高速公路路堑边坡的侵蚀临界坡度

针对降雨条件等环境影响条件下路堑边坡存在的临界坡度,指出坡面流侵蚀的定义并系统分析了坡面流侵蚀的主要影响因素,利用泥沙运动力学理论,研究了坡面土壤侵蚀率与坡面流的剪切力之间的变化关系.同时,对坡面流水力学参数(流速、水深)对临界坡度影响的规律进行研究,得出了一定高度边坡坡面流的剪切力随坡度变化规律,即一定高度边坡的侵蚀临界坡度为22.2°.可为工程计算提供依据.     

陕北黄土丘陵区土壤碳氮库对人工植被恢复的响应

为揭示陕北黄土丘陵区深层土壤碳氮含量及储量对不同人工植被恢复的响应特征,在典型退耕还林区,选择恢复30年的人工刺槐、柠条林地、撂荒地及坡耕地,分析0～200 cm土层有机碳和全氮剖面分布和数量的变化状况.结果表明:不同植被类型有机碳和全氮含量均在0～100 cm土层随土层加深呈下降趋势,而100～ 200 cm趋于平缓.较坡耕地,3种植被下100～200 cm深层土壤有机碳密度平均增加7.93 Mg/hm2,全氮密度平均增加0.65 Mg/hm2.且3种植被下100～200 cm深层土壤有机碳和氮密度平均分别占到0～200 cm深土壤的24.4％和26.7％,分别是坡耕地的1.52倍和1.85倍.因此,长期人工植被恢复下能够增加土壤深层(0～ 200 cm)有机碳和全氮储量,并且以刺槐林提升土壤碳氮储量潜力较高.     

莫莫格湿地土壤有机碳与络合态铁的动态变化

以莫莫格芦苇沼泽、芦苇-羊草草甸和羊草草甸3种类型湿地土壤为对象,研究了土壤总有机碳(TOC)、溶解有机碳(DOC)和络合态铁的动态变化情况.结果表明:3种类型湿地土壤TOC含量芦苇沼泽最高,羊草草旬次之,芦苇-羊草草甸最低;土壤络合态铁含量变化规律与TOC变化相同;土壤DOC含量则表现为羊草草甸最高,芦苇-羊草草甸次之,芦苇沼泽最低.随着土层深度的增加,湿地土壤TOC、DOC以及络合态铁含量都表现为自表层向深层递减的规律.相关性分析表明:从垂直动态变化看,土壤络合态铁与土壤TOC、DOC含量均有正相关关系;从季节变化看,络合态铁与TOC的季节变化呈负相关关系;芦苇沼泽和羊草草甸的土壤DOC含量与络合态铁含量季节变化趋势完全相反,二者呈显著负相关关系;芦苇-羊草草甸的DOC含量与络合态铁含量的季节变化呈显著正相关.     

基于GIS的普定县土壤有机碳密度及碳储量研究

基于普定县第二次土壤普查的土壤剖面数据,结合普定县土壤图、土地利用现状图、土壤容重数据和土壤有机质含量数据,在GIS技术的支持下,对普定县土壤有机碳密度和储量进行了估算和分析。结果表明普定县碳储量为1 326.75×104t,平均碳密度为12.29kg/m2。研究区碳密度分布规律是南低北高,土壤碳密度主要在0～40 kg/m2之间,在10～20 kg/m2之间时达到面积比值最大值。随高程和坡度的增加,研究区碳储量的分布情况呈现出一种类似正态分布的曲线,总体而言,普定县土壤有机碳储量相对贫乏。     

黑河中游不同土地利用类型下土壤有机碳时空分布

以野外样品采集、室内分析、GIS空间模拟和遥感等多种研究方法为基础,研究黑河中游不同土地利用类型下土壤有机碳的时空分布及其变化机制.结果显示:TOC,AOC,NOC的空间分布与土地利用类型之间有明显的相关性和差异性.土壤有机碳的极值区和区内土壤有机碳质量分数的分布与土地利用类型之间有很好的对应关系;随着深度的增加,三者的空间变化趋势发生了明显变化.剖面0～100 cm深度,不同土地利用类型下TOC,AOC,NOC的质量分数和分布差异性大.分析发现:土地利用类型变化后,剖面上TOC,AOC,NOC的质量分数发生了显著变化.其中:耕作使TOC,NOC的质量分数明显升高,但由于多次的灌溉淋溶,导致AOC的质量分数降低;而土地沙漠化的过程中伴随着大量土壤有机碳的流失.     

