模拟降雨试验研究神东矿区不同阶段堆积弃土的水土流失

选择了神东矿区内坡度范围在30°～35°之间，弃土时间分别为2002～2003年、2000～2001年、1998～1999年、1996～1997年、1994～1995年、1992～1993年、1990～1991年以及原状土共计8个试验区进行强度为1．5和2．5mm·min^-1的土壤侵蚀模拟试验．经过数据处理，获得了16场降雨的累积产沙曲线；利用统计软件SPSS 11．5进行因子分析，确定了影响土壤侵蚀的主要因子为弃土堆积时间和土壤的植被覆盖度．结果表明，不同阶段弃土具有明显不同的抗侵蚀能力；随着堆积时间的增加，弃土的植被覆盖度和抗侵蚀能力都有较明显的提高；弃土时间超过7a的地区植被和抗侵蚀能力都有较好的恢复，而堆积时间超过10a的弃土基本达到原状土土壤的抗侵蚀水平．

神东矿区堆积弃土坡地入渗规律试验研究

选择了神东矿区内土壤类型一致、土壤初始含水率、坡度相似而弃土时间分别为2002～2003年、1996～1997年、1990～1991年的小区和原状土,以及弃土时间为1990～1991年、植被覆盖度相似的不同坡度及坡度、植被覆盖度相似而坡长不同的10个试验小区进行强度为2.0 mm/min人工降雨模拟试验。通过对各场降雨进行入渗率计算,获得10场入渗率变化曲线。结果表明,不同时间堆积弃土具有不同的稳定入渗率,新堆积坡地入渗率要明显高于原状土,达到稳定入渗时间要比原状土长。随着堆积时间的延长,稳定入渗率逐渐下降到原状土水平。坡度、坡长的变化影响弃土坡地入渗过程。坡度越大,产流越快、入渗过程越不稳定;坡长越长,产流越慢、入渗率变化越大。但在其它条件相似的情况下,坡度、坡长的改变对稳定入渗率的影响较小。

基于GIS的小流域水土流失综合治理研究进展

小流域水土流失综合治理是我国水土流失治理的重要经验之一。基于G IS的小流域水土流失综合治理研究是目前研究小流域治理的主要方向。从土壤侵蚀遥感制图研究、小流域土壤信息系统研究、小流域水土保持信息系统研究等方面回顾了基于G IS的小流域水土流失综合治理研究的发展过程,并从水土保持动态监测研究、土壤侵蚀模型研究、水土保持规划研究等方面综述了基于G IS的小流域水土流失综合治理的研究现状。

生物土壤结皮对土壤水蚀影响的模拟试验研究

在神东矿区同一土壤类型区内,选择4个具有植被覆盖度、土壤初始含水率、坡度等条件相似的试验小区。在选定的试验小区内,进行了不同微生物结皮覆盖程度(微生物结皮覆盖度分别为0、40%、50%及60%)下的强度为1.5 mm/min人工降雨模拟试验。通过对各场降雨试验数据进行分析计算,获得单场降雨试验的累积产流曲线、径流含沙曲线以及累积产沙曲线。结果表明:(1)存在微生物结皮区径流量要大于同等降雨条件下的无微生物结皮区,并且微生物结皮覆盖度越大其径流产生量越大,其中微生物结皮覆盖度为60%的试验区产流比无微生物结皮区增加了130%;(2)存在微生物结皮区的同期径流含沙量要比无微生物结皮区要小,其中微生物覆盖度为50%的试验区径流含沙量最少,且存在双峰特征;(3)存在微生物结皮区的累积产沙量要比无微生物结皮区小,其中微生物结皮覆盖度为50%的试验区累积产沙量只有同等降雨条件下无微生物结皮区的45.5%。

