不同人为干扰下纳帕海湖滨湿地植被及土壤退化特征

以滇西北高原纳帕海湖滨退化湿地为研究对象,对比分析了人为隔断水源补给、牛羊过度放牧和家猪拱地3种人为干扰下湿地植被和土壤退化特征。结果表明:3种干扰方式下,纳帕海湖滨湿地植物群落类型多样性、物种丰富度、物种数、ShannonWiener指数、沼生植物重要值以及土壤有机质、全氮、速效氮、含水率、毛管孔隙度变化规律为:人为隔断水源补给>牛羊过度放牧>家猪拱地,而土壤容重和全钾含量变化规律完全相反。Pearson相关性分析表明,不同人为干扰下相同土壤指标之间相关性质和相关强度不同;CCA分析表明植物群落种类组成和分布与土壤含水率和全磷含量显著相关。以原生湿地样点为对照,人为隔断水源补给、牛羊过度放牧和家猪拱地样带土壤退化指数分别为-7.40%、-14.53%、-45.01%。认为纳帕海湖滨湿地退化是三种干扰协同作用结果,但作用程度不同,其顺序为家猪拱地>牛羊过度放牧>人为隔断水源补给。

热带地区橡胶林土壤退化特征及演变

以西双版纳勐腊县为研究区域,分别对茶树林地、10a橡胶林地、20a橡胶林地、30a橡胶林地和次生林地土壤理化性质进行详细的调查研究,并以次生林地土壤性质为背景值,采用土壤退化指数法与土壤综合质量指数法分别对不同林分土壤质量进行定量评价。研究结果表明:1)林分不同土壤性质也不相同,土壤有机质、碱解氮、全磷、全氮和速效钾含量最高值均出现在茶树林地。其中:土壤有机质、碱解氮和全磷含量的最低值均为30a橡胶林地,全氮、全钾和速效钾含量最低值分别为10a橡胶林地、茶树林地和20a橡胶林地。2)不同林分之间土壤质量有显著的差异,土壤质量由高到低的顺序依次为茶树林地>次生林地>20a橡胶林地>10a橡胶林地>30a橡胶林地。西双版纳热带雨林砍伐后,以次生林地为基准值,茶树林地土壤质量有所提高,而不同种植年限橡胶林地的土壤质量均有不同程度的下降。

纳帕海退化湿地土壤有机质空间变异研究

对云南省西北高原纳帕海湿地生态系统受不同强度人为活动干扰的土壤有机质空间分布状况进行研究,通过统计学特征值和土壤退化指数分析,结果表明:纳帕海湿地土壤有机质含量的水平空间分异为沼泽>沼泽化草甸>垦后湿地>草甸,变异程度为44.68%,垂直空间分异上差异显著,表层土壤有机质含量高于亚表层,变异程度沼泽化草甸63.32%,草甸54.95%,垦后湿地49.93%,土壤退化指数定量反映了不同强度人为干扰下湿地土壤有机质的退化程度,即原生沼泽随人为活动干扰强度加剧而退化程度加深.

高光谱土地退化指数研究

提出了两种针对Hyperion数据的土地退化指数计算方法:沙化土壤指数(SSI)和土壤退化指数(SDI),并以典型地区的数据进行验证。结果表明:两种指数均能够真实地反映出地面土地退化信息,计算方便且切实可行,充分显示出了高光谱遥感技术在土地退化监测中的应用潜力。

基于SDI校正指数的滨海平原盐渍化生态风险评价

为了研究滨海平原区土壤盐渍化风险情况,本研究以黄骅市为研究区,将Landsat 8夏季遥感影像获得的SDI(盐渍化植被监测指数)校正指数作为生态终点,采用相关性分析法筛选土壤生产潜力和土壤健康方面指标,最终选取含盐量、电导率及有机质、K^+、Na^+、Mg^2+、SO4^2-、Cl^-含量8个指标,借助SDI指数标准化校正的灰色关联度法构建盐渍化生态风险评价模型,对滨海平原区盐渍化生态风险进行定量评价及空间分析。结果表明:研究区内盐渍化生态风险值介于0.24~0.73,均值高达0.42,其中99.25%的区域处于中度及以上盐渍化生态风险水平,整体上土壤生态风险较高,呈现东部沿海高、西部平原低的趋势;盐渍化生态风险评价在空间上与土壤含盐量、土壤电导率较为相似,因此,土壤含盐量及电导率对盐渍化生态风险评价起主导作用。研究区内盐渍化生态风险及评价因子的空间分布可为生态环境、农业健康持续发展、地下水的限采禁采、土壤改良和盐渍化防治提供参考依据。

