利用~(137)Cs示踪技术与土壤化学物质研究滇池流域土壤侵蚀

核素示踪技术研究作为一种新的土壤侵蚀研究方法,已经在土壤侵蚀研究中获得了极大应用,并在土壤侵蚀的沉积、侵蚀、运移研究上取得许多成果.采用放射性核素作为土壤示踪剂,可以很好的进行流域尺度的范围研究,且可靠性比较高,省时省力.云贵高原在处于我国的西南地区,是我国南方水土流失严重的地区之一.该地区缺乏较长时间的资料积累,仅通过短时间的测定,无法准确估算中长期(约50 a)的平均土壤侵蚀速率.文章应用137Cs示踪技术,并结合土壤有机碳、全氮等土壤化学物质,首次研究了云南省滇池流域土壤侵蚀的强度分异规律.1)山坡不同部位的土壤侵蚀速率大小顺序是:坡中部>坡下部>坡上部,坡位是影响土壤侵蚀的重要因素.2)土壤利用方式上看,非耕地(林地和撂荒地)的侵蚀速率小于耕地的侵蚀速率.同一种土地利用方式下,由于耕作措施与耕作方法的差异,也会直接影响到土壤侵蚀的速率大小.3)从土壤侵蚀模数来看,区域整体上属于轻度侵蚀.土壤平均侵蚀速率为1280.2 t·km-2·a-1,其中耕地的平均土壤侵蚀速率为1672.8 t·km-2·a-1,非耕地土壤平均侵蚀模数为1161.2 t·km-2·a-1.4)虽然是轻度侵蚀,但是随着土壤侵蚀的进行,土壤有机碳、氮等的流失,造成土地退化较为严重,这给当地的生态环境带来直接的危害:滇池土壤淤积,土壤中的有机质、化肥等物质也直接随土壤流入滇池,会导致水体富营养化和水质变差.     

不同草篱种植模式对土壤侵蚀的控制效应

选取我国南方红壤丘陵区5种等高草篱种植模式,结合径流小区法和稀土元素示踪技术,开展不同草篱控制坡地水土流失、减少地表径流的效应研究,分析等高草篱对坡面侵蚀空间分布的影响.结果发现,径流小区土壤流失量显著受降雨量影响,不同草篱种植模式下,各径流小区的平均土壤流失量和地表径流量较对照组(裸坡)均显著降低(P＜0.05),其中麦冬双行草篱处理平均土壤流失量和地表径流量最小,分别为4 047 g和1 554 L,对照组(裸坡)最大,分别为19 793 g和2 403 L;麦冬双行草篱在控制坡面土壤流失和径流方面效果最佳;通过平均土壤流失量和平均径流量的二次线性拟合模型发现,随着地表径流量的变化,不同处理下土壤流失量的边际值存在差异;坡面中、下部是侵蚀泥沙的主要溯源地,产生了接近总流失量85%的泥沙;草篱改变了降雨过程中坡面内部土壤因沉积作用导致的再分布,但对整个坡面土壤侵蚀的空间分布规律无明显影响.     

基于RUSLE模型的三峡库区腹地土壤侵蚀演变研究

基于RS、GIS技术与RUSLE土壤流失模型相结合的方法分析研究巫山—奉节地区土壤侵蚀时空演变规律,为巫奉两县水土保持措施提供参考依据.研究表明:1)1988—2015年间,研究区土壤侵蚀模数呈现先增后减的变化趋势,2000年侵蚀最为严重,平均侵蚀模数达到4030.99 t/(km2·a).2)三峡库区建设初期和中期土...     

