建三江地区土壤氮磷生态化学计量空间异质性特征及其影响因素分析

土壤全氮(TN)、全磷(TP)及氮磷比(N/P)是衡量土壤肥力和土壤质量的重要指标,研究其空间异质性特征对土壤养分管理以及生态环境监测等政策的制订具有重要意义。本文通过土样采集和室内实验分析,结合地统计分析及地理信息系统(GIS)等方法,对建三江地区表层(0~20 cm)土壤中的氮、磷生态化学计量空间变异及影响因素进行研究。结果表明:土壤全氮、全磷以及氮磷比的均值分别为2.49×10-3、0.81×10-3和3.20。土壤全氮和氮磷比空间自相关性很强,而土壤全磷空间自相关性处于中等程度,且均符合指数模型。从空间分布来看,土壤全氮高值区主要呈斑块零星分散在东部、南部和西北地区,而低值区主要在西北和中西部地区零星分布;土壤全磷高值区主要分布在东部和西北地区,中部地区则为低值地区;土壤氮磷比分布则呈镶嵌状,高值区以斑块状分散于中部、南部和东北部地区,而低值区主要位于西北地区。研究区土壤类型、第四系类型和土地利用类型是影响土壤氮、磷生态化学计量特征的重要结构性和随机性因素,而土壤母质和地貌类型则对土壤氮、磷生态化学计量特征影响不大。     

松嫩平原北部全新世黑土剖面孢粉组合及其对环境演化的制约

古气候和古环境演化是研究黑土形成演化最关键的问题之一。重建古植被、古气候、古环境,预测黑土区气候环境的演变已成为黑土地研究的热点。在松嫩平原北部克山县典型黑土剖面中采集到15件孢粉样品进行孢粉学研究,并对部分相同层位土壤样品中总有机碳进行了AMS14C测年。系统分析、鉴定和研究表明,克山县黑土剖面自下而上可划分为3个孢粉组合,下部孢粉组合以Planted Poaceae-Echinate Asteraceae-Tamarix-Polypodiaceae为代表,中部孢粉组合以Tamarix-Chenopodium-Polypodiaceae-Echinate Asteraceae为代表,上部孢粉组合以Pinus-Chenopodium为代表。综合第四纪地质地貌、孢粉、AMS14C、元素地球化学分析认为,典型黑土主要形成于中全新世7500 a B.P.以来的大暖期,形成于松嫩平原温暖半湿润的气候环境,植被为以草本灌木为主的草原植被。新构造运动是控制典型黑土区自然环境演变的主要内动力,晚更新世黄土状亚粘土为克山县典型黑土的成土母质,黑土发育过程即为成土母质黑化的过程。     

黄河沉积物中稀土元素(REE)组成的粒度效应*

依据Stokes颗粒沉降原理将黄河利津水文站和汊河清八站的表层沉积物分别提取为<2μm,2~4μm,4~8μm,8~16μm,16~32μm和32~63μm的6个粒级,采用ICP-MS法对各个粒级沉积物的15个稀土元素进行测试。结果表明:黄河沉积物两个样品REE含量随粒度增大的变化趋势有细微差别,但总体随粒度大小呈"高—低—高"的不对称马鞍型分布,其中最高REE含量和最低REE含量分别位于<4μm的粘土粒级和4~16μm细粉砂粒级中; 各粒级沉积物经北美页岩标准化后,REE的配分模式一致,呈平缓的右倾型,相对富集轻稀土,明显的Eu正异常和Ce负异常。对各个粒级样品进行X射线衍射分析及体视镜下观测,石英含量随粒级增大而增加, 长石在8~16μm中含量最高,在16~32μm中,碳酸岩含量最高,随着粒级增大,重矿物含量逐渐增加,黄河沉积物REE随粒度的变化特征与粘土矿物对其吸附及流域碎屑沉积物不同粒级的矿物成分密切相关。     