甘家湖退化湿地边缘带土壤有机质空间变异研究

通过统计学特征值和土壤退化指数分析方法,对甘家湖梭梭林国家级自然保护区的湿地边缘带土壤有机质空间分布特征进行研究,通过统计学特征值和土壤退化指数分析,结果表明:甘家湖湿地土壤有机质含量的水平空间(0～5cm)分异为胡杨林土>芦苇湿地>耕地>盐化草甸土>梭梭灌木林土,变异程度为47.20%。垂直空间分异上差异显著,表层土壤有机质含量高于中层,中层高于下层,变异程度胡杨林土90.88%、芦苇湿地55.08%、盐化草甸土64.47%、耕地46.03%,梭梭灌木林土71.43%。土壤退化指数芦苇湿地-47.27%、盐化草甸-54.55%、耕地-33.09%、梭梭灌木林土-78.18%,定量反映了不同强度人为干扰下湿地土壤有机质的退化程度,表明原生生态系统随人为活动干扰强度加剧而退化程度加深。

胶州湾海水淤泥密度指数影响因素研究

超滤+反渗透组合的双膜法在海水淡化中已经得到广泛应用,然而反渗透膜的污染问题严重影响了正常生产。淤泥密度指数(SDI)已经成为评价反渗透进水水质的主要指标。通过对超滤出水水质进行检测分析并对反渗透膜主要污染物进行分析,探讨目前胶州湾海水淡化过程中反渗透进水SDI的影响因素及各因素影响程度,结果表明:微生物作为自然水体中广泛存在的生物,其随季节和温度变化造成的总量变化是影响SDI的最主要因素;水体中的硫酸盐以及Si、Al、Fe胶体是造成膜污染的主要无机污染物;此外,浊度与水样的SDI没有相关关系,也不能在反渗透过程中对水质情况进行有效衡量。最后,针对影响SDI的微生物因素的研究以及膜表面无机胶体的清洗提出未来发展方向。

反渗透进水污染指数(SDI)测试的作用效果分析

反渗透应用越来越普遍。但是,膜的污染阻碍了这项技术的进一步推 广应用。胶体和颗粒污堵会造成反渗透过滤系统遭受严重的通量下降,造成 一段压差快速增加,可严重地影响反渗透元件的性能。污染指数值是目前检 验处理系统出水是否达到反渗透进水要求的主要手段。然而,目前的SDI测 试对反渗透运行的作用与效果有一定局限性。SDI值尽管很小,有的反渗透 一段压差仍快速上升,影响反渗透的运行。而影响SDI的测定使用效果的影响 因素较多,SDI还不能克服这些因素对反渗透实际运行的影响。

喀斯特石漠化区土地利用方式对土壤质量性状的影响

以贵州省晴隆县喀斯特石漠化生态系统不同土地利用方式土壤为研究对象,采用空间代替时间的方法,以林地(封育)条件下石漠化生境土壤为对照,对比分析灌丛草地、草地和耕地3种土地利用方式对土壤物理、化学性状的影响。结果表明:喀斯特石漠化区不同土地利用方式下土壤物理、化学性状差异明显。不同土地利用方式下土壤物理性黏粒含量表现为林地>耕地>灌丛草地>草地,草地土壤有机质含量(143.36 g/kg)、全氮含量(7.82 g/kg)和碱解氮含量(362.77 mg/kg)明显高于其他土地利用方式。耕地土壤有机质含量(56.22 g/kg)、全氮含量(3.10 g/kg)、碱解氮含量(125.22 mg/kg)明显低于其他土地利用方式。林地土壤速效钾含量最高,为192.15 mg/kg,耕地最低,为112.55 mg/kg,耕地土壤缓效钾含量最高,为277.25 mg/kg;除土壤物理性黏粒、细粉粒和p H值呈弱-中等变异外,其他指标均呈中等变异;土壤物理性黏粒、有机质、碱解氮和速效磷的相关强度较大,在改善土壤物理性质和促进养分循环中起着重要作用,是土壤质量的关键因子;以林地(封育)为对照,草地、灌丛草地和耕地的土壤退化指数(soil degradation index,简称SDI)分别为-1.18%、128.80%、-153.59%,耕地土壤退化指数最低,退化程度最高。研究表明,土地利用变化对喀斯特石漠化区土壤物理和化学性状差异明显,相对林地而言,在提高和维护土壤质量性状方面,草地和灌丛草地具有较好的效果,草地土壤质量相对提高,耕地则相对较差,土壤质量发生了严重的退化。

