流域土壤基质与非点源磷污染物作用的3种模式及其环境意义

以华北地区典型农业流域为研究对象,针对流域不同空间分布和干扰程度下的土壤基质与污染径流中磷素的相互作用过程进行了模拟研究.研究发现,土壤基质与磷的作用过程呈3种模式,持留型、释放型及持留-释放转换型.持留型土壤基质对污染径流中磷酸盐具有较强的吸附作用,能有效持留径流中的磷素;释放型土壤基质则以解吸过程为主导,向径流中释放大量的磷素;持留-释放转换型土壤基质则呈动态性,当径流中磷酸盐含量较低时,解吸过程占优,以磷素释放为主,当径流中磷酸盐含量较高时,吸附过程占优,以磷素持留为主.结果表明,在自然环境及人类干扰的作用下,流域异质性景观下的土壤基质与非点源污染物的作用过程差异明显,其生态功能具有时空动态性.从非点源污染发生的角度来看,在空间上,土壤基质可成为污染物的汇或释放源;在时间上,同一区域存在源-汇功能的动态转化.因此,异质性景观中土壤基质与污染物作用过程动态机制的认识与判定,对于流域尺度上有效控制非点源污染十分关键.     

川西亚高山人工云杉林和自然恢复演替系列的林地水文效应

通过对人工云杉林及自然恢复演替系列林地苔藓、枯落物和土壤的野外调查与室内实验,分析了川西亚高山森林恢复过程中的林地水文效应。结果表明:林地苔藓及枯落物蓄积量随林龄增大而增加,最大持水量也相应增加。10a、30a生人工云杉林苔藓、枯落物蓄积量和最大持水量都显著高于同龄的自然恢复类型;40a生人工云杉林苔藓、枯落物蓄积量显著高于同龄的针阔混交林,但二者最大持水量之间差异并不显著。人工云杉林苔藓和枯落物的最大持水率均低于自然恢复演替系列。70a生人工云杉林苔藓与枯落物最大持水量之和已接近原始冷杉林。各类型林分土壤容重均随土壤深度增加而增大,最大持水量、毛管持水量和最小持水量则降低。土壤0～40cm最大持水量在各林龄人工云杉林之间差异显著,但与恢复阶段没有关系,并不随林龄的增大而增加;在自然恢复演替系列之间差异不显著。人工云杉林地水文效应的增强快于自然恢复过程,表现在人工云杉林苔藓与枯落物蓄积量及最大持水量的增加快于自然恢复过程。     

陪伴阴离子对土壤专性吸持铜的影响

本文采用流动法研究了陪伴阴离子对红壤、黄棕壤专性吸持铜的影响。实验结果表明:陪伴阴离子不同时,土壤专性吸持铜的机理亦不同,用一级动力学方程拟合吸持实验数据,结果表明:土壤专性吸持铜过程较为复杂,为多种吸持机理并存。     

冀西北水源涵养区不同类型人工针叶林生态功能差异性评估

人工造林被认为是增加碳汇、保持水土和提高水质最有效的方法之一,造林林种的不同将产生不同的生态效应。通过调研土壤、气象及生态化学计量参数等对CENTURY模型进行本地化,模拟冀西北水源涵养区主要针叶造林树种[落叶松(dahurian larch)、油松(pinus tabulaeformis)、侧柏(oriental arborvitae)和樟子松(Pinus sylvestris var. mongolical)]的生态效应,并结合文献数据评价模型拟合精度。模型模拟结果显示:与幼龄林相比,落叶松、油松、侧柏和樟子松中龄林的土壤C、N、P总储量分别增加了3.37%、3.98%、2.84%和1.82%,土壤含水量增加了151.25%、73.62%、41.83%和94.98%。不同林种两个林龄平均蒸发量比较显示,落叶松(338.85 mm)<油松(399.86 mm)<侧柏(400.52 mm)<樟子松(401.82 mm)。落叶松可以作为水源涵养区造林的优选树种。樟子松和落叶松具有较强的N、P吸收能力,建议在农业污染的下游区域推广樟子松和落叶松的种植。     

粉煤灰和城市污泥配施对荒漠土壤持水性能影响的实验研究

通过模拟降雨及降雨后自然条件下的土壤表面水分蒸发,研究了粉煤灰和城市污泥配施对荒漠土壤持水性能的影响。研究结果表明,施用粉煤灰和城市污泥后的土壤饱和含水率是对照荒漠土壤的1.95倍,持水时间提高7天左右。这对于在干旱缺水的荒漠地区进行植树造林,恢复生态环境,提高有限的水资源利用率,防止荒漠化的扩大具有十分重要的理论指导意义。     