不同雨强下坡地氮流失特征

试验采用模拟降雨手段,对总氮、铵氮和硝氮流失量过程曲线及三者的浓度百分比变化规律进行分析总结,获得以下结论:(1)降雨过程中,随着降雨强度的增加,氮流失的浓度和流失总量都会相应增加,在覆盖度较小时,雨强对氮流失浓度和流失总量起决定作用。(2)径流量随时间延长的增加趋势十分明显,径流中流失的总氮浓度随着时间延长没有明显变化,但是流失量却呈上升趋势。铵氮和硝氮流失浓度随着时间的变化规律,主要表现为径流前期浓度较高,随着降雨时间的延长,浓度趋于稳定或减小,后期则又有所上升。(3)与"蓄满"、"超渗"两种径流方式相对应,氮流失类型也有两种:坡地产生"蓄满"径流时,氮流失中可溶性氮流失较多;坡地产生"超渗"径流时,则氮流失中不可溶性氮流失所占比例增加,但是两种情况下,均是以可溶性氮流失为主,其中又以硝氮流失所占比例最大。坡度较小的情况下,次降雨过程中,不溶性氮占总氮流失量的百分比随时间延长而增加。

双子表面活性剂DTDPA的合成及其在“三采”中的应用

在实验基础上得出了Gemini表面活性剂二氯化N,N,N,′N′-四甲-基N,N′-双十六烷基-2-丙醇-1,3-铵(DTDPA)的合成工艺.通过FT-IR光谱确认结构,使用WCT-2型微机差热天平进行热分析,测定DTDPA的表面活性.结果表明,DTDPA的结构独特,与单链单头基表面活性剂相比具有优异表面活性.研究DTDPA对中原油田原油-水体系表面张力变化的影响,表明DTDPA可以有效降低原油-水体系表面张力.通过对DTDPA-PAM二元复合驱替体系粘度变化的研究,表明二元无碱体系的粘度保持率具有明显的优势.

青山湖流域不同地表覆盖降雨径流中氮磷流失过程研究

在浙江省青山湖流域进行了不同地表覆盖类型野外模拟降雨实验,通过设定不同的坡度和降雨强度,综合分析流域内4种地表覆盖对降雨径流中氮磷流失的减少效果,结果表明:在相同雨强情况下,坡地径流中总氮浓度和氨氮浓度由高到低顺序均为:人工草地、次生林、荒草坡、竹林地。其中,总氮浓度曲线在各地表趋势均保持稳定,降雨强度的增大不影响4种覆盖度的顺序结果,但是人工草地与其他3种类型之间的浓度差值会随着雨强的增大而增大。在相同雨强情况下,坡地径流中总磷浓度由高到低顺序依次为:人工草地、次生林、荒草坡、竹林地。径流中速效磷浓度过程趋势与总磷浓度非常类似,而且随着雨强增大,速效磷占总磷比例也相应提高。

黄土高原水蚀风蚀交错区不同下垫面土壤水蚀特征实验研究

以位于黄土高原水蚀风蚀交错区的神东矿区为研究基地,以黄土、沙黄土、风沙坡、基岩风化坡地、人为弃矿渣为物质基础,采用野外人工模拟降雨的方法,重点分析不同组成物质和同一物质不同固结程度斜坡地的土壤水蚀特征。对系列实验数据,应用SPSS和DPS数据处理系统进行分析。结果表明:①在条件相近的情况下,场降雨侵蚀模数的排序为:黄土>沙黄土>沙坡>弃矿渣>风化壳;②在相同的雨强和坡度条件下,黄土坡面产流快,易形成细沟、浅沟,使坡地变得起伏不平;沙黄土坡面则产流慢,形成沟谷的时间较迟,但演化快。③多石块的粗骨性风化壳侵蚀量随降雨强度的增加而增加,但产沙过程却以产流初期最大,之后趋于减少并稳定;④同一物质不同堆积年限的坡地,在没有人为破坏的情况下,随着堆积年限的增加而固结程度提高,侵蚀模数由16 379 t/(km2.a)下降到1 227 t/(km2.a)。⑤弃矿渣坡地的侵蚀容易出现滑塌和滑坡,产沙过程波动明显,有短暂的高含沙量的泥石流过程。

