基于发生层的均腐土理化性质和元素生态化学计量特征分析

为明确土壤剖面理化性状及元素生态化学计量的变化规律,从而为认识土壤形成机制和保护土壤资源提供科学依据,本研究以黑龙江省干润和湿润均腐土亚纲为研究对象,基于发生层采集土壤剖面样品,对其理化性状及元素生态化学计量进行了比较分析。结果表明,从A层到C层,均腐土的有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、铵态氮(NH4+-N)、速效磷(AP)和砂粒含量以及土壤颗粒表面积和体积平均径(SMD和VMD)逐渐降低;相反,土壤pH、黏粒和粉粒含量则明显升高。研究发现不同土系均腐土C层(母质层)显示出了比Ah层(腐殖质层)更大的土壤异质性,并且湿润均腐土理化性质沿着剖面的垂直变化程度比干润均腐土更大。此外,元素生态化学计量分析发现,均腐土C∶N、C∶P和N∶P随着发生层深度的增加而明显降低,说明深层土壤养分循环过程受到碳和氮限制增强。

基于多孔介质理论的径向非均质饱和土-圆形隧道衬砌稳态响应研究

考虑土体液相、施工和地应力等对隧道周围土体的影响,将隧道周围土体看作非均质饱和土,假设固相剪切模量沿径向变化。采用多圈层模型,将隧道周围饱和土划分为未扰动区域饱和土和扰动区域饱和土,扰动区域饱和土又划分为多个薄层同心环。求解了未扰动区域饱和土和各圈层饱和土的稳态解,得到了扰动区域饱和土外边界与内边界处固相位移、液相径向位移和固相径向应力之间的传递矩阵。将圆形隧道衬砌视为弹性介质,利用弹性动力学理论,得到了圆形隧道衬砌的径向位移和径向应力。考虑问题的接触面处的连续性条件和边界条件,得到了径向非均质饱和土-圆形隧道衬砌稳态响应的解析解。数值算例表明:饱和土固相径向位移和径向应力随频率变化曲线存在较为明显的波峰和波谷,且在Rω/v=1.0附近存在一定的突变。影响区域剪切模量比和剪切模量沿径向的变化规律,对非均质饱和土-圆形隧道衬砌的稳态响应有较大的影响,非均质特性和液相对饱和土-圆形隧道衬砌系统动力特性的影响,不能被忽略.

河北坝缘简育干润均腐土耕种过程中的退化研究

研究区位于中国干草原干润均腐土的东南缘、农牧交错带、荒漠化严重发展区。农业的大发展仅数十年历史，广种薄收、粗放经营形式下，土壤资源过度利用导致了耕种简育干润均腐土成为区内严重退化的类型，并集中地表现在养分、质地和保水性三方面。在肥力退化过程中，养分剖面构型向干旱土类演替；表土粗化，平耕地粒度向风沙沉积特征发展；随耕种年限的增加，耕地在养分、质地以及容重退化的同时保水保肥能力降低。缓解与治理简育干润均腐土退化需推广保护性耕作措施，改造传统农业，增加投入。

内蒙古羊草草原均腐土营养元素的生物积累

本文研究了内蒙古锡林河流域暗厚简育干润均腐土（J2、4、5）氮、磷、钾、硫、铁等不同营养元素的生物积累。结果表明：植物地上部生物积累的特点为：氮累积累量高达3．43克·米-2，钾素为2．916克·米-2。不同植物在生物积累中的作用，除受元素含量高低的影响外，还取决于该植物的生物量。生长在暗厚简育干润均腐土上的羊草，由于生物量高，所以在生物积累中所占例亦最高，一般都高于50％。植物地下部的生物积累亦属氮素最高，可达16．53克·米-2。地下部生物量沿剖面分布为上大下小呈“丁”字型，其营养元素的生物积累在上部土层高于下部土层。土壤对五种营养元素生物积累的顺序为：N＞K＞S＞Fe＞P。在地上部和地下部的分配中除钾素外，其余四种元素在地下部的生物积累都占绝大部分，这一特点的存在，为保持土壤肥力和草原的持续利用起着重要作用。为维持草原生态系统营养元素的平衡，应对放牧地、割草地补充相应数量的氮、磷、钾等营养元素。

中国土壤系统分类均腐殖质特性应用中的问题和意见

中国土壤系统分类,以均腐殖质特性(Rh值≤0.4)作为分异特征,建立了均腐土纲。经对172个具有暗沃表层、符合美国土壤系统分类软土的单个土体进行Rh值计算,有46个不具均腐殖质特性,占26.7%,其中黑龙江省占的比例较大,达1/3,主要是由于荒地和新开垦的土地以及具寒性土壤温度状况的土壤,表层腐殖质含量高所致。将这部分发育很好的土壤归入雏形土纲,是值得商讨的。