黄土高原植被破坏与重建过程中土壤侵蚀强度变化

运用137Cs示踪方法,通过采集不同利用方式的坡面土壤,研究了黄土高原典型丘陵区流域植被破坏与重建过程中土壤侵蚀强度的变化情况.研究结果表明:植被破坏耕垦后使137Cs遭受了大量流失,坡耕地耕垦时间越长,土壤侵蚀愈严重;植被恢复重建有效地减轻了侵蚀强度;通过比较刺槐林、果园及封禁自然恢复的撂荒地三种植被建造方式的土壤侵蚀模数,发现以封禁自然恢复的撂荒地土壤保持效果最好,其次是刺槐林,最差的是果园,其原因与果园的管理方式有关.立地条件不同的同种植被建造方式.土壤侵蚀强度差异较大,表现为峁坡阳坡此槐林地侵蚀模数远远大于谷坡阴坡刺槐林地.根据退耕时间不同的坡地土壤侵蚀强度的变化及流域土地利用类型的变化等方面对燕沟流域土壤侵蚀变化趋势作了进一步预测.     

川中丘陵区紫色土坡耕地土壤侵蚀特征

利用137Cs示踪方法与耕作侵蚀模型评价了川中丘陵区紫色土坡耕地土壤侵蚀速率,并通过比较分析方法探讨了2种典型坡耕地-短陡坡与缓长坡耕地-土壤侵蚀特征差异。结果表明,短陡坡耕地土壤侵蚀速率高达52.6 t.hm-2.a-1,是缓长坡耕地土壤侵蚀速率（26.7 t.hm-2.a-1）的2倍。耕作侵蚀是短陡坡耕地的主要侵蚀过程,它整体性搬运土壤,其对土壤总侵蚀的贡献高达74%。水蚀是缓长坡耕地的主要侵蚀过程,其分选性搬运土壤,对土壤总侵蚀的贡献为55%。短陡坡耕地与缓长坡耕地土壤侵蚀速率均沿着向下坡方向逐渐降低,但短陡坡耕地土壤侵蚀速率下降梯度明显高于缓长坡耕地。耕作侵蚀导致两种坡耕地的坡顶土壤损失最为严重。因此,川中丘陵区的耕作侵蚀风险应该引起重视。     

黄土区陡坡侵蚀过程试验研究

通过室内放水冲刷试验,结果表明,陡坡单宽径流能耗与单宽径流产沙率之间存在以下线性关系:Dr=18.672(ΔE - 0.751),说明土壤的可蚀性参数为18.672 g/J,发生坡面细沟侵蚀的临界径流能耗为0.751 J/(ms)。坡面单宽径流能耗随流量增大而增加,随坡度变化呈抛物线趋势,临界坡度出现在21和24之间。坡面上各段面单宽径流能耗均随流量的增大而增加,随着坡度逐渐增加,坡面上部段面能耗渐增,中部段面渐减,下部较稳定。坡面各段面侵蚀产沙也有类似特征。此研究对于深入了解黄土高原陡坡土壤侵蚀过程和机理具有重要意义。     

华南典型侵蚀区土壤有机碳流失机制模拟研究

土壤侵蚀条件下的碳流失问题是目前全球碳循环研究中的新点,也是土壤侵蚀基础性研究中的弱点。目前对于土壤侵蚀的研究多侧重于侵蚀造成养分流失及土地退化方面,关于土壤侵蚀对碳循环的影响研究较少。针对华南红壤侵蚀区的碳流失问题,采用室内人工模拟降雨的方法,探讨了华南典型侵蚀区两种土壤类型(林地、弃耕荒地)的有机碳流失过程,主要取得以下一些成果,(1)土壤有机碳的流失主要以侵蚀泥沙为载体,两种土壤(林地、弃耕荒地)坡面的泥沙有机碳含量均表现出随降雨历时逐渐减小的趋势,但雨强和坡度对侵蚀泥沙中有机碳含量的影响没有明显规律;林地土壤坡面的侵蚀泥沙中有机碳含量明显高于弃耕荒地土壤坡面的侵蚀泥沙中有机碳含量。(2)林地土壤的泥沙有机碳富集比大于弃耕荒地的泥沙有机碳富集比,林地土壤有机碳富集比变化范围为0.99~1.65,而弃耕荒地土壤有机碳富集比变化范围为0.86~1.07;林地土壤的有机碳流失率大于弃耕荒地的有机碳流失率。林地土壤的有机碳流失率变化范围为1.6%~18.9%,弃耕荒地土壤的为2.2%~10.4%。土壤有机碳流失率随降雨雨强的增加而增大,坡度对土壤有机碳流失率的影响不显著。(3)土壤有机碳流失强度与侵蚀强度呈明显的线性正相关关系,试验条件下(不同地类土壤、雨强、坡度)土壤有机碳流失强度与侵蚀强度间的函数关系可表达为:y(SOC)=5.104x(Erosion)+0.036(r2=0.984)。     

