土施调理剂联合叶喷阻隔剂下镉污染水田的安全利用效果

为明确土施调理剂联合叶喷阻隔剂对水稻镉(Cd)吸收的影响,本研究采用田间小区试验,选用生石灰(Li)、硅肥(Si)、钙镁磷肥(CaMg-P)和钙硅碱性调理剂(Ca-Si)为土壤调理剂,流体硅(Si-l)和螯合硒(Se)为叶面阻隔剂,探究不同技术集成模式下稻株Cd累积的差异。结果表明:相较于对照处理,不同处理下土壤pH值提升0.50~0.86个单位,土壤DTPA-Cd含量显著降低(P<0.05),降幅为30.1%~41.2%;除处理T6(Li+Se)和T8(CaMg-P+Se)外,其余处理较CK处理稻谷产量提高0.44%~7.85%。与CK相比,不同联合调控措施下根、茎、叶、穗轴和糙米Cd含量显著降低(P<0.05),所有处理的糙米Cd含量均低于《食品安全国家标准》(GB 2762-2022)中糙米Cd限值(0.2 mg·kg^(-1)),且以处理T6(Li+Se)降Cd效果最佳,糙米Cd含量由0.501 mg·kg^(-1)降至0.123 mg·kg^(-1)。综合Cd转运系数TF_(茎叶-糙米)、TF_(根-糙米)及经济效益结果,土施生石灰联合叶喷螯合硒是镉污染稻田安全利用的一种可行技术模式,在中度Cd污染农田可实现稻米安全生产和农户增收。

饱和砂土中DNAPL污染物迁移过程及数值模拟

基于物理砂箱实验所获参数,运用数值模拟Petrasim程序模拟DNAPL在饱和多孔介质中的迁移过程,探究DNAPL在重力和毛细力共同作用下的迁移行为与迁移路径中污染物的分布特征.研究表明:⑴DNAPL污染物入渗前期主要受重力影响呈“液滴”状垂向扩散,在垂向扩散至底部不透水层后,DNAPL在毛细力驱动下开始横向再分布扩散,最后在底部形成长期的“池状”污染源区;⑵通过对比验证数值模拟结果和实验结果,其垂向扩散相对误差范围为-2.96%~5.95%.横向扩散的相对误差范围为0.04%~23.41%.平面污染面积相对误差范围为0.03%~19.39%.表征横向扩散、垂向扩散与污染面积模拟值与实验值差异性的拟合决定系数R2分别为0.8827、0.9919、0.9832,模拟结果与实验值接近,模拟效果良好.结果说明了数值模拟Petrasim程序预测饱和多孔介质中DNAPL迁移行为和污染分布范围的可靠性与准确性.在野外环境中DNAPL泄露污染的污染范围评估与迁移行为预测方面具有广阔的应用前景.

基于水箱模型的会仙岩溶湿地睦洞河小流域径流模拟研究

受岩溶地貌分布和岩溶发育的影响,岩溶地区降雨径流过程复杂,径流模拟有助于识别岩溶地区径流产生的主要影响因素。针对会仙岩溶湿地睦洞河小流域岩溶地貌特点,建立双水箱并联错时模型,采用以Excel为基础建立的人工神经网络进行参数优选。以睦洞河小流域实测出流量为评价依据,采用相对误差、Nash-Sutcliffe效率系数和相关系数对率定期和验证期的径流模拟效果进行评价,率定期的年均相对误差为7.5%、Nash-Sutcliffe效率系数为0.63、相关系数为0.72,验证期的年均相对误差为10.5%、Nash-Sutcliffe效率系数为0.56、相关系数为0.63,说明模型能够在研究区得到良好的模拟效果。对睦洞河小流域水箱模型径流模拟的参数敏感性进行分析,结果表明,地表下渗性能、岩溶快速流和慢速流的存在以及岩溶基流等岩溶地貌特点主要影响岩溶小流域的径流分配和产流量大小。