我国土壤有机碳储量及影响因素研究进展

土壤有机碳储量、分布及其转化在陆地碳循环中起着重要的作用.本文对我国土壤有机碳储量、估算方法以及影响有机碳贮量的自然和人文因素等方面的研究进展进行了综述.介绍了土壤有机碳变化对土壤质量的影响,认为研究应从保护生态环境和可持续发展的理论出发,加强土地管理方式的改变,促进土壤有机质的积累,提高土壤生产力.     

土壤有机碳研究进展

土壤有机碳在全球变化研究中具有重要地位,其固存与排放对全球气候变化有重要影响.本文回顾了国内外土壤有机碳的研究进展及趋势,阐述了土壤有机碳的含量与分布、测度指标以及测定方法,指出了我国在土壤有机碳研究方面存在的问题及今后的发展方向.     

气候变化对黑土有机碳库影响模拟研究

以黑龙江海伦为研究地点，利用CENTURY模型模拟了自然状态下的黑土在1953—2000年实际气象条件及以此为基础的9种气候变化情景下的土壤有机碳(0～20cm)。模拟结果表明，自然状态下的黑土在48年间实际气象条件下，土壤有机碳含量产生了波动；不同气候变化情景的模拟结果表明，温度升高或降水量的减少能够降低土壤有机碳含量，相反则有利于其升高，其中气温是影响黑土有机碳变化的主要气候因素。当气温升高2口时，无论降水量不变、减少或增加20％，都能导致土壤有机碳含量下降。温度升高且降水量减少模式下的土壤有机碳含量最低，温度降低且降水量增加模式下的土壤有机碳含量最高。     

黄土丘陵坡面三维形态初论

根据对黄土丘陵坡面的野外观察,提出三维坡形的概念,从三维空间考察斜坡,划分出九种基本三维坡形,论述其发育的基础及其与坡面侵蚀的关系。     

青海湖南岸不同覆被类型土壤碳氮含量比较

以青海湖南岸的鬼箭锦鸡儿灌丛、矮嵩草草地和油菜＋燕麦混播农田为研究对象,对3个样地土壤基本理化性质和0-30cm不同层次土体的有机碳、全氮含量分别进行了测定,结果显示：所测样地土壤均呈偏碱性,土壤容重介于0.80-1.19 g/cm^3,农田土壤容重居高。不同覆被类型下,上层30cm土体单位面积有机碳、全氮储量由高到低均为：灌丛〉农田〉草地,分别为15.71 kg/m^2、10.16 kg/m^2、7.54 kg/m^2和1.76 kg/m^2、1.20 kg/m^2、1.11 kg/m^2,灌丛与草地、农田间差异显著（P〈0.05）,农田与草地间差异不显著（P〉0.05）。覆被类型和土地利用方式对研究区域土壤的基本理化性质和土壤碳、氮含量有显著的影响。     

秸秆还田对水溶性有机碳的影响

水溶性有机碳对农业土壤中的碳循环有着重要的作用.通过持续6年的田间试验来研究玉米秸秆还田对土壤水溶性有机碳的影响,共有3种处理(1)对照;(2)粉碎还田;(3)覆盖还田.结果表明,在6年的秸秆还田试验中,秸秆还田能够增加土壤有机碳和水溶性有机碳的含量(P＜0.05),主要是增加了大团聚体组分中有机碳和水溶性有机碳的含量.秸秆不同还田方式对土壤有机碳和水溶性有机碳并没有显著的影响,土壤水溶性有机碳和土壤有机碳有很好的相关性(R2=0.512).     