西北地区生态环境形成背景及动态演化趋势

在全球气候转暖的大环境下,西北地区生态环境演化趋势是目前研究的焦点。文章通过西北地区生态环境形成演化的地质及大气环流形势,推得西北地区生态环境的演化并不是简单的温度变化所致,是在特定的地形格局控制下,气候环流复杂演化的结果。根据生物群落对气温变化响应的原理,说明气温→降雨→生物群落演替是一个不同时的响应过程。然而,西北地区现实的生态环境又反作用于生态环境的演化,使得该区在全球气候转暖的初期阶段,暖干化现象非常明显。在今后相当一段时期内,生态系统仍以草原及荒漠草原为主,维护草原植被是环境建设的根本。

红壤坡地土壤水蚀过程的产流产沙动态模拟试验研究

以浙江省兰溪水土保持综合试验站为研究基地,采用野外人工模拟降雨试验装置,对红壤坡地不同雨强和不同坡度条件下的侵蚀产沙过程进行了模拟研究,分析了不同雨强和坡度条件下的产流、产沙过程。结论显示:雨强和土壤前期含水率是决定产流时间的重要因素;随雨强增大,累积产沙量的递增速率比累积径流量的递增速率要快;坡度对侵蚀产沙的影响比对径流的影响要大。

资源开发与生态系统演化的阶段耦合性

以神东矿区为例,采用野外调查、资料统计、实验分析等方法,研究煤田开发以来矿区生态环境的动态变化。结论为:①资源高度集中和生态环境脆弱的剪刀差错位,是导致资源开发中生态严重退化的主要原因;②资源开发阶段与生态系统演化的对应关系为:基建期-生态环境破坏期;过渡期-生态环境退化期;达产期-生态环境治理期;稳产期-生态环境恢复期;③资源开发和生态演化的时间差问题,是脆弱生态环境生态系统功能自我恢复缓慢、甚至很难的根本原因,需辅以人为保育和恢复措施;(4)在未来资源开发过程中,我们应将资源开发与生态环境演化对应关系优化为:基建期-生态环境保护期;过渡期-生态环境保育期;达产期-生态环境建设期;稳产期-生态环境优化期。

钱塘江河口水资源水环境现状与需求

钱塘江河口地区经济快速发展对河口水资源需求提出了更高要求,同时也给河口水环境造成了巨大的压力,如引水量大、排污口多,多个水功能区经常无法满足水质要求,水体呈现富营养化状态,主要超标因子为N、P等。为了促进水资源可持续利用,加强河口水资源保护,尤其是加强水资源管理尤为重要。在钱塘江河口水资源水环境现状调查与研究的基础上,分析河口地区社会经济发展需求,提出了加强河口水资源水环境管理工作的具体建议。

珊瑚沙引水对西溪湿地水质影响的初步研究

西溪湿地引水前后水环境的变化过程是进行珊瑚沙引水对西溪湿地生态环境影响研究的重要内容。通过对珊瑚沙引水前后西溪湿地各影响区域的水质监测结果进行对比,表明引水工程对于改善西溪湿地水源的作用非常明显,特别是外围河道与周家村水体中污染物减少尤为显著。不过由于西溪湿地水系纵横交汇、流场错综复杂,各个景点受珊瑚沙引水的影响存在显著差异。其中周家村、烟水渔庄、深潭口、虾龙滩等水体中CODMn、BOD5、氨氮、总磷等削减32%～78%。引水后西溪湿地各景点水体混浊度增加12%～89%,氯化物增加18%～76%。

矿区废弃地土壤重构与性能恢复研究进展

土壤重构是土地复垦研究的核心内容。本文从生物种类与活性、土壤理化性质与矿物学特性、土壤重构新技术的使用等三个方面综述了当前国外进行矿区废弃地土壤重构研究现状;同时从土壤理化性质与土壤养分、土壤微生物及生化特征、土壤剖面重构等三个方面对国内矿区土壤重构研究进展进行了阐述。