西南喀斯特地区不同岩面形态下岩面径流特征

[目的]研究自然降雨条件下不同岩面形态岩石的降雨产流特征,为深入了解喀斯特坡地降雨侵蚀规律提供科学依据。[方法]选取研究区内光滑、裂隙、溶穴和溶盘4种典型岩面形态的岩石为研究对象,采用野外径流小区原位观测的方法,对降雨后各种岩面形态下岩石产生的岩面径流进行监测。[结果](1) 4种岩面形态中,岩面径流系数表现为光滑(0.74)>溶盘(0.57)>溶穴(0.35)>裂隙(0.19),光滑岩面平均径流系数显著高于其他类型的岩面,径流系数分别为裂隙、溶盘和溶穴的3.89,2.11,1.30倍。(2)随着降雨等级的增大,不同岩面径流系数均呈增加趋势,在大雨及以上降雨事件下,4种岩面形态的径流系数存在显著差异。(3)降雨量是影响不同岩面径流深的主要降雨因子,导致岩面产流的降雨量临界值大小表现为裂隙(1.8 mm)>光滑(1.5 mm)>溶盘(1.1 mm)>溶穴(1.0 mm)。[结论]岩面形态和降雨量是影响岩面径流的主要因素;在裸岩广泛分布的喀斯特地区,岩面径流是坡面径流的重要组成,在水土流失防治中要考虑岩面径流的影响。

2015~2018年西北地区典型城市空气污染特征对比分析

为防治西北地区空气污染,运用统计学方法对比分析了2015~2018年西北地区西安、兰州、乌鲁木齐和银川四个典型城市空气污染特征。结果表明:(1) 随着纬度的降低,空气质量越来越差,西北地区的北部优于南部城市群,其中东南部最差;各市空气质量从优到劣排名为银川 > 兰州 > 西安 > 乌鲁木齐。(2) 4市的污染物主要是PM2.5、PM10,两者年均浓度呈正相关且具有相似的季节和年变化趋势。(3) 4市的首要污染物是PM2.5、PM10和O3,在这4年时间序列中发现其他污染物成为首要污染物逐年上升。(4) 后向轨迹图统计分析结果表明距离地面高度500 m和1000 m的污染物轨迹线具有高度的一致性,相同度高于75%。大气污染物传输路径的轨迹线以东北和西南方向为主,而空气受到严重污染时污染物的来向复杂。

广西地区甘蔗粉垄与旋耕耕作方式下土壤孔隙特征变化

[目的]分析广西地区甘蔗地不同耕作方式下土壤孔隙结构特征参数的变化规律,为粉垄技术的推广应用提供一定的理论依据。[方法]选取经过3年粉垄20 cm耕作(F_(20))和旋耕20 cm耕作(X_(20))处理的两种不同耕作方式下的甘蔗地土壤作为研究对象,同时利用X射线CT扫描技术并结合ImageJ等软件来获取土壤孔隙分布二维和三维特征的参数指标,并对土壤孔隙结构进行了三维重构可视化。[结果]两种耕作处理下均会对土壤二维和三维孔隙数量产生影响,呈现较小孔隙高于较大孔隙的情况。F_(20)处理在二维及三维孔隙数量形成上要低于X_(20)处理,但前者整体圆度均高于后者。F_(20)处理整体上土壤孔隙面密度远低于X_(20)处理,但相同土层深度下前者土壤孔隙复杂度要高于后者。F_(20)处理的孔隙度和紧实度均值(2.08%,25.22)低于X_(20)处理均值(4.71%,27.23)(p<0.05),但前者比表面积均值(2.62 mm^(-1))高于X_(20)处理均值(2.50 mm^(-1))(p<0.05)。两种处理下连通度均值无明显差异,但F_(20)处理的弯曲度均值1.42%与X_(20)处理均值1.45%差异显著(p<0.05)。两种处理下分支长度密度差异较大,X_(20)处理其均值(115.87 mm/cm^(3))高于F_(20)处理均值(50.41 mm/cm^(3))(p<0.05)。同时两种处理的三维重构上F_(20)处理孔隙分布较为均匀且甘蔗的主要生长区连通性孔隙分布要优于X_(20)处理。[结论]相较传统旋耕而言,在广西地区进行甘蔗种植的过程中,粉垄耕作在土壤孔隙结构上更具优势性,更有利于促进甘蔗根系生长,提高甘蔗的产量。

