不同材料复合添加对土壤铬形态的影响

以铬污染黄壤为研究对象,选择有机材料(泥炭)、pH值调节剂(沸石)、生物炭(鸡粪)3种不同种类的土壤重金属污染改良剂,采用正交试验L_(9)(3^(4))设计和室内盆栽试验,考察不同复合材料组对土壤中重金属铬形态、pH值、有机质含量的影响。结果表明:沸石的添加提高了土壤pH值、有机质含量,增加了土壤可还原态、可氧化态铬含量;鸡粪的添加通过提高土壤pH值从而增加土壤可还原态铬的含量;泥炭的添加提高了土壤有机质含量、土壤可氧化态铬含量,降低了土壤可交换态铬含量。

贵州典型喀斯特流域土壤氧化铁特征分异及其影响因素

探究亚热带喀斯特流域土壤氧化铁特征及其分异,对认识这类特殊地域综合体上土壤的发生发育及类型演化等具有重要意义。以贵州省普定县后寨河流域内53个典型剖面土壤为研究对象,测定诊断表层和诊断表下层不同形态氧化铁含量并计算其风化度指标,分析土壤氧化铁特征及其分异情况,探讨成土环境和土壤属性对氧化铁特征分异的影响。结果表明:由诊断表层至诊断表下层,全铁、游离铁呈增加趋势,平均增幅分别为25.54%和39.63%,铁氧化物具有在诊断表下层富集的特征;诊断表层铁活化度高于诊断表下层,而铁游离度和铁晶胶率与之相反。大部分诊断表下层土壤游离铁在30 g·kg^(-1)以上,铁游离度≥50%,铁活化度<30%,土壤处于中期脱硅富铝化阶段。母岩、土地利用、流域部位、有机质、pH、黏粒阳离子交换量和质地等对不同形态土壤氧化铁含量及其风化度指标分异均有显著影响(P<0.05);地理探测器分析表明,母岩与有机质对各氧化铁特征(除铁游离度)分异的解释力较大,二者交互作用下的q值最大(全铁41.9%、游离铁39.8%、非晶质铁40.1%、铁活化度41%、铁晶胶率52.5%),因此母岩和有机质为亚热带喀斯特流域土壤氧化铁特征分异的主控因子。

全球不同气候带陆地植被净初级生产力变化趋势与可持续性

分析全球不同气候带陆地植被净初级生产力(NPP)的变化趋势与可持续性,对于估算全球陆地生态系统的结构、功能和碳源(汇)具有重要意义。运用Mann-Kendall突变检验、Theil-Sen斜率估计、Hurst指数分析全球不同气候带陆地NPP的变化趋势与可持续性。结果表明:(1)全球陆地NPP有明显的地域分异规律,呈现低纬高、高纬低,沿海高、内陆低的特点。约48.79%陆地生态系统的植被NPP得到了改善,其中显著改善的面积占全球陆地生态系统的8.45%,主要分布在北美洲北部和中部、亚马逊河流域西部、刚果盆地、欧洲南部、印度半岛西北部、中国黄土高原;轻微改善的面积占全球陆地生态系统的40.34%,主要分布在南美洲中南部、亚洲东部和澳大利亚大陆东部。(2)各气候带NPP变化趋势和突变点表现为:热带、亚热带、极地带的NPP呈不显著下降趋势(R^(2)=0.111,P=0.176;R^(2)=0.144,P=0.120;R^(2)=0.002,P=0.854),热带无明显突变点,亚热带突变点为2015年,极地带突变点为2005年;干旱气候带的NPP呈不明显上升趋势(R^(2)=0.036,P=0.450),突变点为2009年;温带寒温带的NPP呈显著的上升趋势(R^(2)=0.533,P=0.001),突变点为2014年。(3)各气候带NPP与降水、气温的关系为:干旱气候带、极地带NPP为水分限制型,热带、温带寒温带NPP为热量限制型,亚热带NPP受气温、降水影响不显著。(4)在未来一段时间内,全球陆地NPP呈减少的面积(51.31%)大于增加的面积(48.69%)。其中,干旱气候带、亚热带、温带寒温带的NPP呈减少的面积明显大于增加的面积,将是防止NPP退化工作的重点区域。以上研究结果可为国内外同行对比分析全球不同气候带陆地生态系统的碳源(汇)功能提供参考。

