藏东南高寒区尼洋河河谷地带不同土地利用方式土壤抗蚀性研究

土壤抗蚀性是评价土壤侵蚀潜在发生可能性的重要综合性指标,研究高寒河谷地带不同土地利用方式土壤抗蚀性为土地利用模式优化和资源整合提供理论依据.本文应用主成分分析法对藏东南高寒区尼洋河流域5种不同土地利用方式下的3大类、13个土壤抗蚀性指标进行分析研究.研究结果表明:土壤团粒类指标和有机质能很好地反映土壤抗蚀性,0.25 mm水稳性团聚体质量分数、0.5mm水稳性团聚体质量分数、0.25 mm非水稳性团聚体质量分数、水稳性指数、平均重量直径、团聚体结构破坏率、有机质7个指标对土壤抗蚀性的影响最为明显,是表现不同土地利用方式土壤抗蚀性的最佳指标.各抗蚀性指标值基本表现出(0～15)cm(16～30)cm规律.通过建立权重求和模型发现0～15 cm表层土壤抗蚀性能远远大于16～30 cm;最终,通过叠加法得出不同土地利用类型土壤抗蚀性评价从强到弱顺序为:灌木林地(SL)、天然林地(NF)、农耕地(CL)、河滩林地(BL)、人工林地(AF).     

渝西北土壤重金属分布特征及其风险评价

为全面了解重庆西北地区（潼南区、铜梁区、合川区和大足区）土壤中重金属质量分数、分布特征及其生态风险,在该区共采集表层土壤样品6 792件,测定了As,Cd,Cr,Cu,Hg,Ni,Pb和Zn等8种重金属元素质量分数,并用土壤环境质量标准（GB15618-1995）和潜在生态风险指数对土壤重金属污染进行评价.结果表明：1）表层土壤Cd质量分数累积效应最大,是背景值的2.43倍,超标比例为18.67%,其余7种重金属元素质量分数平均值低于土壤环境质量一级标准值;2）空间分布特征表明,Zn,Cd,Pb,As,Ni,Cu和Cr 7种元素在研究区西部质量分数较高,Hg在东部质量分数较高,主要受地层控制和土地利用方式的影响;3）研究区重金属污染对该区构成的潜在生态危害由强至弱依次为：Cd,Hg,As,Pb,Cu,Ni,Cr,Zn,整体处于中等潜在生态风险等级,主要受Cd和Hg元素的影响,二者可能造成的生态危害应引起重视.     

2017年土壤重金属污染与修复研究热点回眸

 土壤污染关系着生态环境质量、农产品安全及人体健康,土壤重金属污染与修复是社会发展所赋予的重要研究课题。本文遴选2017年度在重金属污染的来源时空解析、监测和风险评估、过程和形态转化、植物修复机制、植物修复强化调控措施、稳定化修复、修复措施对土壤生物与化学性质影响、重金属污染土壤安全利用等方面的研究进展进行盘点。     

基于有限体积法的土壤重金属污染物运移模拟

针对重金属污染物在土壤中的运移扩散问题,采用有限体积法对二维稳态水流中污染物运移的基本方程进行离散,获得污染物在饱和土壤中运移的有限体积法计算模型.运用Matlab模拟不同条件下重金属污染物运移的动态过程,研究污染物运移规律.研究表明,当污染源始终存在时,随着时间的推移,质量浓度等值线近似由中心抛物线形渐变为外围椭圆形,水平向和竖直向浓度均不断减小;当污染源存在10天后移除时,随着时间的推移,质量浓度等值线呈椭圆形,污染范围逐渐变大,浓度不断减小,椭圆中心处浓度最大.     

不同林地清理方式下生物炭和氮添加对桉树红锥混交林土壤养分的影响

【目的】阐明不同林地清理方式下(火烧清理和人工清理)生物炭和氮添加对桉树红锥混交林土壤养分的影响,为人工林的经营管理提供参考。【方法】在火烧清理和人工清理林地的桉树红锥混交林中,设置生物炭和氮添加的控制实验,研究生物炭和氮添加对土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、有效磷(AP)和有效钾(AK)含量的影响。【结果】不同林地清理方式下,生物炭和氮添加对林地土壤养分的影响存在差异:与对照相比,人工清理林地时,添加生物炭显著增加了20～40cm土层的AP含量;氮添加极显著增加了0～10cm土层的SOC、TP、AP含量和C∶N;10～20cm土层的SOC、AK含量,20～40cm土层的AP和AK含量也显著增加;而0～10cm土层的N∶P则极显著降低。林地清理方式为火烧清理时,生物炭添加极显著增加0～10cm土层的TP含量,而0～10cm、10～20cm土层的SOC和AK含量,0～10cm土层的C∶N,10～20cm的AP∶TP、C∶P以及0～10cm、10～20cm、20～40cm土层的AK∶TK显著降低,0～10cm土层的AP含量、AP∶TP、C∶P和N∶P更是极显著降低。氮添加显著降低10～20cm土层的N∶P以及0～10cm土层的AP∶TP,0～10cm土层的AP含量以及10～20cm的TN含量下降达到极显著水平。【结论】人工清理林地条件下,实施生物炭和氮添加有利于提高桉树红锥混交林的土壤养分。     