黄豆/旱稻间作与肥料协同作用对矿泥、赤泥土壤化处置的影响

针对矿泥、赤泥大规模堆存对周边环境造成严重污染的问题,以脱水矿泥、赤泥为研究对象,从土壤化处置基质的物理性质、化学性质以及微生物指标入手,探究黄豆/旱稻间作与肥料协同作用对纯矿泥基质及矿泥+赤泥混合基质土壤化效果的影响。结果表明,随着土壤化处置时间的延长,两种基质的电导率呈先上升后下降的趋势,在土壤化过程中始终满足《土地复垦质量控制标准》(TD/T 1036—2013)要求;在土壤化处置115 d后,两种基质的pH值均在8.5以下,满足《矿山生态环境保护治理技术规范》(HJ 651—2013)的要求;矿泥、赤泥混合土壤化处置基质和纯矿泥土壤化处置基质中全氮含量均达到全国第二次土壤普查标准中的一级水平,速效钾含量分别达到2级和4级水平,有效磷含量均为4级水平以上,有机质含量均达到4级水平;在土壤化处置过程中基质粒径增大,容重下降,有利于作物种植;经过黄豆/旱稻间作与肥料协同作用,土壤中微生物多样性增加,种群丰富度提高,物种种群分布更加均匀,生态系统更加健康。本研究结果可为矿泥、赤泥土壤化处置生态修复提供参考。

桂林市青狮潭水库沉积物抗生素污染特征及风险评估

为研究抗生素的使用对水库生态的影响,于2022年10月选取桂林市备用饮用水水源地青狮潭水库作为研究区域,利用固相萃取和超高效液相色谱-串联质谱技术对青狮潭水库沉积物中磺胺类、四环素类、喹诺酮类等三大类17种抗生素含量进行了分析。结果表明,20个采样点总浓度为3.79~11.10 ng·L^(-1),共检出7种磺胺类、4种四环素类、3种喹诺酮类抗生素,平均浓度为0.084~1.26 ng·L^(-1),其中检出浓度最高的抗生素为氧氟沙星(OFL),浓度为5.21 ng·L^(-1),氧氟沙星是检出率最高的抗生素,检出率为90%。对青狮潭水库沉积物抗生素生态风险和健康风险进行评估,研究表明:青狮潭水库沉积物三大类17种抗生素风险商值RQ<1,表现出低风险;但不同采样点最大风险指标均指向氧氟沙星,需要注意氧氟沙星的排放问题。健康风险评估结果表明,青狮潭水库沉积物抗生素对人体健康无风险。

