松嫩平原西部草原生态环境专家系统开发与应用

我国草原生态环境日益恶化,要求加快研究进度,而培养专家周期长,寻找草原环境评价专家的替代或复制品就成了当务之急。笔者在听取大量专家意见并详细分析了相关资料后,通过快速原型与增量式开发建立了松嫩平原西部草原生态环境专家系统。本专家系统使用功能强大的VisualC++完成数据库的建立、知识的表示、推理机的设计、解释的给出和人机交互界面的形成,实现了数据信息的可视化、图形显示、结果输出以及其它系统功能。它包含大量的松嫩平原西部草原现状资料、遥感解译图及系统的环境现状评价、适宜性评价、土地退化程度评价等模块。通过在长岭县、大安市的应用测试,证明该系统运行稳定,结论正确,应用前景广阔。     

基于ANN-CA及AgentLA模型的农用地整治研究——以吉林省敦化市为例

以吉林省敦化市为例,基于ArcGIS 10.6平台、GeoSOS的ANN-CA和AgentLA模型,在预测建设用地扩张占用耕地整治亟需度的基础上,结合农用地整治规模效应、生态安全性、耕地限制因素,实现多因素相耦合,对农用地整治进行分区并自动生成高标准农田保护区范围。结果表明:预测期内,敦化市耕地在空间分布格局上依旧延续耕地的保护与占用相重叠、人地矛盾尖锐的特点,各乡镇整治亟需度存在明显差异。敦化市耕地质量提升潜力较大,主要限制因素为剖面构型,其他限制因素为坡度、质地-构型以及障碍层-构型。将研究区耕地划分为5个整治类型区,明确了各类型区的整治方向与重点。AgentLA模型在划定高标准农田保护区范围方面具有很高的应用价值,具有斑块个数少、单个图斑面积大也更紧凑的特点。     

吉林延边地区土壤钙元素生态地球化学

在吉林延边地区系统的野外调查和土壤及苹果梨果实样品采集、测试的基础上,采用统计对比及相关分析方法研究了土壤钙元素全量、交换性钙及果实钙含量的空间差异,以及土壤-果实系统中钙元素的转化吸收特征及其对果实品质的影响,目的在于揭示钙元素的迁移转化规律及其生态效应,为土地利用服务。结果表明：延边地区土壤中钙全量总体上缺乏,不同研究区土壤-果实钙元素转化吸收差别明显;果实中钙元素含量趋于一致,其吸收系数在可变范围内与土壤交换性钙含量呈极显著负相关;土壤交换性钙含量与pH值呈极显著正相关,与果品品质的4项指标(总糖、总酸、可溶性固形物和维生素C）具有显著相关性,其含量丰富有利于果品品质的提高。     

吉林西部土壤有机碳含量与元素地球化学特征

针对土壤有机碳影响因素多且复杂而造成碳储量模拟模型中参数难以确定的问题,利用吉林西部167个典型土壤样点资料,通过统计分析对吉林西部表层土壤有机碳含量及元素地球化学进行了详细研究。结果表明:吉林西部土壤有机碳含量整体水平偏低,并存在着明显的区域分布特点,不同工作区的分异性不同;吉林西部土壤有机碳含量与Si含量、硅铝率、硅铝铁率和K含量之间存在着极显著的负相关,而与P、Al、Fe、Ca、Mg含量存在极显著的正相关;不同元素变异特征值可以解释土壤有机碳含量总变异的能力也不相同。通过研究土壤有机碳与元素含量的关系来定量研究土壤有机碳与土壤理化性质的关系是可行的,将二者量化关系与土壤有机碳储量模拟模型相结合,使得对土壤碳储量的认识更加科学。     

吉林中部黑土区土壤硒元素土壤地球化学研究

通过对吉林中部黑土区土壤和玉米植物中硒元素的地球化学研究,分析了元素Se在土壤--植物之间的转化--吸收机制。研究结果表明:吉林黑土区土壤中Se的含量为0.126~0.408μg/g,高于吉林省土壤元素环境背景值,略低于全国土壤元素背景值;吉林省黑土区土壤中Se的含量存在空间差异;土壤Se元素有效态转化程度较低,玉米对Se元素表现为极弱吸收;有效Se与土壤Se全量无密切关系,而有效Se与有效Ca、pH呈极显著的正相关;土壤中Cr、Fe、Mg、Mn、Ni和Zn有效量对Se转化有明显的负作用;玉米籽实中Se含量与土壤中Se全量、有效量、土壤pH值及其他元素有效量均无显著的相关性。     

