“泡沫砂”改良黏重黄壤孔隙结构的粒径效应

以贵州毕节黏重的黄壤为研究对象,通过掺入等量不同粒径的泡沫砂进行温室模拟试验,泡沫砂粒径分别为0.5?2 mm(1T)、2?7 mm(2T)和7?10 mm(3T),研究孔隙特征改良的粒径效应。研究表明:与CK相比,添加3种粒径泡沫砂的处理均增加了土壤的通气孔隙,但在同等添加比例下,随着泡沫砂粒径的增大,土壤通气孔隙度也随之增加,1T、2T和3T处理相较于CK处理分别增加了4.68%、7.39%和14.5%;不同粒径泡沫砂对不同当量孔径的孔隙影响不同,1T、2T和3T处理分别显著提升了当量孔径200?500、1 000?2 000、>2 000μm的孔隙;不同处理均很好地提升了土壤孔隙连通度,但不同处理之间无显著差异。2T处理在改良土壤总孔隙和容重方面,与3T处理一同并为较优处理;在改良土壤通气孔隙度方面,2T处理的土壤通气孔隙度达到农业生产上最适宜区间,为最优处理;在改良分级孔隙配比方面,2T处理为次优处理。因此,从土壤通气孔隙、土壤分级孔隙和土壤孔隙形态等多角度考虑,2?7 mm粒径泡沫砂可作为黏重土壤改良的最佳材料。

新型多孔改良剂增强黄壤通气性能研究

为探索新型多孔改良剂对黄壤通气性能的影响,本文以贵州省毕节市植烟黄壤为研究对象,通过掺入不同比例的新型多孔改良剂,研究贵州黏重黄壤物理结构的变化。结果表明:随着添加新型多孔改良剂比例的增加,土壤总孔隙度及土壤通气孔隙度均随之增加。与对照相比,3个处理(新型多孔改良剂添加比例分别为7.5%、15.0%和22.5%)的总孔隙度分别增加了2.7%、3.1%和3.2%,通气孔隙度分别增加了2.7%、8.6%和10.6%;对照和3个处理加水饱和之后,分别需要130、52、34和37 h提供足够的氧气,以保证作物正常生长。总之,新型多孔改良剂能够有效增加黏重黄壤通气孔隙,达到了增强土壤通气性能的目的,为黏重土壤改良提供了新的途径与思路。

采样点空间集聚度对揭示区域土壤全氮变异性的影响

基于余江县中部地区土壤密集采样点,通过重采样获得4个集聚度样点分布等级,每个等级取5个重复,其分布VMR均值(样方分析中的样点数变差–均值比)分别为0.13、0.83、1.49和2.16,利用普通克里金(OK)和结合土地利用信息的克里金(KLU)方法对土壤全氮(STN)含量进行空间预测,并通过验证样点比较了4种集聚度采样点的STN空间预测精度,以揭示土壤采样点集聚度对STN空间预测精度的影响。研究结果表明:通过两预测方法得到的验证点实测值与预测值散点图的相关系数(r)均随采样点集聚度的增加而降低,其中OK方法的r值由0.400降低至0.142,KLU方法的r值由0.718降低至0.542;两方法的预测平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)随着集聚度的增加均呈现增加趋势,OK和KLU方法的MAE分别又由0.49和0.33增加至0.61和0.44,RMSE则分别由0.56和0.39增加到0.65和0.47。表明在土壤采样点数量相同的前提下,采样点的空间集聚度越低,即样点分布越均匀,克里金方法的预测精度越高,这说明对STN进行空间预测时,基于规则网格的采样点更有利于克里金方法的空间估算;同时,采样点空间集聚度对不同克里金方法预测精度的影响也存在差异,对KLU方法的影响大于OK方法。

基于GIS的空间格局优化与土地综合整治研究——以常州市西夏墅镇梅林村为例

为优化常州市西夏墅镇梅林村居民点的空间布局,并对梅林村进行土地综合整治,以常州市梅林村为研究对象,通过点数变差-均值比法进行居民点空间格局优化,并依据优化结果提出土地综合整治建议。结果表明,低田里等8个居民点由于交通不便、湿地生态区保护等原因予以撤并,最终保留以长巷里、龙王庙等核心村为主体的居民点,并对居民点整合、农用地整合、土地入市以及基础设施配套提出规划建议。该研究结果可为常州地区其他村镇居民点空间格局优化和土地综合整治规划提供科学依据。

隐形的地下碳源:城市排水管道CH4排放

城市排水管道内存在复杂的微生物活动和物理、化学反应,产生了不容忽视的CH无组织排放。综述了城市排水管道系统不同部位的CH排放研究现状,估算了2016年我国城市排水管网CH排放量为6.32 MteCO,为城市“隐形”CH排放的重要来源;总结了管道内CH排放的主要驱动因素是污水管道内的水力条件和污水特性;比较了已有排水管道CH排放计量模型;综述了排水管网CH排放控制策略,并对未来排水管道无组织CH排放的研究和减排措施进行了展望。

基于三维曲面的山地土壤有机碳储量估算研究——以庐山地区为例

当前区域土壤有机碳(SOC)储量多是基于土壤平面面积进行估算的,其估算结果的误差需要量化评价,尤其在地形复杂区域。本文选择庐山为研究区,基于七个坡度等级样区的二维平面面积及DEM提取的三维曲面面积,得到曲面和平面面积比率(A3D/A2D)与坡度间的量化关系;将庐山地区按高程及其主导土壤类型分为四个区域,结合土壤调查采样数据估算了各区域和整个庐山地区在三维曲面面积和二维平面面积上的土壤有机碳密度(SOCD)和储量,并对比分析了两种面积估算庐山SOC储量结果的差异。结果表明,随着坡度增加,曲面面积与平面面积差异呈指数式增加;从庐山4个高程区域看,坡度最大区域的A3D/A2D值最大,其SOC储量差值比例最高,达到12.13%,坡度最小区域的A3D/A2D值最小,其SOC储量差值比例最小,为6.78%。整个研究区平均坡度为19.55°,其A3D/A2D值为1.10,SOC储量差值比例为9.70%。以上研究表明,地形起伏较大的山地区域,其土层的平面面积与曲面面积有较大差距,对区域土壤碳储量估算有重要影响,计算该地区土壤碳储量时,应充分考虑这种影响,以降低区域碳储量估算的误差。