珠海市坡地开垦引发的水土流失及其防治措施

珠海市被地开垦侵蚀的面积为756．82hm2,主要分布于西区斗门县的乾务、五山、斗门等镇,以及平沙区、三灶区等地海拔10～50m、坡度大于10的丘陵台地;侵蚀强度以中度侵蚀为主．平均侵蚀模数2380t／（km2·a）。造成坡地开垦侵蚀的主要原因是开垦利用过程中水土保持措施没有跟上,选择的坡地坡度过大,本文针对珠海市坡地开垦侵蚀的特点,建议采用等高绿篱耕作、山边沟技术、复合农村技术等几项坡地水土保持措施。     

经营模式对大渡河干暖河谷黄果柑坡地果园土壤微生物生物量和酶活性的影响

坡地果园是大渡河干暖河谷主要的土地利用方式之一,而土壤生物学特性是土壤肥力的关键组成部分.为了解不同经营管理措施下坡地果园的土壤生物学特性,比较研究黄果柑坡地果园不同经营模式(散户和集体经营)和不同坡位(下坡、中坡和上坡)的土壤微生物生物量和酶活性变化,并探讨它们与细根生物量、土壤养分等的关系.结果显示;经营模式和坡位...     

渭河流域土壤侵蚀时空特征及其地理探测

基于GIS和RS技术,利用RUSLE模型研究渭河流域2000—2015年土壤侵蚀时空分异特征,并运用地理探测器对其影响因素进行研究,结果表明:(1)2000—2015年渭河流域土壤侵蚀模数呈减小趋势,2000、2005、2010和2015年平均土壤侵蚀模数分别为50.724、42.270、39.716和35.944 t·hm~(-2)·a~(-1),侵蚀总量减少1.959亿t,大部分地区土壤侵蚀强度向低级别转化;(2)流域土壤侵蚀强度较大区域主要分布在陇东黄土高原区及陇中黄土丘陵区,较小区域主要分布在关中平原和河谷平原。(3)植被覆盖度、造林面积和降雨量是影响流域土壤侵蚀空间分布的主要因素,且不同因子的交互作用均会增强对土壤侵蚀的解释力。(4)植被覆盖度小于0.3、降雨量在481.27～547.75 mm区间、海拔处于3 282～3 874 m区间以及坡度位于20°～25°区间的地区为流域土壤侵蚀高风险区。     

Geochemical Characteristics of the Acid Mine Drainage in the Water System in the Vicinity of the Dogye Coal Mine in Korea

This study investigated geochemical characteristics of the acid mine drainage (AMD) discharged from the abandoned mine adits in the vicinity of the Dogye coal mine in Korea. Acid mine drainage discharged from Jeoncha pit adit of the Dogye coal mine, which is the main source of the AMD in the study area, had a pH value of 3.0 and concentrations of 2148mg SO₄ ^2– L^–1, 229mg Fe L^–1, 71mg A1 L^–1 and 11mg Mn L^–1. The reduction of some metal concentrations downstream from the discharge point could be explained on the basis of dilution and precipitation. The order of removal of metal ions downstream from the discharge point was Fe>A1, Cu>Zn, Mn. Acidity could be used as a good determining factor offering comprehensive and quantitative values for the polluting extent of acid mine drainage. The acidities existing in all acidic water samples in the Gunahan district originated primarily from mineral acidity, especially in the upper Nahan Creek from dissolved Fe and Al and in the middle and down Nahan Creek from dissolved Al. From the application of the WATEQ4F program, it was determined that predominant species of dissolved Fe in all water samples was Fe²⁺, and those of dissolved Al were AlSO₄ ⁺ and Al³⁺ except for IW2 sample which was associated with white precipitates. The species of dissolved Al in IW2 sample include also AlOH²⁺ and Al(OH)₂ ⁺. The saturation indices of goethite and haematite were positive in the water samples associated with ochrous precipitates (usually called Yellow Boy), therefore these solids might be precipitated. For the IW2 sample, the saturation indices of amorphous Al(OH)₃ and gibbsite were positive, so theoretically these solids might also be precipitated. By XRD analysis, it was found that goethite occurs in ochrous precipitates, and gibbsite in white precipitates.     

