖岸区、敞水区）轮虫的水平分布进行调查,并分析其与环境因子的关系。本次调查共检出轮虫25种,全湖轮虫优势种为裂痕龟纹轮虫、多肢轮虫、端生三肢轮虫和微型三肢轮虫。荷花区种类最多,且分布有蛭态类轮虫,但3个区域中轮虫优势种组成相似。3个区域轮虫丰度差异显著（〖WTBX〗P〖WTBZ〗<005）,敞水区最高（12 700.3±3 726.4 ind./L）,湖岸区（11 648.0±4 342.4 ind./L）次之,荷花区最低（8 646.9±3 798.5 ind./L）。3个区域的pH、悬浮物烧失量、总溶解氮和总悬浮颗粒物有显著差异（〖WTBX〗P<005）,而水温、总氮、总磷和总溶解磷则无显著差异（P〖WTBZ〗>005）。冗余分析表明,与轮虫水平分布相关的重要环境因子为pH、浮游甲壳动物丰度、总悬浮物、悬浮物烧失量和总溶解氮     

太湖流域上游河流污染空间分布特征研究

为把握太湖流域上游西北部河网区域水体的N、P污染特征及其空间分布,2010年8月在该区域内的武进港 直湖港水系、洮滆水系、丹扁孟河（丹金溧漕运河、扁担河及孟津河）以及宜溧河水系的河网,监测了39个河流断面的水质。研究表明,4水系TN平均浓度分别为388、283、291及193 mg/L,DTN占TN比重分别为9180%、7843%、7001%及8444%,河网氮输出均以DTN为主。在DTN中NO-3 N浓度所占比重分别为6747%、5275%、7748%及4281%,NH+4 N浓度所占比重分别为1633%、3316%、1127%及4351%。TP平均浓度分别为059、030、026及015 mg/L,DTP所占比重分别为6213%、4019%、4673%及3197%,而PO3-4 P浓度占DTP比重分别为2073%、5461%、4327%及7772%。武进港 直湖港水系N平均浓度显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗<001）高于宜溧河水系,与其它两水系无显著差异,P平均浓度显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗<005）高于宜溧河水系和丹扁孟河,与洮滆水系无显著差异。影响太湖流域上游西北部区域河流水网水质的主导因素为氮污染,而其中以DTN污染最为严重。太湖西北部是蓝藻水华暴发的重灾区,上游区域DTN的大量输入,将成为引发太湖水体生态系统灾变的潜在风险     

安徽省土壤氟含量及其赋存特征

氟是生态系统中一种重要微量元素,过量和不足都会影响人和动物健康,人体氟主要来自饮水和食物,土壤氟含量、形态以及土壤理化性质等影响着水和食物氟含量。以安徽省主要类型土壤为材料,采用连续化学提取的方法,测定了安徽省主要类型土壤全氟、水溶氟以及不同形态氟含量,分析了土壤氟形态与土壤理化性质的关系。结果表明：安徽土壤全氟含量1066～1 2367 mg/kg,平均为4852 mg/kg,全氟含量高低排序为菜地土＞潮土＞石灰土＞黄棕壤＞黄褐土＞水稻土＞砂姜黑土＞黄红壤,成土母质是影响土壤全氟含量的主要因素。土壤水溶氟含量042～2248 mg/kg,平均为338 mg/kg,水溶氟含量高低排序为菜地土＞砂姜黑土＞潮土＞黄棕壤＞黄褐土＞水稻土＞石灰土＞黄红壤,北高南低。土壤氟主要赋存形态是矿物态氟,占土壤全氟95%以上,水溶氟、交换态氟、铁锰氧化物结合态氟和有机结合态氟占土壤全氟5%左右。土壤水溶性氟含量与土壤pH呈极显著正相关,与土壤全磷含量呈显著正相关,相关系数分别为0660 2和0353 9,土壤交换态氟与土壤小于0001 mm土粒含量和土壤阳离子交换量呈显著正相关,相关系数分别为0338 4和0345 8,有机结合态氟与土壤有机含量呈极显著正相关,相关系数为0526 8     