降雨条件下阶梯状黄土边坡稳定性试验

为揭示黄土公路阶梯状高路堑边坡在降雨条件下的稳定性状,依托陕西某高速公路黄土路堑边坡工程,进行了现场试验和数值模拟,并通过离心模型试验,研究了阶梯状黄土高路堑边坡在降雨条件下的变形发展过程、坡面降雨入渗规律、涵水与护坡作用以及稳定性分析。研究结果表明:非饱和黄土阶梯状多级矮坡在降雨条件下,边坡的变形存在先垂直、后水平的特点,发生破坏前,会发生明显的侧向变形,在坡内很短距离无水平应变;一般降雨不会影响对阶梯状高边坡的整体稳定性;阶梯状路堑边坡能充分利用黄土的直立特性,来消除降雨对坡面的冲刷,最大限度地减少坡面产流,增加坡面的降雨入渗量;阶梯状路堑边坡还具有边坡防护、水分涵养与景观美化等功能,具有良好的工程和应用价值。     

水力侵蚀过程中土壤有机碳循环研究进展

水力侵蚀(水蚀)是土壤侵蚀研究的焦点和热点领域,研究水蚀作用下侵蚀与沉积过程中土壤有机碳的动态变化对于评估土壤碳的“源/汇”效应具有重要意义。笔者总结了水蚀过程中土壤碳循环的研究现状,从侵蚀过程中土壤有机碳流失的定量研究、有机碳迁移与再分配以及有机碳矿化的影响等3个方面明确了土壤水蚀过程中土壤有机碳动态,并对国内外土壤水蚀过程中的有机碳主要研究成果进行了对比分析。建议未来研究中先对水蚀过程中有机碳的破坏、搬运和沉积等全过程进行精准解析和量化,在此基础上揭示其物理、化学及生物等共同作用下碳矿化特征的响应机制,全面探究水蚀过程中土壤碳收支的动态,量化土壤侵蚀对全球土壤碳循环的贡献率。     

降雨引起的坡面黑土侵蚀厚度的计算

为了计算降雨引起的坡面黑土层侵蚀厚度,建立了坡面变形(冲刷厚度)的数学模型.模型包括坡面水流连续方程、水流运动方程、侵蚀方程(水土流失方程)、坡面变形方程.实现了对降雨引起的坡面黑土层侵蚀厚度的数值计算,该成果可预测黑土层流失的年限,为防治水土流失、减轻地质灾害、合理使用耕地和保护生态环境提供科学依据.     

科尔沁沙地小叶锦鸡儿对土壤有机碳积累的影响

通过田间小区取样,研究了科尔沁沙地小叶锦鸡儿（Caragana microphylla）人工固沙林0～50cm土层在0、5、10、22年的时间序列上土壤有机碳动态。结果表明,各层次土壤有机碳含量和储量随小叶锦鸡儿种植年限的增加而增加。小叶锦鸡儿5年处理与0年处理在0～50cm深度有机碳储量差异不显著;5～10年处理土壤有机碳储量快速增加,10-22年处理增加速度相对趋缓。土壤有机碳动态变化的研究结果表明,种植小叶锦鸡儿人工林是科尔沁沙地生态系统恢复重建的一项切实可行的林业工程措施。     

基于ArcGIS的土壤有机碳密度及储量计算

文章建立了基于栅格GIS的计算方法,以GIS空间分析模型为基础,在ArcGIS支持下,提取模型所需数据,实现栅格图层空间叠合运算及统计分析,获得了土壤有机碳密度分布图,并统计了土壤有机碳储量;以安徽省舒城县土壤为例进行分析,与土壤类型法比较,由于GIS方法的空间插值计算考虑了决定土壤有机碳密度及储量的土壤属性空间变异性,获得了较精确的结果,为统计土壤有机碳密度及储量提供了一个可能的途径。     