地形对贵州石灰岩分布区土壤属性及土壤类型分布的影响

为认识贵州喀斯特山区土壤属性分异、土壤类型分布与复杂地形条件的关系。以贵州石灰岩分布区32个典型土壤剖面为研究对象,采集不同地形条件下土壤样品,测定土壤物理化学特性,通过分析各地形因子与土壤属性及土壤类型分异的关系,探讨不同地形条件下土壤的分布特征。结果表明:土壤诊断表层有机碳含量、诊断表下层黏粒阳离子交换量(CEC)和游离氧化铁含量分别在不同海拔范围间差异显著(P<0.05),随着区域海拔的升高,游离氧化铁含量先升高后降低,土壤有机碳含量和黏粒CEC分别在1900 m以下和1400 m以上区域内呈升高态势,富铁土分布与海拔呈负相关关系,多分布于低、中海拔(<1900 m)区域,且随着纬度的升高,分布区域海拔呈降低态势。淋溶土是贵州石灰岩地区分布的主要土壤类型之一(占研究剖面总数的71.87%),随着坡度的增大,土壤pH、盐基饱和度呈升高趋势,分布钙质湿润淋溶土可能性增大。阳坡发育土壤诊断表层厚度显著小于阴坡,阳坡(南、西南)和半阳坡(东南、西)石灰岩山地利于雏形土发育。坡位是显著影响诊断表层有机碳、诊断表下层黏粒CEC和盐基饱和度的地形因子,但对土壤类型分布影响较小。在贵州石灰岩分布区,各地形因子与不同土壤属性存在密切关系,海拔、坡度及坡向对土壤类型分异有一定指示作用。

典型喀斯特流域水稻土发生特性及系统分类

以后寨河流域内7个典型的水稻土为研究对象,基于土壤剖面形态特征和理化性质,探讨其发生特性并确定它们在中国土壤系统分类中的归属。结果表明,水稻土质地以黏土类为主。有机质自表层向下逐渐减少,而土壤pH值与之相反。土壤表层颜色相较于表下层较暗。根据中国土壤系统分类诊断条件,检索出1个土纲,1亚纲,3个土类,5个亚类。根据土族土系划分标准及对比《中国土系志·贵州卷》,发现2个剖面已有对应的土族、土系:黏质混合型非酸性热性-普通简育水耕人为土、缠溪系,其余4个剖面无对应土族、土系,考虑新建立黏质混合型非酸性热性-底潜简育水耕人为土、姜角山系等6个土族、土系,以补充现有分类成果,并为第三次土壤普查提供喀斯特水稻土相关的基础性参考结论。

人工调控措施下马尾松凋落叶化学质量变化及与分解速率的关系

马尾松凋落叶分解缓慢,促进其凋落物分解,提高养分归还速度,维持地力稳定,已成为马尾松人工林可持续经营中的关键问题。基于此,采用正交试验L_9(3~4)设计,选择菌剂、表面活性剂、不同碳氮营养液和有机肥料4种人工调控因素,在马尾松林下开展凋落叶分解调控试验,以掌握不同调控组合对凋落叶分解速率和化学质量的影响及作用效果等。结果表明:有机肥料和菌剂显著影响马尾松凋落叶分解速率,腐解剂2和鸡粪联合作用更利于分解。马尾松凋落叶在林下自然分解过程中,化学质量参数向着利于分解的方向变化,N、P以积累为主,C/N、C/P、L/N和L/P呈降低态势,人为调控措施加速了这一变化进程;不同调控措施对凋落叶化学质量参数的影响不尽相同,添加有机肥料有利于剩余凋落叶N、P含量升高,C/N、C/P、L/N和L/P的降低;菌剂腐解剂2有利于L/P、C/P的降低;表面活性剂OP-10有利于凋落叶L/N的降低。人工调控下,调控因素可通过改变凋落物化学质量影响其分解速率,N含量和C/N是影响马尾松凋落叶分解速率的主要因素;而P浓度、L/N、C/P、L/P对分解速率的影响不规律或不显著。