外源秸秆炭对喀斯特地区石灰性农田土壤有机碳组分及水稻生长的影响

【目的】研究添加外源秸秆炭对喀斯特地区石灰性农田土壤有机碳组分及水稻生长的影响,为探究喀斯特地区石灰性农田碳组分变化提供参考依据。【方法】于2023年3月在桂林理工大学雁山校区温室开展水稻盆栽试验,试验周期120 d。盆栽试验共设置19个处理,在仅添加秸秆炭的处理中,分别添加0.5%、1.0%和3.0%(干土质量比)的破碎秸秆、秸秆沤肥和秸秆生物炭;在添加秸秆炭和碳酸钙的处理中,3种秸秆炭添加量均为1.0%,在此基础上分别添加0、10.0%和20.0%(干土质量比)碳酸钙;同时设置未添加任何外源物质的对照(CK)处理。分析各处理中水稻生长特征,以及土壤有机碳组分微生物生物量碳(MBC)、溶解性有机碳(DOC)、颗粒态有机碳(POC)含量的变化及其影响因子。【结果】秸秆炭种类、添加量均会对土壤中有机碳组分含量产生影响。添加0.5%秸秆沤肥土壤中MBC含量最高(235.73 mg/kg),添加1.0%秸秆沤肥土壤中DOC含量最大(221.50 mg/kg),而添加3.0%秸秆生物炭土壤中POC含量最高(36.20 mg/kg)。土壤中碳酸钙添加量也会影响土壤有机碳组分,碳酸钙添加量为20.0%时,添加3种秸秆炭的土壤MBC含量均为最高。10.0%碳酸钙+1.0%秸秆沤肥处理中土壤DOC含量最大(195.60 mg/kg)。添加3种秸秆炭对水稻生长的促进作用为秸秆生物炭>秸秆沤肥>破碎秸秆,其中添加0.5%秸秆生物炭的水稻长势最佳,平均株高102 cm,根长50 cm;添加3.0%破碎秸秆处理对水稻生长的抑制作用最强。随着碳酸钙添加量的增加,添加秸秆沤肥处理的水稻株高呈先升后降趋势,其中添加10.0%碳酸钙对水稻株高的促进作用较强。相关分析结果表明,秸秆生物炭用量与土壤DOC含量呈显著负相关(P<0.05,下同),与土壤POC含量呈极显著正相关(P<0.01)。碳酸钙添加量与土壤DOC含量呈显著正相关。【结论】外源秸秆炭对石灰性水稻土中活性有机碳组分具有正激发效应,能明显提高土壤中MBC、DOC和POC含量,同时添加秸秆炭和碳酸钙对土壤活性碳组分的增加具有协同作用。添加低量秸秆炭能促进水稻生长,其中秸秆生物炭的促进作用最明显;在10.0%和20.0%碳酸钙添加量的土壤中添加秸秆沤肥及秸秆生物炭均能促进水稻生长。

岩溶区与非岩溶区稻田土壤磷含量与碱性磷酸酶活性比较

为探究稻田土壤磷含量与土壤磷酸酶之间的关系,本研究以桂林毛村岩溶区试验场中岩溶区和非岩溶区的稻田耕层土壤为研究对象,对土壤总磷、速效磷、无机磷组分和碱性磷酸酶活性进行研究。结果表明:岩溶区总磷含量缺乏,速效磷含量丰富,无机磷组分主要为Fe-P、Ca8-P和Ca10-P,碱性磷酸酶活性为0.76~1.27 mg∙kg^(-1);非岩溶区总磷含量极缺,速效磷含量中上,无机磷组分主要为Fe-P、Ca10-P和Al-P,碱性磷酸酶活性为0.06~0.35 mg∙kg^(-1);岩溶区土壤总磷和速效磷的含量与碱性磷酸酶活性显著高于非岩溶区。相关性分析表明:岩溶区和非岩溶区的碱性磷酸酶活性均与速效磷含量呈极显著负相关;在岩溶区,Fe-P含量与碱性磷酸酶活性呈显著正相关;而在非岩溶区,总磷、Ca8-P和Al-P含量均与碱性磷酸酶活性呈极显著负相关。研究表明,速效磷和无机磷组分可能是引起岩溶区和非岩溶区土壤碱性磷酸酶活性差异的重要因素。

蔗渣生物炭对岩溶峰丛洼地石灰土土-水特征曲线的影响

岩溶地区岩石裸露、土壤浅薄且持水能力较低,其土壤水分保持和运动状况是其水土漏失治理的重要因素。生物炭拥有多孔结构和高比表面积,能改变土壤持水能力,但其种类、粒径、添加量和土壤类型等因素对土壤持水能力产生正面或负面作用,为了研究添加不同比例蔗渣生物炭对岩溶峰丛洼地石灰土持水特性的影响,选取位于广西河池地区岩溶峰丛洼地的石灰土壤作为试验样本,分别添加不同比例生物炭(0%,2%,4%,6%),利用滤纸法测定生物炭-石灰土混合土在0~40MPa吸附能力下土水特性曲线,并使用扫描电子显微镜(SEM)和核磁共振波谱法(NMR),观察生物炭-石灰土混合土的微观孔隙结构。研究结果表明:当土壤含水量超过30%时,不同比例生物炭掺入量的持水能力相似,土壤的持水性并不会随着生物炭掺入量的增加而持续提升。在添加生物炭0%,2%,4%时混合土的持水能力是在逐渐提高的,添加4%和6%时混合土的持水能力基本一致,这表明添加生物炭存在一个最优值和适用范围。建议岩溶峰丛地区石灰土含水率在30%以下时,施加4%~6%的蔗渣生物炭,可提高土壤的持水能力。