广西石漠化地区坡面土壤侵蚀规律研究

为了研究广西石漠化地区坡面土壤侵蚀中各影响因子的影响规律,通过自制大型降雨试验装置模拟坡面土壤在不同雨强、坡度和干容重条件下的土壤侵蚀现象。结果表明:边坡坡度在5°~25°范围内变化时,坡面土壤侵蚀量随坡度的增加趋势呈先慢后快,但当坡度超过25°时,土壤侵蚀量表现为减小趋势;雨强在0.5~2.0 mm/min范围内变化时,坡面土壤侵蚀量随雨强的增加呈近似指数关系增长,但当雨强不超过0.5 mm/min时,土壤侵蚀量基本可忽略不计,坡面土壤侵蚀量主要由2.0 mm/min的侵蚀性强降雨引起;干容重在0.9~1.2 g/cm3范围内变化时,土壤侵蚀量随干容重增长表现为线性减小关系;引起广西石漠化地区坡面土壤侵蚀的主要因子为雨强,其对土壤侵蚀量的影响明显高于干容重和坡度。因此,对广西石漠化地区坡面土壤侵蚀的防治,应着重控制侵蚀性强降雨、陡坡耕种等对坡面水土流失的影响。     

Distribution characteristics of soil organic carbon of alpine meadow in the Eastern Qinghai-Tibet Plateau

A study on the distribution characteristics of soil organic carbon (SOC) in the alpine meadow in the Eastern Qinghai-Tibet Plateau has been carried out. The results indicate that the content of soil organic carbon (C _SOC) in the topsoil of terrace meadow (TM) ((67.16 ± 1.02) g·kg⁻¹) is more than that in the soil of upland meadow (UM) ((63.42 ± 0.65) g·kg⁻¹), while the C _SOC in upland shrubland (US) ((67.49 ± 0.83) g·kg⁻¹) is the most abundant in the scoreh stage (September). From May to September, the C _SOC in the topsoil of UM and US tends to descend, but that of TM tends to ascend. As for the distribution of the C _SOC and the density of SOC in the soil in the three sample areas, the data show that the deeper the soil, the lesser the content and density of SOC. The C _SOC in US is higher than that in TM and UM; the C _SOC in UM is the lowest at 0–10 cm soil depth. The density of SOC in US is always the lowest among UM, TM, and US at 0–40 cm depth, which shows that the storage of carbon in UM is more than that in US in the same range; the carbon pool capacity in UM is higher than that in US in the same range. Biography: ZHANG Wei (1979–), male, Lecturer, research direction: ecology of environment.     

差异性风蚀作用下多元层状土质边坡演化机理

吐鲁番地区交河故城台地多元层状土质边坡南于差异性风蚀作用而在其中呈不连续分布的中砂和细砂层位置形成空腔后诱发的变形破坏是罕见和特殊的.因而选取该边坡为典型实例,根据其环境特征以及演化历史,采用地质历史成因分析的定性分析方法,并结合FLAC3D数值模拟定量分析方法,较为全面系统地研究了该边坡变形的原因、失稳过稃和演化机理...     

Isotopic composition of organic carbon and elemental carbon in PM2.5 in Hangzhou, China

In order to identify the sources of organic carbon (OC) and elemental carbon (EC) in airborne PM2.5 in Hangzhou, OC and EC were oxidized to CO2 offline in two thermal steps, and their carbon isotope compositions were measured by mass spectrometer. Results showed that the average δ13COC values were -52.8‰, -48.1‰, -50.0‰ and -52.5‰ in spring, summer, autumn, and winter, respectively, and the annual average value was -50.9‰ (-85.0‰ to -35.6‰), whereas δ13CEC values were -26.4‰, -26.9‰, -26.7‰ and -25.9‰ in the four seasons, and its annual value was -26.5‰ (-30.5‰ to -23.8‰). Large differences were found between isotope compositions of the two types of carbon. δ13COC values were much smaller than those of δ13CEC, and varied in a large range, and the ratios in both spring and winter were the smallest. δ13CEC varied in a small range, and its mean values in four seasons were nearly the same. This suggests that the carbon isotope compositions of OC and EC in PM2.5 can provide useful information in distinguishing their sources.