滆湖东岸生态修复试验区的水质净化效果

在滆湖东岸的小庙港湾,构建由沉水、浮叶和挺水植物组成的生态修复试验区,研究其水质净化效果.于2009年12月至2010年11月,跟踪监测敞水区(对照区)和试验区的水体理化指标.结果表明:(1)试验区水体悬浮物(SS)的去除效果较好,周年平均去除率达24.85％.(2)试验区水体透明度改善较明显,比敞水区提高11.24％. (3)试验区水体总磷(TP)和叶绿素a(Chl-a)的去除效果明显,两者浓度周年平均值分别比敞水区下降21.90％和22.83％.(4)试验区水体总氮(TN)、氨氮(NH3-N)和高锰酸钾盐指数(CODMn)的周年去除率较低.与敞水区相比,CODMn和NiH3-N浓度的周年平均值分别仅下降9.49％和3.52％,TN浓度周年平均值比敞水区增加6.69％.(5)试验区水体水质的净化效果受季节、水生植物生长状况等因素的影响.     

Considerations of temperature in the context of the persistence classification in the EU

Simulation degradation studies for industrial chemicals, biocidal products and plant protection products are required in the EU to estimate half-lives in soil, water and sediment for the comparison to persistence criteria for hazard (P/vP) assessment, and for use in exposure assessments. There is a discrepancy between European regulatory approaches regarding the temperature at which degradation half-lives should be (1) measured in simulation degradation testing of environmental compartments, and (2) compared to the P/vP criteria. In this paper, an opinion is provided on the options for the experimental temperature and extrapolation to other conditions. A review of the historical development of persistence criteria did not give conclusive evidence of the temperature at which the half-lives that underpin the P-criteria were measured, but room temperature is likely. Half-lives measured at 20 °C are in line with the intentions of some international agreements, but in the EU there is a continued political debate regarding the relevant temperature for comparison with persistence criteria. Measuring degradation at 20 °C has the advantage that metabolites/transformation products can be identified with greater accuracy, and that kinetic fits to determine half-lives for parent compounds and metabolites carry less uncertainty. Extrapolation of half-lives to lower temperatures is possible for assessing environmental exposure, but the uncertainty of the persistence classification is smaller when measured half-lives are used for direct comparison with P/vP criteria, without extrapolation. Model simulations demonstrate the pattern of concentrations that can be expected for realistic worst case climate scenarios in the EU based on the half-life of 120 days in soil at 20 °C and of 40 days in water at 20 °C, and their temporal and spatial variability.     

湿地对水中磷素净化作用的研究进展

随着对湿地功能认识的加强，湿地科学研究从资源考察开始向湿地过程研究转变，尤其是全球环境问题的加剧，使得湿地对营养物质的截留功能倍受关注。磷是农业非点源污染的重要元素之一，又是导致湿地及下游水体富营养化的重要原因，研究湿地对水中磷素的净化作用是湿地生物地球化学研究和流域水环境保护研究的重要环节。文章综述了湿地系统各因子(土壤、植被、水文、微生物)及其它环境因子(如温度、CO2浓度、污染物负荷)对磷的净化作用的影响以及湿地中磷的动态模型等方面的国内外研究进展，指出在研究手段、方法和内容方面的不足，强调今后研究应注重长期连续的湿地动态监测，湿地净化功能模型和净化能力阈值以及景观生态学在湿地净化功能方面的应用。     