基于不同估算方法的贵州省土壤温度状况

土壤温度状况是土壤系统分类重要的土壤诊断特性,是土壤某些分类单元的划分依据。以贵州省86个气象站点(1951/71—1980)地面气候资料为基础,应用不同的土壤温度估算方法(土温内插法、土温直接估算、纽荷模型估算、气温回归估算法、纬度海拔回归估算法),判定贵州省各县(市)的土壤温度状况。结果表明,5种方法的估算结果基本一致,"不同海拔的贵州省经纬度海拔回归估算"方法在贵州省土壤温度状况估算中的应用更为广泛。贵州省土壤温度状况包括温性、热性和高热性三种土壤温度状况类型;有80个县(市)的估算结果属于热性土壤温度状况;威宁、大方属于温性土壤温度状况;有4个县(市)估算结果处在不同土壤温度状况临界值附近,存在两种土壤温度状况,其中水城、开阳和习水存在温性和热性两种土壤温度状况,而罗甸则存在高热性和热性两种土壤温度状况。将贵州省土壤温度状况作为诊断特性应用于土壤系统分类时,应综合考虑成土环境条件。

贵州省土壤水分状况估算及分析

土壤水分是重要的土壤内在属性,亦是土壤系统分类工作中重要基础性诊断特征。将贵州省86个气象站点地面气候数据与土壤可能蒸散量模型、月干燥度和年干燥度计算公式相结合,依据中国土壤系统分类对土壤水分状况的分级要求,对贵州省土壤水分状况进行初步评判,同时探讨土壤干燥度与可能蒸散量、降水量及温度间的相互关系。结果表明,贵州省土壤水分状况包括湿润和常湿润两种类型,51个县（市）的土壤属于＂湿润＂水分状况,其余35个县（市）土壤属于＂常湿润＂水分状况。自西向东,贵州省土壤水分状况由＂湿润＂逐渐演变为＂常湿润＂,中部区域为两种土壤水分状况同时存在。相较于地区性降水量,可能蒸散量对土壤干燥度影响更大;与年均气温相比,年可能蒸散量与年均地表温度相关性更强。将贵州省土壤水分状况作为诊断特性应用于土壤系统分类时,应综合分析成土环境条件。

人工调控措施对马尾松凋落叶分解速率的影响

基于马尾松凋落叶难于分解的特性,选择菌剂、表面活性剂、不同碳氮营养液和有机肥料4种人工调控因素,采用正交试验设计(L_93~4),在马尾松林下开展凋落叶分解定位试验,分析不同调控因素对凋落叶分解速率的影响。结果表明,‘菌剂’对凋落叶失重率和凋落叶分解系数均产生了显著性影响,腐解剂2的作用效果较好;‘有机肥料’对凋落叶分解系数影响显著,鸡粪表现较好;‘表面活性剂’可显著影响分解初期的凋落叶失重率,但作用效果有待进一步研究;‘不同形态氮的碳氮营养液’对凋落叶分解影响不显著。根据凋落物特性,选择适宜的多种调控因素联合作用是促进马尾松凋落叶分解的有效途径。

有机物料对黄壤性质及外源铜有效性的影响

[目的]探讨有机物料对黄壤主要理化性质及外源铜有效性的影响。[方法]采用动态培养法研究4种有机物料对黄壤主要理化性质及外源铜有效性的影响。[结果]猪粪和玉米秸秆处理使黄壤pH值升高,但随着培养时间的延长这种影响减弱。泥炭和风化煤处理对土壤pH值影响不大。各有机物料的加入均使土壤活性铁和络合铁含量显著增高,且玉米秸秆和猪粪处理对土壤活性铁含量的影响更为突出;各有机物料的加入对活性铝和络合铝的影响不显著,但风化煤处理与泥炭和猪粪处理间的活性铝含量变化存在显著差异。有机物料的加入降低了土壤中外源铜的有效性,并随时间的增长降低得更明显,且泥炭和风化煤的影响强于猪粪和玉米秸秆。[结论]该试验为有机物料对土壤铜含量影响机制的研究作出一定补充。