^(222)Rn示踪岩溶湿地地下水排泄及氮磷营养盐输入

以会仙湿地八仙湖为研究对象,通过2021年12月(枯水期)和2022年5月(丰水期)的湖水,地下水,沉积物,空气等样品采集,经原位理化性质,氡测量,营养盐等指标的检测,并建立^(222)Rn质量平衡模型,估算八仙湖地下水排泄通量及其营养盐输入.八仙湖^(222)Rn模型的输入项主要为母体226Ra衰变,地下水排泄通量和沉积物扩散量;输出项主要为河流流出通量,湖泊^(222)Rn库衰变量和大气扩散量.通过^(222)Rn质量平衡模型计算得枯水期八仙湖地下水排泄速率约为(110.60±23.75)mm/d,丰水期湖中地下水排泄速率为(238.04±46.58)mm/d.然后通过八仙湖周边地下水平均营养盐浓度,估算枯水期地下水排泄营养盐输入为NH_(4)^(+)-N(2.24±0.52)×10^(-3)mol/(m^(2)·d),NO_(3)^(-)-N(1.93±0.42)×10^(-2)mol/(m^(2)·d),TN(1.20±0.26)×10^(-1)mol/(m^(2)·d),TP(1.97±0.42)×10^(-4)mol/(m^(2)·d);丰水期地下水排泄营养盐输入为NH_(4)^(+)-N(1.30±0.25)×10^(-2)mol/(m^(2)·d),NO_(3)^(-)-N(2.71±0.53)×10^(-2)mol/(m^(2)·d),TN(2.18±0.43)×10^(-1)mol/(m^(2)·d),TP(4.51±0.89)×10^(-4)mol/(m^(2)·d).本研究结果揭示地下水排泄给八仙湖环境带来的影响是不能忽略的,因此在治理会仙湿地环境时应重视地下水排泄对湿地水环境污染的贡献,以期为湿地水资源评价提供基础数据.

AnnAGNPS模型在西南岩溶地区奇峰河流域的参数敏感性及适用性分析

为了探究农业非点源模型(AnnAGNPS)在西南岩溶地区奇峰河小流域地表径流量模拟的适用性,使用差分灵敏度分析(Differential sensitivity analysis,DSA)方法对参数进行敏感性分析,采用敏感指数法评价参数的敏感性等级;利用试错法人工调整模型参数,采用三个评价指标:决定系数(R2)、纳什系数(ENs)和相对偏差(Re)评估模型的性能,检验其在岩溶地区奇峰河小流域的径流模拟的适用性。结果表明:不同临界源区面积(Critical source area,CSA)与最小源区沟道长度(Minimum source channel length,MSCL)取值下,CSA=20 hm2,MSCL=200 m时,能够较为全面地描述奇峰河流域的下垫面的情况。参数敏感性分析结果表明,对径流模拟最敏感的参数是径流曲线数(CN),与非岩溶地区相比,影响地表径流的最敏感的参数相同,取值较非岩溶地区流域的大;对泥沙、总氮、总磷模拟最敏感的参数是土壤可侵蚀性因子与径流曲线数。模拟结果表明:AnnAGNPS模型能很好地模拟流域的地表径流,月尺度下模拟的R2为0.962,ENs为0.831,Re为-14.94%。日尺度下模拟的R^2为0.716,ENs为0.946,Re为-13.69%。由于岩溶系统的高渗漏性以及地下水与地表水交换的瞬时性,日尺度下的模拟精度较低。研究表明经过校准与验证的AnnAGNPS模型适用于西南岩溶地区桂林市奇峰河流域的非点源污染负荷模拟。