雅鲁藏布江源区土壤侵蚀特征

以雅鲁藏布江源区所在的马泉河流域为研究区域,运用遥感和G IS技术对土壤侵蚀及其空间分布的地貌特征进行研究,结果表明:轻度及其以上强度土壤侵蚀面积为18 933.33 km2,占源区面积的71.86%;冻融侵蚀是土壤侵蚀的主要形式,占源区面积的82.53%;风力侵蚀占5.33%,集中分布在河谷宽谷段;水力侵蚀面积所占比例较小,以微度侵蚀为主。土壤侵蚀的地理分布规律受海拔高度的影响较大,垂直分异明显,主要发生在坡度等级较低、地势较平坦的地区。轻度以上冻融侵蚀主要分布在海拔4 600~5 200 m,且有20%以上集中在0°~5°坡地;风力侵蚀主要分布在海拔4 600~5 600 m、0°~25°坡地。极强烈风力侵蚀以西南坡向最大,南、西、东南坡和平地分布较少。强烈风力侵蚀以平地所占比例最大,东北和西2个坡向次之。坡向对冻融侵蚀影响较小。     

环境中丙烯酰胺检测方法和健康危害的研究进展

丙烯酰胺广泛应用于工业生产,是一种潜在的环境污染物。本文从丙烯酰胺的检测方法和健康危害2个方面总结了目前的研究进展。检测方法上,以高效液相色谱-质谱串联法(HPLC-MS/MS)最为常用,一些新技术也逐渐应用到分析中。健康危害方面,丙烯酰胺可引起实验生物的神经、生殖、遗传和发育等毒性和潜在致癌性。其毒性机理为:直接损坏神经元;使活性氧(ROS)积累导致氧化损伤;诱发基因位点突变,或与DNA形成加合物而致其损伤等。鉴于目前研究存在的问题,对以后的工作进行了展望:加强监管与治理工作,保护生态环境和人类健康;深入开展丙烯酰胺对生物体的毒性效应研究;加强我国环境中丙烯酰胺的跟踪监测工作;建立一种快捷的生物测试系统来评估水体(尤其是海洋环境)中丙烯酰胺的毒性风险。     

珠江三角洲第四纪各地层生成与存储天然铵能力的探讨与对比

珠江三角洲第四纪底部含水层当中的天异常高然铵,来自于第四纪沉积当中的有机质在厌氧条件下的矿化。珠江三角洲第四纪晚期的沉积序列,主要包括两层海相沉积层（M1和 M2）,以及两层陆相沉积层（T1和 T2）。然而,截至目前,上述地层对天然铵的生成与存储作用,尚不明确。从三角洲的内陆到近岸,选取重点钻孔BJ8、SD1、SD14和MZ4,利用准确的定年数据,以及钻孔剖面各类铵以及总有机碳等数据,探讨与比较了珠江三角洲第四纪各地层生成与储存天然铵的能力。结果表明：全新世时期的海相沉积层（M1）,具有高达17.4 g·kg-1的沉积有机质质量分数。对 SD14钻孔剖面上高精度的有机碳分析表明,M1、M2层平均有机质质量分数分别为11.7和10.1 g·kg-1。因此,相对于晚更新世时期的海相沉积层（M2）来说,全新世海相沉积层M1具备生成更多铵的能力。对SD14钻孔剖面上各类铵的分析表明,M1和M2总铵质量分数的平均值分别为0.41和0.31 g·kg-1;M1、M2和T2各地层单位面积所储存铵的平均值分别为28.6、11.25和0.34 kg·m-2。而不同地层铵含量的差异,在该研究关注的其他钻孔 BJ8,SD1和 MZ4也非常明显。因此得出结论,全新世海相沉积层M1,是主要的储铵层,而M2则是次要的储铵层。两个陆相沉积层T1和T2,不论在生铵和储铵的功能上,远远小于两个海相沉积层。在 M1层中,铵的量呈现随深度增加而升高的趋势,原因在于铵不断生成累积,并通过扩散作用向下运移。而M2层中铵的含量呈现由上至下递减的趋势,说明M2层中的铵主要来自于上部M1层的扩散,其本身生成铵的量比M1少。M1层在珠江三角洲广泛发育,M2层经过长期的风化和剥蚀,在珠江三角洲许多地方已缺失。珠江三角洲底部含水层中天然高铵的浓度,主要由M1层生成与存储的铵的总量所决定。