低山丘陵区土地利用方式对土壤质量的影响——以河北省遵化市为例

通过调查河北省遵化市低山丘陵区油松林、板栗、草地和坡耕地等典型土地利用方式对土壤养分和土壤容重的影响。土壤取样取土壤表层 0～ 2 0 cm。结果表明 ,森林的砍伐以及随后的耕种显著增加了土壤容重并降低了大部分土壤养分。和林地相比 ,草地、当年开垦的农地、板栗和耕种 3年的农地容重分别增加了 1 3.3% ,1 4.2 % ,2 7.5% ,39.7%。除全磷外 ,板栗和耕种 3年的农地土壤养分有显著下降 ,和林地相比 ,板栗有机质减少了 60 .7% ,全氮减少了 35.6% ,全钾减少了 2 1 .3% ,速效钾减少了 57% ;耕种 3年的农地土壤有机质、全氮、全钾和速效钾则分别减少了 62 .9% ,52 .6% ,31 %和 60 %。土壤退化指数的计算结果表明板栗和耕种 3年的农地土壤发生了较为严重的退化。

喀斯特山区土地利用方式对土壤质量演变的影响

通过调查喀斯特山区典型土地利用方式对土壤养分和土壤容重的影响 ,结果表明 ,森林的破坏以及随后的耕种显著增加了土壤容重 ,并降低了大部分土壤养分。和林地相比 ,灌木林、灌丛、草地和退耕 3年的蒿草地容重分别增加了 32 % ,2 0 .3% ,4 6 .9% ,5 2 .3%。除全钾外 ,草地和退耕蒿草地土壤养分显著下降 ,和林地相比 ,草地有机质减少了 2 9.3% ,全氮减少了 4 8.2 % ,全磷减少了 6 6 .3% ,碱解氮减少了 4 5 .8% ,有效磷减少了 5 6 .3% ,有效钾减少了 6 0 % ;退耕 3年的蒿草地土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷和有效钾分别减少了 85 .6 % ,84 .7% ,81.4 % ,74 .9% ,87.5 %和 90 .6 %。土壤退化指数的计算结果表明 。

基于土地利用变化的热带植物群落功能性状与土壤质量的关系

为了明确热带天然林转变为橡胶林和槟榔后土壤质量变化,揭示土地利用变化下植物群落功能性状对土壤质量影响。在海南中部山区,以原始林(PF)、次生林(SF)、槟榔(Areca catechu)林(AP)、纯橡胶(Hevea brasiliensis)林(RP)和橡胶益智(Alpinia oxyphylla)林(RAP)为对象,探索天然林退化后土壤性质和质量变化,分析了植物群落功能性状(凋落物量、郁闭度、根长密度、细根密度和比根长)对土壤质量影响。结果表明:1)与原始林相比,其他土地利用类型凋落物量、根长密度、细根密度、土壤总孔隙度、最大持水量、土壤有机碳和总氮显著降低,土壤容重显著增加。人工林土壤碱解氮明显降低,但总磷、总钾和缓效钾明显升高(P<0.05)。2)与原始林相比,次生林、槟榔林、纯橡胶林和橡胶益智林土壤质量指数分别降低63.4%、85.8%、81.2%和84.1%,随原始林、次生林和人工林梯度土地利用强度的增加,土壤质量显著降低(P<0.05),但人工林间土壤质量无显著差异。3)凋落物量、郁闭度、根长密度和细根密度均与土壤质量指数显著正相关(P<0.05),细根密度对土壤质量的直接影响效应最大,凋落物间接影响效应最大。天然林转变为橡胶和槟榔林显著改变土壤性质和质量,群落性状细根密度和凋落物可较好解释土壤质量变化,强化人工林林下植被和凋落物管理有利于土壤质量改善。

卧龙自然保护区土地利用变化对土壤性质的影响

森林景观受干扰后的次生演替、人工林种植与农业耕作等在许多方面影响着土壤性质的变化。研究选取了四川卧龙自然保护区作为研究地点 ,阐述湿润高山区的土地利用方式与土壤性质之间的关系。选择了六种典型的土地利用方式加以比较 ,方差分析结果表明 ,不同土地利用之间土壤容重、全氮、有机碳、速效磷、速效钾的含量差异显著。相比之下 ,农田土壤养分含量偏低 ,而灌丛有着较高的有机碳、总氮与有效氮含量。 0～ 4 0cm土壤碳的储量变化幅度不大。综合土壤退化指数表明 ,坡耕地 ,撂荒地与人工林有土壤退化的趋势 ,而灌丛与次生林对土壤的性质有着改善的作用。人工林年龄与土壤有机碳、有机氮的含量正相关。