均腐土不同亚纲典型土系土壤细菌群落多样性研究

为研究中国土壤系统分类(CST)体系下均腐土不同亚纲土壤细菌群落结构的多样性,以4个干润均腐土[富牧西系(DFm)、春雷南系(DCl)、保国系(DBg)、明水系(DMs)]和4个湿润均腐土[大西江系(MDx)、新发北系(MXf)、卫星农场系(MWx)、裴德系(MPd)]的腐殖质层(Ah层)为研究对象,采用高通量测序技术研究细菌群落多样性,分析细菌群落结构与环境因子间的关系,以探讨影响均腐土不同亚纲群落结构的主要环境因子。结果表明:均腐土8个土系样品共获得1 674 634条基因序列,Shannon指数和Chao1指数表现为:干润均腐土>湿润均腐土。均腐土8个土系细菌群落主要包括10个门类,其中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)为富牧西系、春雷南系、保国系、大西江系、新发北系、卫星农场系、裴德系优势菌门,明水系以绿湾菌门(Chloroflexi)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)为优势菌门;属水平上,均腐土各土系的群落差异较大。样品热图分析将8个土系细菌群落聚为2类,其中干润均腐土聚为一类,湿润均腐土聚为一类。pH、交换性Ca、CEC、交换性Mg、SOC和TP是影响均腐土细菌群落结构发生变化的主要因子(P<0.05)。此外,RDA分析发现,土壤p H为影响均腐土细菌群落结构的主导因子,而pH、交换性Ca、CEC为驱动干润均腐土细菌群落结构发生变化的主要影响因素,交换性Mg、SOC、TP为驱动湿润均腐土细菌群落发生变化的主要影响因素。

含超粒径非均质混合土最大干密度的计算方法

根据含超粒径非均质混合土压实的试验结果,分析了非均质混合土的压实规律,总结出考虑颗粒级配确定非均质混合土最大干密度的拟合公式。所给公式模型清晰,概念明确,可供参考。

均腐土典型剖面生物化学特征分异规律

为研究黑龙江均腐土典型剖面特征的分异规律,以均腐土8个典型土系(富牧西系、春雷南系、保国系、明水系、大西江系、新发北系、卫星农场系、裴德系)为研究对象,采用室内分析方法,分析了8个土系土壤酶活性和土壤化学性质的变化特征,并探讨了二者之间的关系。结果表明:随着土壤发生层的增加,均腐土的化学性质均呈降低趋势,其中,湿润均腐土腐殖质层有机碳、全氮、全磷、全钾、速效磷含量均高于干润均腐土;均腐土4种酶除蔗糖酶外,土壤酶活性均表现为干润均腐土>湿润均腐土;蔗糖酶与有机碳、全氮、全磷呈显著相关,且有机碳与全氮亦呈显著相关,揭示出蔗糖酶在一定程度上可表示均腐土土壤的质量水平,同时,在中国土壤系统分类研究中可将蔗糖酶活性作为划分均腐土的定量指标。

基于数字图像的真实细观非均质岩土力学分析数值方法

本文介绍基于真实非均质岩土材料的数值方法与研究进展.这些方法运用新发展的数字图像技术,获取真实岩土和混凝土材料的细观非均质分布,再进行定量细观结构研究,采用数值计算程序,定量分析它们的物理力学响应,为解决限制岩土和混凝土力学进一步发展的非均质材料假设问题提供了有效途径.本文介绍该方法的研究背景和三项主要内容.包括真实细观非均质岩土材料力学数值分析方法,非均质岩土材料数值网格计算方法,和非均质岩土材料力学响应重要规律.

土石混合非均质填料的压实特性与质量控制

结合武汉绕城高速公路的路基施工实践 ,采用室内试验与现场试验相结合的方法 ,分析和研究土石混填路基中粗粒含量对压实效果的影响规律 ,提出土石混合填料标准干密度与粗粒含量的关系曲线 ,减少标准击实试验的工作量 。

任意圈层径向非均质土中桩的纵向振动特性

研究三维轴对称条件下径向非均质土中桩的纵向振动.首先将桩周土体沿径向分为任意圈层来考虑土体的径向非均质性,每个圈层土体均质;然后结合边界条件和相邻圈层土体之间接触面上位移和应力连续条件,对任意圈层土体动力平衡方程由外而内逐层求解,进而利用桩-土完全耦合条件求解桩动力平衡方程,得到桩顶的频域响应解析解和时域响应半解析解;最后通过对土体主要控制参数的研究,得出了土体径向非均匀性对桩-土动力响应的影响.