四平地区不同母质黑土土壤地球化学研究

在吉林省四平地区黑土分布区选择3个具有不同成土母质特点的黑土样点进行土壤剖面样品进行测试。对所得数据进行对比分析表明, 不同采样点母质层土壤的地球化学元素含量具有显著差异: 表层黑土虽然对母质的地球化学性质有一定的继承性, 但在区域内相同的气候和植被等成土因素长时间的影响下, 土壤地球化学元素的含量发生了相应的变化, 不同母质条件下形成的黑土在地球化学性质上表现出一定的趋同性。     

吉林延边地区土壤稀土元素的活化特征及其影响因素

采用ICP--MS 方法对吉林延边地区土壤中的15 项稀土元素的全量和有效量进行分析,并研究了该地区土壤稀土元素的活化特征及土壤元素全量和土壤pH 值对稀土元素活化的影响。结果表明: 延边地区稀土元素总有效态含量的分布范围为18. 52 ～ 118. 02 mg /kg,平均含量为56. 75 mg /kg,稀土有效量空间分布存在明显差异; 土壤稀土元素的活化系数为0. 23 ～ 0. 46,环境因素对稀土元素的活化有着重要的影响; 稀土元素全量与有效量之间皆呈显著正相关,相关系数为0. 480 ～ 0. 779,土壤中稀土元素有效含量受全量控制; 部分土壤稀土元素的活化系数与土壤pH 值呈显著正相关。     

吉林西部锰、钼元素土壤地球化学特征

对农安、大安、通榆工作区表层土壤Mn、Mo元素全量和有效量、剖面土壤全量及葵花籽实中Mn、Mo元素含量的研究结果表明:吉林西部土壤表层Mn、Mo元素全量差异源于各区沉积物质的不同;吉林西部有效Mn含量丰富,有效Mo严重缺乏,Mn、Mo皆为强烈转化;表层土壤Mn、Mo元素有效量与全量、有机质含量呈极显著相关;各区葵花籽实中Mn、Mo两种元素含量差别较小,土壤pH值影响葵花对Mo元素的吸收。     

铁矿区复垦土壤重金属含量变化趋势及其污染评价

通过齐大山矿区不同复垦年限土壤重金属含量变化的趋势,应用内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法对土壤重金属污染状况进行了评价。结果表明:未复垦土壤重金属含量(除As外)均高于辽宁省背景值,随复垦年限的增加,矿山复垦土壤重金属含量多数呈先增加后减少的趋势。以国家《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)为评价标准,Ni处于警戒级;Cd在未复垦地区处于警戒级,复垦后处于安全级;其他元素皆处于安全级。以辽宁省土壤背景值为标准,产生潜在生态危害的主要为Hg和Cd;Zn、Cu、Ni、Pb、Cr和As属轻微危害水平;复垦后总的潜在生态风险程度由中等变为轻微。     

吉林省黑土区土壤--作物系统Cd元素转化积累研究

在吉林省黑土区系统的野外调查和土壤及玉米籽实样品采集、测试的基础上,采用地球化学分析方法及SPSS技术,研究了Cd元素的土壤地球化学特征,及其在土壤和作物籽实中的含量特征和相关性,用以揭示Cd元素在土壤-作物系统中的转化累积特征及影响因素,为粮食安全服务。研究表明：吉林省黑土区Cd元素全量高于吉林省及全国土壤背景值,但不存在污染,籽实中Cd含量低于国家安全标准。土壤中Cd元素有效态转化程度较高,受其全量控制,同时Zn、 Cu及P元素有效量对Cd转化的作用明显,偏酸性土壤更利于Cd元素的转化。玉米籽实对Cd吸收程度较低,主要取决于其自身的生物特性, Zn元素缺乏可能导致玉米籽实对Cd元素吸收增加。