硬岩掘进机技术发展与趋势

结合施工案例,对近几年国内应用的TBM设备进行总结,从TBM整机寿命、机型、刀盘性能、主轴承密封与润滑、残渣清理等方面对TBM技术的新特色及其发展趋势进行分析。TBM整机使用寿命延长、连续施工能力大大提升;TBM对工程条件的适应性不断提高,出现了多种机型并存的局面;刀盘性能和寿命都得到了较大改善,性价比越来越高;主轴承密封形式有了较大进步,并且密封位置相对可调,有利于保证密封效果、延长使用寿命;残渣清理方式逐步向机械化发展,其应用效果不断提升。对TBM从多个方面进行了人性化设计,TBM技术将在地下工程施工中发挥越来越重要的作用。

不同有机物料对土壤外源铜有效性的影响

将4种有机物料加入模拟铜污染(200mg·kg-1)的黄壤和棕壤中,进行180d的室内恒温培养试验,测定了不同培养时期各处理的有效铜含量,并对其进行方差分析和多重比较。结果表明,4种有机物料相比较,腐殖酸含量高的泥炭和风化煤能显著降低铜污染土壤的有效铜含量,且泥炭的作用强于风化煤;不含腐殖酸的玉米秸秆和鲜猪粪对铜污染土壤铜有效性的影响比较复杂。对添加量而言,有机质含量较高的黏质黄壤,较低添加量即可明显影响铜的有效性;而有机质含量相对低的壤质棕壤,则需要较高添加量才能明显影响铜的有效性。从时间上看,在培养的0～90d内,有机物料对黄壤中铜有效性的影响比较显著;而在培养的0～45d内,有机物料对棕壤中铜有效性的影响比较显著。

有机物料对土壤有机结合态铜及有效性的影响

采用动态培养的方法,研究了4种有机物料对铜污染黄壤中松有机结合态铜、紧有机结合态铜和有效铜在不同培养阶段的含量变化,探讨了添加有机物料对铜污染黄壤中有机结合态铜形态、含量及有效性的不同影响。结果表明,有机物料的加入均使土壤紧有机结合态铜的含量升高,泥炭和风化煤的影响强于玉米秸秆和猪粪;4种有机物料处理对黄壤松有机结合态铜含量无明显影响。4种有机物料的加入均降低了土壤外源铜的活性(迁移性)和有效性。

硬岩掘进机刀具防护技术

硬岩掘进机(TBM)的施工中,尽量减少刀具异常损坏是降低刀具消耗成本的重要途径。造成刀具异常损坏的原因很多,地质条件是其中最为重要、最难应对的因素。为对凸出刀盘面板的滚刀采取保护,在滚刀前方以及左右两侧增加防冲击保护台,尽量减少滚刀完全暴露在刀盘外的部分,以此来减弱不规则掌子面以及大石块对刀具的冲击。介绍了保护台的形状、材质和高度,实施效果良好。

马尾松人工纯林凋落松针数量及基质质量动态

凋落物是森林生态系统的重要组成部分,其产量与基质质量是影响植物-土壤间养分循环的重要因素。以3种密度马尾松人工纯林为研究对象,分析松针凋落模式及基质质量变化规律,比较不同林分密度间松针凋落特性差异,探讨松针基质质量、产量及气候因素间的关系。结果表明:松针凋落数量动态变化属双峰型,在2月呈现一个小高峰,在10/11月达最高峰。3种密度林分中各月凋落松针的N、P浓度均差异显著(P<0.05),全年最高值出现在4—6月,8—12月的松针N、P浓度显著低于其他时段;不同月份凋落松针木质素浓度也差异显著(P<0.05),在2月木质素含量达峰值,7、8月含量较低;3种密度林分中各月凋落松针的C/N、C/P、L/N和L/P比存在显著差异(P<0.05),4—6月呈现最低值,9/11/12月则出现最高值,相差达2—3倍,且均高于养分释放临界值,不利于松针N素和P素的释放。林分密度对松针凋落数量和N浓度影响显著(P<0.05),中等密度林分松针凋落数量高于低、高密度林分,中、高密度林分凋落松针N浓度显著高于低密度林分。凋落松针基质质量与自身凋落数量密切相关,并且受气温和降水量的影响。凋落松针N、P浓度与凋落数量呈显著负相关(P<0.05),C/N、C/P、L/N、L/P比与凋落数量呈显著正相关(P<0.05),说明更多凋落物产量将伴随着更低的基质质量,将有更慢的分解速度。