沿海滩涂垦殖对土壤氮总转化速率的影响分析

滩涂湿地在吸收、转化和滞留氮、磷等营养元素方面具有重要功能。选取江苏东部沿海典型滩涂区,分别对垦殖时间为0、3、6、17、30、60 a的沿海滩涂进行采样,对相应的土壤氮总转化速率指标进行实验测定。结果表明,滩涂垦殖后,表征氮素活化过程的指标,如总矿化率、总硝化率、净矿化率和净硝化率等有所增加,而有利于氮固持的铵态氮同化率指标无显著变化,硝态氮同化率指标变慢;围垦期限超过30 a后,各氮总转化速率指标渐趋稳定。相关性分析表明,净矿化率、总矿化率、铵态氮同化率、净硝化率、总硝化率与围垦年限呈显著正相关(p<0.01),相关性系数分别为0.966、0.929、0.819、0.800、0.798;硝态氮同化率与围垦年限呈显著负相关(p<0.01),相关性系数为-0.685;除铵态氮外,全氮、硝态氮、pH值、有机碳均与各氮总转化速率指标呈显著相关关系(p<0.01)。滩涂垦殖后土壤理化性质指标的改变带来土壤氮总转化速率的变化,一定程度上破坏了土壤氮生态系统平衡。     

坡面冲刷过程中红壤分离速率定量研究

土壤分离是土壤坡面侵蚀产沙的必要途径和重要过程,准确预测土壤分离过程对完善土壤侵蚀物理模型具有重要意义。利用钢制变坡冲刷水槽,在不同坡度（8.8%～46.6%）和流量（0.2～1.0 L/s）组合下,研究了第四纪粘土发育红壤分离速率与流量、坡度以及水流剪切力、水流功率、单位水流功率3种水动力参数的关系。研究结果表明红壤分离速率是流量、坡度的幂函数,且坡度和单宽流量的多元回归方程能准确预测土壤分离速率（R²=0.966）;水流剪切力、水流功率和单位水流功率3个水动力参数指标与土壤分离率均呈线性关系,相关系数R²分别为0.950、0.965和0.849,水流功率是描述土壤分离速率最为确切的水动力参数;描述红壤分离速率的相关水蚀因子方程类型和前人研究结果相同,但表征土壤可蚀性的系数值相差较大。〖     

上海市典型城市河岸带不同植被类型下土壤反硝化作用研究

为了解城市河岸带不同植被类型下土壤的反硝化速率及其影响因子,在上海市城市河岸带的长风绿地选择了熊掌木、硕苞蔷薇和矮生百慕大草3种植被类型,于2012年3月（春初）、5月（春季）、7月（夏季）、11月（秋季）测定了其下不同深度（2～5 cm、12～15 cm、22～25 cm和32～35 cm）土壤的反硝化速率和土壤的粒度、含水率、SOC、NH4+和NO3-含量等基本理化性质。结果表明:长风绿地3种植被类型下土壤理化性质和反硝化速率具有一定的差异性,但均表现为2～5 cm深度土壤反硝化速率显著高于其他深度;熊掌木和硕苞蔷薇2~5 cm深度土壤反硝化速率均为春初显著高于其他季节,而草地2~5 cm深度反硝化速率在春夏季显著高于春初和秋季;其他深度土壤均不存在显著的季节性差异;植被类型、深度和季节对反硝化速率的单一和综合影响效应（除植被类型*深度外）均显著;反硝化速率与土壤的SOC、NH4+和NO3-含量呈极显著正相关（p<001）,而与土壤含水率和气温没有显著相关关系     

长江上游地区土壤可蚀性空间分异特征

研究土壤可蚀性K值有助于宏观判断和定量分析长江上游地区土壤侵蚀的空间分布特征。利用第二次土壤普查资料建立了长江上游土壤的理化性质数据库,通过三次样条插值对土壤质地进行转换,采用EPIC模型计算出各土种的可蚀性K值,采用面积加权的方法,求得各亚类的可蚀性K值,将其链接至长江上游土壤图的属性表,得到土壤可蚀性空间分布图,进而探讨土壤可蚀性的分布特征。结果表明：长江上游土壤可蚀性以较低可蚀性、中等可蚀性和较高可蚀性为主,横断山区、云贵高原和三峡库区区域土壤可蚀性明显高于四川盆地地区;高可蚀性土壤主要分布在嘉陵江上游和横断山区的低海拔谷地;平均K值为0239 0,最大值041,最小值007土壤可蚀性高低与土壤侵蚀强度、海拔高度和坡度在空间分布上具有一定的规律性     