基于信息扩散理论的广东大宝山地区土壤重金属污染评价

为探讨信息扩散理论在土壤重金属污染评价中的可行性,通过广东大宝山地区24个土壤样品重金属数据,采用信息扩散理论结合地累积指数,评价了该地区土壤Pb、Zn、Cu和Cd的污染现状及发生概率。结果表明:大宝山地区土壤受Cd污染最为严重,其次为Cu污染,Pb和Zn污染较轻。通过信息扩散理论计算的地累积指数发生概率表明:大宝山地区土壤受Cd污染发生轻度-中等污染以上的概率为71.65%,中等污染以上的概率为56.76%,中等-强污染以上的概率为39.76%,强污染以上的概率为25.38%,强-极严重污染以上的概率为15.05%,极严重污染以上的概率为0.02%;Cu污染发生轻度-中等污染以上的概率为55.61%,中等污染以上的概率为38.65%,中等-强污染以上的概率为25.09%,强污染以上的概率为15.88%,强-极严重污染以上的概率为9.27%。综上,信息扩散理论可用于土壤重金属污染评价,评价结果可为土壤重金属污染的管理和治理提供参考。

西南岩溶地区氮磷迁移转化研究分析

在分析西南岩溶地区农业区域水循环特点和氮磷面源污染特征的基础上,总结西南岩溶地区农业区域氮磷迁移转化的研究进展,着重分析目前的研究现状,探讨了今后的研究重点,提出应该从研究内容的学科交叉、基础理论突破和方法手段创新等方面深化对西南岩溶地区农业区域氮磷迁移转化的研究。

广西内苗溪沉积物重金属污染及其生态风险评价

广西德保县内苗铅锌矿是典型的以采代探对周边环境造成污染的矿山。为了研究该矿对内苗溪的污染情况,沿内苗溪采集了13个沉积物样,对沉积物中Cu、As、Cd、Pb、Zn、Cr和Mn元素的总量和形态进行了分析,并运用地累积指数法、潜在生态风险指数法对沉积物中重金属的污染程度和生态风险进行了评价。结果表明:(1)除Cr和Mn的平均含量低于背景值外,Cd、Zn、As、Pb、Cu的平均含量分别为背景值的518.53,52.64,31.53,12.37,2.58倍。沉积物中Cu、Cd、Zn、Cr和Mn含量沿内苗溪向下游呈增加趋势,As和Pb向下游则呈减少趋势。(2)沉积物中Cu在大部分采样点以残渣态为主,沿内苗溪上游至下游,As元素有机物结合态呈增加趋势,Cd可交换态呈减少趋势,铁锰氧化物结合态呈增加趋势,Pb碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机态均有所增加,Zn可交换态明显减少,碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态呈增加趋势,Cr元素以可交换态为主,无明显变化趋势,Mn元素碳酸盐结合态呈增加趋势,可交换态呈减少趋势。(3)沉积物相关性表明,Zn与Cd,Pb与As及Cr与Mn三组元素中存在明显同源性。地累积指数表明,Cd为极严重污染,Zn为强-极严重污染,As为中等-强污染,Pb为中等污染,Cu为轻度-中等污染,Cr和Mn为无污染。潜在生态风险指数法表明,沉积物复合潜在生态风险极高,Cd、As、Pb、Zn生态风险程度较高,Cu、Mn、Cr为低生态风险。