不同轮伐期对巨尾桉人工林碳固存的影响

【目的】深入探讨不同轮伐期对巨尾桉人工林碳固存的影响,为从应对全球气候变化的视角确定合理轮伐期提供理论依据。【方法】以轮伐期为短(7a)、中(13a)和长周期(21a)的巨尾桉人工林为研究对象,通过对不同轮伐期桉树林分生物量、碳固存、年平均固碳量的分析,揭示不同轮伐期对桉树林分碳固存的影响。【结果】巨尾桉人工林的生物量碳随着轮伐期的延长而逐渐增加,由7a轮伐期的(75.81±5.12)t·C/hm~2增至13a轮伐期的(180.11±19.97)t·C/hm~2以及21a轮伐期的(192.08±16.50)t·C/hm~2,方差分析表明,13a和21a轮伐期的总生物量碳显著高于7a轮伐期,而13a和21a轮伐期之间的差异不显著。巨尾桉人工林土壤有机碳随轮伐期延长而显著降低,由7a轮伐期的(89.99±0.35)t·C/hm~2、13a轮伐期的(85.42±0.76)t·C/hm~2下降到21a轮伐期的(74.64±0.24)t·C/hm~2。7~13a仍是巨尾桉人工林固碳能力迅速增长期,年平均总生物量碳由7a时的10.78t·C/(hm~2·a)迅速提高到13a的19.54t·C/(hm~2·a),增长81%;21a时巨尾桉人工林进入固碳能力下降期,年平均总生物量碳降至3.78t·C/(hm~2·a),固碳能力只是13a的19.34%。【结论】在南亚热带,巨尾桉人工林的最佳轮伐期确定在13a左右较为适宜,这与经济效益的最大化一致。     

土壤磷素流失强度评价模型

土壤磷素流失强度评价对于控制面源磷素流失,降低受纳水体富营养化程度极为重要。为了探索一套有效的评价方法,该文对土壤磷素流失机制进行了研究,并且在对土壤磷素循环及背景参数进行分析的基础上,应用径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络技术建立了土壤磷素流失强度评价模型。将模型运用于江苏省土壤普查样本的算例结果显示,96.7%的学习样本拟合相对误差小于0.3,预测相对误差均在0.4以内。结果表明,模型是精确的,可以用于实际土壤磷素流失的评价。     

固化盐渍土的自生体积稳定性

为避免盐渍土在固化过程中可能发生的体积变形危害,研究其自生体积稳定性。制备了290mm长的试件,利用高精度位移测量系统,测试了不同含量的氯盐与硫酸盐在不同固化剂体系下引起的固化土的线性膨胀/收缩率,分析了C a2 、N a 以及含水率对膨胀/收缩率的影响。结果表明:固化氯盐盐渍土不会发生较大的体积变形,而固化硫酸盐盐渍土可能引起巨大的膨胀率;采用矿渣-粉煤灰-水泥复合固化剂,参与化学反应而产生膨胀性产物的C a2 减少,可以降低固化盐渍土的膨胀率。当C a2 不足而N a 充分时,氯盐和硫酸盐不会对化学反应起促进作用。含水率会影响固化土结构的疏密程度以及膨胀性产物的生长位置。     

冻融循环作用下黄土边坡的浅层滑动探讨

季节性冻土地区的黄土边坡在春融期往往会发生浅层滑塌,这给工程和人们的生命财产带来了巨大的安全隐患。对不同含水率的重塑黄土进行反复冻融后,采用直剪试验测定其抗剪强度,研究了含水率w和冻融次数n对黄土抗剪强度特性的影响。试验结果表明:在一维冻融条件下,土体内部水分发生了迁移并产生了最大含水层,最大含水层所处位置及其抗剪强度参数受冻融次数和初始含水率的共同影响。其次,根据试验结果及黄土边坡浅层滑塌的特点,采用Janbu法计算了反复冻融作用下黄土边坡浅层土体各层的安全系数并进行对比分析。分析结果表明:在反复冻融作用下,黄土边坡浅层土体最大含水层的位置及其抗剪强度是影响边坡浅层土体稳定性的重要因素。     

填海区临地铁超大直径圆环撑基坑变形控制及监测分析

填海区由于软土较厚,在填海区开挖基坑风险较大,若开挖基坑同时临近地铁隧道则还必须严格控制基坑开挖对临近地铁隧道产生的变形影响,因此在填海区位于地铁安保区内开挖基坑对变形控制要求极高。详细介绍了深圳填海地区、地铁安保区内某超大直径圆环撑软土深基坑变形控制技术,通过理论计算和三维有限元计算进行了详细分析,并与第三方实际监测结果作了对比分析,对类似工程具有参考及指导意义。得出如下结论：(1)支护结构的最大变形随着基坑开挖深度的增加而逐步增大,基坑开挖至坑底后,整体变形最大位置位于基坑两侧长边中部采用圆环支撑部位。基坑开挖至坑底时,第一道支撑最大水平位移发生在大约基坑中部冠梁位置,第二道支撑最大水平位移发生在大约基坑西北侧冠梁位置。(2)咬合桩+刚度较大的超大直径环形钢筋砼撑结构应用于较差地质条件下的软土深基坑工程中时在变形控制及减小基坑工程对周边变形影响等方面均非常有效。(3)基坑开挖过程中,三种方式所反映出的支护结构水平位移的变化趋势基本相同,随着基坑向下不断开挖,支护结构的最大水平位移量逐渐增加,但变化幅度有一定的差异。