基于地球化学背景的多图幅系统误差校正——以区域地球化学调查数据Au元素为例

针对区域地球化学图件中出现的含量等值线环绕子区边界现象,以Au的多个图幅拼接为例,使用了分幅标准化法、衬度返回法及定和化法3种方法对地质大调查以来新方法获得的某成矿带区域地球化学数据进行系统误差校正,校正后编制地球化学等量线图显示,所采用的3种校正方法对于研究区数据存在的系统误差都不能达到较好的调平效果。针对研究区数据特点,尝试在分幅标准化法和衬度返回法基础上提出基于地球化学背景的误差校正方法,进一步对4种方法校正后数据参数特征及编制地球化学等量线图进行对比。基于地球化学背景的误差校正方法对研究区达到了较好的数据校正效果,并对校正前后数据进行相关对比和检验,满足化探数据中存在的系统误差属于线性误差这一基本假设,在实际应用中,可供地球化学数据系统误差校正灵活地使用,以取得更好的应用效果。     

"谱遥感"与地球体检计划

人类活动的不断加剧已逐步影响到地球的健康状况,急需发展有效的地球健康诊断、评估与识别技术.为获悉地球健康状态,需要对地球进行全面的体检.谱遥感技术因具有动态、快速、大范围应用等特点,综合了地物波谱、地学图谱、地表时空演化谱信息,是监测和分析资源、环境乃至生态状况的最佳手段之一,是地球健康状况检测的核心技术.本文在遥感地物波谱特征的基础上,结合遥感揭示地学图谱和地表时空演化谱的优势,提出了谱遥感的定义、谱遥感地球体检应用的内容及其关键技术,总结了实现健康地球的谱遥感应用需求,归纳了天、空、地一体化的谱遥感平台构建方法,并探讨了提高地球体检效果的技术体系,最后对利用谱遥感技术开展地球体检提出了思路和展望.      

嫩江流域水体及悬浮物重金属元素分布特征及环境指示意义

水和悬浮物是河流重金属元素迁移的主要载体.对嫩江中下游悬浮物及滤后水重金属元素分布特征进行了较系统的研究,结果表明：丰水期是嫩江流域内悬浮物迁移的主要季节,支流的汇入会影响嫩江干流悬浮物浓度,大安市生产生活对水体悬浮物浓度产生明显影响;齐齐哈尔市的生产生活对嫩江水体悬浮物重金属含量影响不大,而对水中Cr、Cu、Pb、Ni、Zn元素产生明显影响;雅鲁河是向嫩江输入重金属Cr、Ni最多的支流,年输入嫩江通量分别为1223、100．46 t;阿伦河是向嫩江输入重金属Cd、Cu、Pb最多的支流,年输入嫩江通量分别为0．08、10．93、9．96 t;嫩江向松花江年输入重金属As、Hg、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、Ni通量分别为113．7、0．32、0．79、438、164、152、440、224 t.     

三江平原土壤碳库时空变化和影响因素研究

基于东北三江平原土壤地球化学调查数据,估算了表层土壤有机碳密度和碳储量,与全国第二次土壤普查时的土壤有机碳密度进行对比研究,分析了研究区土壤碳库储量及变化的主要影响因素.结果 表明:研究区表层土壤碳以有机碳为主,不同土壤类型有机碳密度及总碳密度有明显差异,沼泽土、泥炭土相对区内其他土壤类型的有机碳密度高,平均在8 kg...     

东北黑土地地球化学调查研究进展与展望

东北黑土地是世界四大黑土区之一,以高有机质和高肥力而著称,在保障国家粮食安全中具有举足轻重的地位.东北平原大地构造位置上属于欧亚板块大陆边缘活动带,经历了多期复杂地质作用和环境演化过程,逐渐形成如今的黑土地.黑土矿物组分主要包括伊利石、蛭石、高岭石和蒙脱石.黑土地被开垦后农田化过程中存在黑土退化、地质调查方法不统一、基础地质研究薄弱、综合研究不足等主要地质问题.目前主要通过土地质量地球化学调查、遥感等技术手段,已在黑土地质量状况、土地质量限制因子及其交互作用机理、黑土形成时代及其环境、黑土地关键带天-空-地一体化调查方法、富硒土地资源筛选等领域取得重要研究进展.今后地质工作者应在长观基地监测与国际联合公关、黑土地修复地质方案研究与实践、元素地球化学循环机制研究、黑土形成演化理论、土地资源“双评价”技术方法等方面加强探索及综合研究,确保黑土可持续利用.