长江三角洲地区土壤无机碳库研究

土壤碳库变化对于全球温室效应、全球碳循环有重大的影响。研究基于最新完成的1〖DK〗∶250 000多目标地球化学调查及相关研究成果,运用地理信息系统软件ARCGIS 92、统计分析软件SPSS130,对长江三角洲地区0~20、0~100、0~180 cm深度土壤无机碳密度及储量做出实测统计。长江三角洲地区0~20、0~100、0~180 cm深度土壤无机碳库储量分别为5099、35647、67726Tg,无机碳密度分别为070、490、930 kg/m2。研究区主要分布土壤为水稻土、潮土,水稻土0~20、0~100、0~180 cm深度土壤无机碳密度分别为057、385、886 kg/m2;潮土无机碳密度分别为117、854 、1537 kg/m2。研究提供最新的土壤无机碳库实测统计信息,弥补中国区域土壤无机碳库清单的空白,完善了中国区域土壤碳库清单,为研究中国区域土壤碳固定潜力、深入全面理解区域碳循环提供了基准数据.     

武汉市狮子山地区土地利用结构变化与肥力评价

通过对武汉市狮子山地区８０年代与９０年代土地利用结构及土壤肥力５个养分因子的综合分析，初步了解该区土地利用结构及土壤肥力变化特点。以土壤肥力评价为重点，提出了４种肥力评价模型，用最优模型对该区土壤肥力进行了分级评价。为城郊土地资源的合理利用提供依据。     

定位施肥紫色菜园土壤钾素效应研究

基于紫色菜园土壤3年12季连续蔬菜(莴笋-白菜轮作)定位施肥试验,研究不同施肥条件对土壤钾素形态和供钾水平的影响。采用田间试验和室内化学分析结合的方法测定不同施肥处理土壤钾素形态的变化和蔬菜产量的关系。结果表明:紫色菜园土壤钾素主要以矿物钾为主,占全钾的95.11%~97.33%,土壤缓效钾和速效钾分别占土壤全钾的2.22%~3.38%和0.44%~1.52%。连续施用钾肥显著提高土壤速效钾和缓效钾含量,以增钾处理作用最优。定位施肥显著提高土壤水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾含量,以有机无机肥料配施作用优于单施化学肥料。土壤水溶性钾、非交换性钾与土壤有效磷含量呈显著或极显著正相关,莴笋和白菜产量与紫色菜园土壤速效钾、缓效钾含量呈显著正相关。定位施肥协调紫色菜园土壤钾形态,改善土壤供钾能力,以有机无机肥料配施作用为优。     

湖北省主要植烟区土壤肥力状况及分析

2005年以来测土配方施肥项目获取了大量土壤数据,通过对湖北省2009和2010年所获取的植烟区土壤养分数据进行抽样分析,并划分以十堰为核心的环神农架、以恩施为核心的鄂西南、神农架及以襄阳、宜昌为核心的鄂西北4个烟区,分别探讨不同烟区、不同土壤类型植烟土壤养分丰缺状况。结果表明,目前湖北省烟区土壤pH值、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量分别为62、233 g/kg、1097 mg/kg、195 mg/kg和1236 mg/kg;569%的土壤pH适宜烟草生长,617%的土壤有机质含量在15～35 g/kg,土壤碱解氮、有效磷和速效钾缺乏面积分别为481%、363%和574%;各养分元素在不同烟区的分布存在一定差异,土壤pH以鄂西南最低,有机质含量鄂西南及神农架烟区明显高于环神农架和鄂西北地区,土壤碱解氮、有效磷含量鄂西南明显高于其余3个烟区,而土壤速效钾含量又以鄂西南烟区最低;湖北省烟区90%以上土壤为黄棕壤、水稻土、黄壤、石灰土、紫色土和棕壤,其中棕壤肥力水平较高,紫色土有机质及碱解氮含量低,水稻土有效磷和速效钾含量低。本研究还说明,充分利用测土配方施肥项目的资料对土壤养分数据进行系统分析,可全面掌握区域性土壤肥力现状并能指导科学施肥