以神经网络法预测非均质土石混合料最大干密度

应用BP人工神经网络模型,结合击实试验成果,预测非均质混合土最大干密度,进而评价其压实性。结果表明,该方法预测精度高且行之有效。

均质粘性填土挡土墙地震主动土压力计算方法研究

目前,挡土墙地震条件下主动土压力的计算采用最多的就是Mononobe-Okabe理论公式及其相关改进公式,但这些方法几乎都是在相当的假定和简化条件下进行的,致使公式的适用性受到很大的限制。基于MononobeOkabe理论及其它相关研究成果推求更一般条件下的计算公式,综合考虑墙后填土粘聚力c、内摩擦角φ,墙背与填土间的粘着力c'、外摩擦角δ,填土面倾角β(填土面为单一斜度),地震水平加速度系数kh和竖向加速度系数kv,地面超载q0等因素;并基于拟静力法思想,采用水平层分析法(微分薄层法)得到土压力的分布强度、土压力合力大小,以及土压力合力作用点位置高度计算公式。

非均质地基土预应力弹性地基梁的研究

文章通过有限元软件MIDAS/GTS建立地基梁与地基土相互作用的模型,模拟在地基梁纵轴方向存在软弱土,设置预应力筋与否对地基土的受力与变形的影响。分析结果表明,设置预应力筋能有效减少地基土的沉降与受力,充分发挥了预应力结构的优点。

西藏高寒地区冰水堆积体非均质粗颗粒土本构模型的研究及应用

土的本构模型关系在岩土工程计算中起着至关重要的作用,而由于土的复杂性,土的本构关系又是难以准确描述的。常用的土的本构模型都是针对具体的土类经过合理的简化,保留土体的主要受力变形特征,忽略土体本构特征的次要方面建立起来的,在针对西藏高寒地区冰水堆积体非均质粗颗粒土,工程计算中采用这样的本构模型所得到的计算结果,可能存在较大误差。土的本构模型已发展了上百个,工程中常用的也有十几个之多,这些模型在应用上仍然有很多值得讨论的地方。

对均质砂(砾)类土路基边坡滑动面的判定公式及适用条件的探讨

对《路基》设计手册中,“关于均质砂(砾)类土高路堤的边坡稳定性”的验算方法,作一些改进。不通过“试算法”求破裂面,而是首先确定破裂面的位置,然后直接算该破裂面的滑动稳定系数,进而进行稳定性判断。

“均平”的学说形成与制度设计

先秦诸子皆有论"均"之言,道家多论天道之"均",儒家、墨家多论社会之"均",前者强调均平,后者强调均等。从先秦制度观之,社会之"均"主要显现在政事之均、食货之均。着眼于社会学考量的政事之均,其要点是"以礼均施";着眼于经济学考量的食货之均,其要点是"土均""均市"。

安徽省石灰岩风化物发育土壤的特性和系统分类

本文研究了安徽省石灰岩风化物发育的土壤。根据土壤特性，依照《中国土壤系统分类（修订方案）》，探讨8个土壤剖面在土壤系统分类中的归属，其中2个剖面为黑色岩性均腐土土类;1个剖面为钙质湿润淋溶土土类;5个剖面为钙质湿润雏形土土类。

南海诸岛的土壤及其生态系统特征

首先阐述中国在20世纪30年代、70年代和90年代研究南海诸岛土壤的历程，进而从土壤形成、土壤特性、鸟粪磷矿和土壤分布论述南海诸岛土壤的特点，指出此种土壤为富磷高钙的砂性土壤，其形成年龄为1000-2000a，认为在赤道热带气候和珊瑚、贝壳砂母质条件下，在海鸟、植物及其作用下形成的土壤，构造了一个独特的、富磷土壤生态系统。为了保持这个生态系统的稳定性，应特别注意保护好作为这个生态系统的纽带——土壤。文章提出了相应的措施。

铵态氮和水溶性磷酸盐配比对土壤硝化的影响

以钙积干润均腐土为供试土样,采用室内培养法,通过设置不同N/P比。研究了铵态氮不同添加量对硝化作用过程pH和Nmin的影响。结果表明,钙积半干润均腐土铵态氮硝化类型属缓慢型。在一定时间段内,土体中NO2-大量积累并存在,NH4+和NO3-形态弱化;氮磷肥配合施用可构成磷酸盐缓冲体系,可暂时性延缓因土壤硝化作用pH值的下降,从而减小了土壤pH的变化幅度。磷酸盐降低了土壤中NH3分压,有利于减少NH3挥发损失。抑制了NH4HCO3加入后土壤pH的增加,有利于硝化作用,可使土壤硝化类型为较快型,NH4+和NO3-形态得以强化。土壤硝化周期与氮肥施用量成正比例关系。NP肥配添加可缩短铵态氮的硝化时间,NP配合施肥利于土壤硝化作用。合理的N/P比(2∶2)施肥可缩短硝化时间。