水分胁迫对短葶山麦冬生长和总皂苷量的影响

以盆栽的短葶山麦冬为材料,采用称重控制浇水的方法,设置对照(CK)、轻度胁迫(W1)、中度胁迫(W2)、重度胁迫(W3)4个处理[土壤含水量分别为土壤田间持水量(FC)的80%、65%、50%和35%],研究不同程度土壤水分胁迫对短葶山麦冬生长和总皂苷量的影响规律.结果表明:短葶山麦冬生物量总体分配格局表现为叶片>根茎>须根>叶基>块根.在胁迫至d 75(块根发生期)和d 130(块根膨大前期)时中度胁迫(50%FC)组具有最大的叶片和须根生物量及须根分配比例,d 195(块根膨大后期)时对照(80%FC)具有最大的叶片和须根生物量,但各处理差异未达显著水平.随土壤水分胁迫的加剧,叶生物量分配比例总体呈下降趋势.中度胁迫组具有最大的块根生物量和块根分配比例及根冠比,而重度胁迫推迟了块根的萌生.各土壤水分条件下须根总皂苷含量差异不显著,对照的须根总皂苷产量显著高于轻度和重度胁迫组.表明短葶山麦冬对土壤水分有较强的适应性,随土壤水分减少,趋于将更多的资源分配给根系以提高根冠比,50%FC土壤水分条件可提高块根产量,80%FC下可获最大的须根总皂苷产量.图3表1参19     

碳酸钙与生物炭对酸化菜地土壤持氮能力的影响

针对太湖地区稻田改种菜地后带来的土壤酸化现象,以碳酸钙与生物炭作为酸化改良剂,开展室内培养及多次淋洗模拟试验,比较两种改良剂对酸化菜地土壤持氮能力及酸化修复效果的影响.结果表明,基于碱缓冲曲线法,本试验用酸化菜地土壤每提高1个p H单位需向土壤中添加碳酸钙3.92×10-2mol·kg~(-1)或生物炭27.73 g·kg~(-1).无外源氮条件下碳酸钙添加使土壤氮矿化速率显著提高了37%,对土壤铵态氮、硝态氮含量影响不显著;生物炭添加使土壤氮矿化速率显著提高了35%~44%,且显著增加了土壤硝态氮含量42%~58%.模拟淋洗下,生物炭添加显著消减渗漏液体积24%,渗漏液氮浓度45%,显著减少氮淋失量42%~57%,而碳酸钙添加对渗漏液体积没有影响,增加了渗漏液中氮浓度,氮淋失量增加了12%~76%.淋洗后,各处理土壤p H值发生不同程度的降低,无外源氮条件下添加碳酸钙处理土壤p H值降幅最低,外源氮添加条件下生物炭添加处理降幅最低.由此可见,碳酸钙对酸化土壤修复效率较高,但在外源氮添加条件下降低了土壤持氮能力,更适用于酸化严重且需要休耕改良的菜地土壤;生物炭在维持土壤p H值的同时可以有效提高土壤矿质氮留存量,降低氮淋失,更适用于仍在高强度种植的菜地土壤.     

2013年11月23日吉林松原地震强地面运动三要素特征分析

收集整理了2013年11月23日吉林省松原市前郭尔罗斯蒙古族自治县Ms5.8和Ms5.0地震的地表强震动记录,进行了常规的处理,剔除掉了异常的记录.通过分析地震动三要素特征,首先获得了较为可靠的PGA和PGV幅值,拟合出PGA与PGV之间的关系;其次以较常用的Significant持时、Bracketed持时作为研究对象,进行回归分析,探讨了松原地区地震动持时与距离的相关性;最后计算了松原地震中典型的幅值较大的记录5％阻尼比的反应谱,并与我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中的设计谱进行了比较.     

碳酸盐对铜离子在黄土中吸持及形态影响的实验研究

选用黄土和重金属Cu为研究对象，通过等温吸持实验和Tessier形态提取实验，研究了碳酸盐对铜离子在黄土中吸持及形态的影响。结果表明：黄土去除碳酸盐后，其吸持铜离子的量大幅度降低；碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机质结合态铜含量明显降低，而可交换态铜含量显著增加。     

四川盆地丘陵区紫色土退化研究 Ⅰ.紫色土物理特性及退化特征

本文研究了四川盆地几种典型退化紫色土的基本物理特性及对其蚀、旱等肥力退化(?)征的影响。研究指出,退化紫色土的粗骨颗粒(>10μm)占52.00%～69.97%;粗微结构体(>10μm占72.29%～82.54%,而结构系数却较低;粗孔隙(>10μm)占32.21%～38.15%;在各吸力下土壤持水量均较低;土壤蒸发达到平衡时的历时较短等特性部是影响紫色土易蚀、易旱的重要原因采用侵蚀度、水容量和失水比评价其易蚀、易旱性看出:各类典型紫色土退化较重,沙溪庙组饱和(?)紫色土则退化较轻。