黔中石漠化地区生态恢复过程中土壤养分变异特征

黔中石漠化地区由于近年来农村经济水平的发展,以及劳动力的大量转移,农村人口对土地的依赖性减小,使得原有部分石漠化地区处于一种自然或半自然的恢复状态。基于这种研究背景下,采集了黔中石漠化地区处于恢复过程中的土壤表层样品,进行室内理化分析。结果显示,土壤有机质、全氮的累积量较多,并以无明显石漠化地区土壤含量最高,中度石漠化地区土壤含量最低。土壤全磷、全钾由于受到土壤母质条件的影响,其变异较土壤有机质和氮素趋于平缓。土壤有效氮、钾含量水平较高,而有效磷含量水平处于极低状态。

提高土壤地理学教学质量的实践——以土壤有机质教学为例

文章以土壤有机质教学为例,立足于提高土壤地理学教学质量的实践进行探讨,提出教学中应明确教学目标,准确把握教学内容;丰富教学方法,调动学生学习积极性;强调理论知识与实践教学有机结合;多学科知识融会贯通,注重综合能力培养。

前混合磨料水射流连续加料系统设计与实验研究

针对现有前混合磨料射流系统不能实现磨料连续供给的问题,提出利用射流泵原理抽吸和混合磨料实现连续加料的新思路,即利用有压水从射流泵喷嘴以一定速度喷出而引起的负压场卷吸磨料进入射流泵内的混合腔,并与水混合后经喉管和扩散管进入高压胶管,最后经切割喷嘴加速后喷出,形成连续磨料水射流。为使系统性能最优,分析了连续加料系统的结构组成及工作原理,并设计了系统的结构与尺寸;运用数值模拟方法对影响连续加料与射流性能的主要因素——切割喷嘴与射流泵喷嘴面积比进行优化设计,分析了其对系统性能的影响规律,确定了其最优取值范围;通过室内压力测试、连续加砂及切割试验对系统性能进行了验证,结果表明,在合适的面积比结构下,该连续加砂系统在磨料入口能形成负压及足够的压力梯度,将磨料吸入并加速,且在切割喷嘴端仍然保留足够的静压转化为动能,实现前混合磨料水射流的连续高效作业。

贵州西部喀斯特石漠化地区退耕弃荒地土壤氮素变异特征

研究以贵州西部喀斯特石漠化地区退耕弃荒地土壤为研究对象,在保证自然因素相对一致的条件下,根据退耕年限的不同和有无梯化过程,采集土壤样品进行全氮及氮素形态的化学分析。结果表明,该区域土壤有机质、全氮及各形态氮素含量呈现先降后升的趋势。根据此结论,并结合该区域性水热同期的先天条件,认为在贵州西部喀斯特石漠化地区土壤氮素肥力的自然修复是存在可能的。

土壤水溶性氟含量及其影响因素

通过土壤水溶性氟与土壤基本性质的相关分析及室内氟污染的模拟试验,对土壤水溶性氟含量及其影响因素作了初步研究。结果表明,土壤水溶性氟与土壤pH值和土壤有机质含量均呈极显著正相关。土壤水溶性氟与土壤中<0 01mm土粒含量呈显著负相关。水溶性氟与全氟无一定的相关性。不同土壤间水溶性氟的含量为:石灰土明显高于黄壤、紫色土和红壤,后三者间差异不大。供试的3种土壤经室内模拟培养后,水溶性氟在各处理间呈相同的变化趋势,硅钙肥、风化煤和石灰、粉煤灰均有使土壤水溶性氟增加的作用。但施用风化煤和粉煤灰相对较安全。