活化剂与植物联合修复Pb、Zn和Cd污染土壤研究

添加外源活化剂调控和间作是提高重金属污染土壤植物修复的有效方法。通过盆栽试验研究外源添加乙二胺四乙酸(EDTA)、聚天冬氨酸(PASP)和乙二胺四乙酸+聚天冬氨酸(EDTA+PASP)对少花龙葵、翅果菊修复Pb、Zn和Cd复合污染土壤的影响。结果表明:添加活化剂提高了土壤pH值和土壤有机质含量。EDTA+PASP对土壤重金属有效态含量影响不大,但EDTA与PASP对土壤重金属有效态含量分别表现为活化和钝化作用。土壤中添加PASP使单作翅果菊株高增加5.98%,使单作少花龙葵鲜重增加36.82%,使间作少花龙葵地下部的干重增加52.93%。虽然EDTA对植物生物量影响不大,但EDTA能够活化土壤中的重金属,单作和间作条件下均能够促进翅果菊和少花龙葵对Pb和Zn吸收,分别使翅果菊地下部Pb和Zn提取量提高187.63%和21.21%,使翅果菊地上部Zn浓度提高62.29%。土壤添加PASP使单作翅果菊和间作翅果菊地上部Cd含量分别降低38.88%和58.86%。植物对Pb、Zn和Cd总提取量主要表现为间作>少花龙葵>翅果菊。少花龙葵和翅果菊在EDTA处理下Pb、Zn和Cd富集系数(BCF)分别为0.119~0.219、0.118~0.142、5.36~6.28,转运系数(TF)分别为0.472~2.17、0.968~1.37、1.31~2.81。在各种活化剂处理下,EDTA显著增加重金属溶出液浓度,溶出液重金属浓度规律为EDTA>EDTA+PASP>PASP>CK处理,溶出液中Pb、Zn、Cd最大浓度分别为76.1、31.5、1.53 mg/L。研究表明,PASP显著提高植物生物量,EDTA在植物单作或间作条件下均促进对土壤Pb、Zn和Cd的提取与富集,EDTA能够提高植物对Pb、Zn和Cd污染土壤的修复潜力,但增加了Pb、Zn和Cd向下迁移的风险。

岩溶地区不同土地利用方式下土壤斥水性的空间变化

以广西桂林市农业科学院大豆、甘蔗及梨树植被覆盖的土壤为例,研究不同土地利用模式下土壤斥水性的空间变化。通过对每个试验区面积为135 m×105 m的100个测量点应用滴水穿透时间法(water drop penetration time,WDPT)进行土壤斥水性测量,利用土壤含水量确定干旱(0.062±0.025)cm^3·cm^(-3)、中等(0.151±0.045)cm^3·cm^(-3)和湿润(0.237±0.086)cm^3·cm^(-3)的土壤水分条件。运用地统计方式,对土壤斥水性进行空间变化分析。结果表明:在干旱和湿润水分条件下,WDPT的大小均表现出梨树地最大,甘蔗地次之,大豆地最小,与土壤含水量和有机质大小的变化一致,但是在中等水分条件下,WDPT均值大豆地高于甘蔗地,同时3个试验区的滴水入渗持续时间都达到最大。土壤斥水性的地统计分析结果表明,在3种水分条件下,3个试验区的空间结构比基本上大于75%,空间相关性较强。在土壤斥水性的高阈值空间分布上,甘蔗地的稳定性比大豆地强,而梨树的空间分布稳定性最弱。研究结果说明人类的活动会对土壤斥水性空间稳定性产生干扰,但土壤本身仍具有恢复其空间分布稳定性的能力。

真空吸蚀致岩溶塌陷的稳定性分析及其数值模拟

真空吸蚀致塌是覆盖型岩溶塌陷的重要致塌机理之一,评价该机理的影响因素对于岩溶塌陷的防治具有重要意义。为研究覆盖层内外气压差对岩溶塌陷的变形和破坏的影响,本文设计理想算例的六种工况,采用解析法计算其稳定性,并通过离散元数值模拟方法进行验证。结果表明:在覆盖层厚度与岩溶裂隙一定时,当气压差达到临界值会发生地面塌陷,岩溶塌陷受到气压差的影响,塌陷范围与真空值呈正相关;随着覆盖层厚度的增大塌陷临界气压差增大的速率增加;覆盖层厚度仅在一定范围内使覆盖层的稳定受气压差影响。

基于多源数据的会仙岩溶湿地核心区域水面变化分析

由于人类活动扰动和气候变化的影响,漓江流域最大的岩溶地貌原生态湿地———会仙湿地的核心区域睦洞湖水域面积萎缩,面临严峻的生态环境风险。利用2017~2021年的65景Sentinel遥感影像数据,运用随机森林分类法提取睦洞湖水域面积,分析近5年睦洞湖水域面积的时空变化,结合睦洞湖水位实测数据和周边水位站数据,探讨了睦洞湖水位―面积之间的相关关系。结果表明,近5年睦洞湖水域面积相对稳定,但丰枯水期变化明显;面积变化区域主要分布在湖区北部;水位―面积关系相关性较好,不同水期的相关系数存在差异,丰水期、枯水期相关性分别为0.90、0.60。