土地利用对岩溶山地土壤质量性状的影响

在重庆市有代表性的岩溶山地北碚、黔江、金佛山、巫山选择10种典型利用方式、26个样地,研究土地利用方式对处于岩溶脆弱生境核心部位的土壤质量性状的影响。结果显示四个研究地区不同土地利用系统中各养分指标间存在较大的变化,但变化规律并不一致。在较大区域内土地利用方式对岩溶山地土壤属性的影响不显著,而小区域内不同土地利用方式下土壤质量、有机质、全氮、全钾、全磷、速效氮、速效磷存在显著差异。土壤退化指数的计算结果表明,岩溶山地土壤质量与土地利用方式的关系复杂,存在区域差异性;同时人工造林改善土地质量状况需要较长时间的演替,简单的退耕还林很难使土壤质量得到恢复。

反渗透系统进水SDI测试技术的优化研究

淤泥密度指数(SDI)作为重要的水质参数可以有效评价反渗透系统进水水质。开展反渗透系统进水SDI测试技术研究,考察各种测试条件和进水性质对SDI的影响,优化测试方法,从而实现对SDI准确高效的监测与分析。结果表明,SDI测试结果与测试条件密切相关,它随着测试时间间隔的缩短而增大,随着测试体积的增加而减小,随着测试水温的升高,SDI值会有增大的趋势,随着压力的增加,SDI值也会明显地增大;低浊度是反渗透系统进水的必要条件,测试时需控制进水的浊度在0.10 NTU以下。

水质条件对反渗透系统进水SDI测试结果的影响

淤泥密度指数(SDI)作为重要的水质参数可以有效评价反渗透系统进水水质。该文开展反渗透系统进水SDI测试技术研究,考察水质条件对SDI测试的影响,分析造成SDI升高的主要影响因素,实现对SDI准确高效的监测与分析。结果表明,SDI测试结果与水质条件密切相关,水中悬浮物含量对SDI测试结果影响很大,当水体中悬浮物含量大于0.4 mg/L时,SDI15已经无法测出;浊度与水样的SDI没有必然的联系,很小的水体浊度却反映为较大的SDI值;SDI对水中的胶体尤其敏感,而且受pH影响很大,随着铁铝含量和pH的增加,SDI变大,但是SDI对水中的铝胶体不如铁胶体敏感,建议反渗透进水的全部铁含量低于50 ppb;水体中低分子量有机物和水体盐度对SDI测试结果影响不大。

超滤膜出水污染密度指数检测技术研究进展

超滤膜出水污染密度指数(SDI)是评价超滤作为反渗透海水淡化预处理产水水质的重要指标。结合美国标准ASTM D4189-07,介绍了SDI的标准检测方法,综述国内外开展SDI检测技术研究的现状,分析SDI测试的影响因素,并对未来开展SDI检测技术研究提出展望。

科尔沁沙地土地利用与耕作方式对土壤风蚀的影响

土壤风蚀造成的直接生态后果是土地资源的退化。在春播前两次沙尘暴事件中,对科尔沁沙地几种具有代表性的土地类型的土壤风蚀量及土壤特性进行了野外测定、分析,结果表明:(1)在同一沙尘暴天气下,由于土地利用和耕作方式的不同,土壤风蚀量存在着差异,新垦农地和翻耕农地的风蚀量显著高于未垦草地、免耕农地和麻黄地;免耕农地则与未垦草地的风蚀量相差不大,风蚀危害较轻;麻黄地几乎不受风蚀侵害。新垦农地、翻耕农地、免耕农地、未垦草地、麻黄地两次观测的土壤风蚀量平均值依次为24.59、15.60、2.26、1.46和0.22 g/h.cm2。(2)基于土壤特性计算的土壤退化指数结果表明,新垦农地和翻耕农地发生了较为严重的退化。

超滤产水SDI值检测技术研究

淤泥密度指数(SDI)是重要的水质参数,可以有效评价超滤预处理后进反渗透系统的进水水质。开展超滤产水SDI检测技术研究,考察各种测试条件和水质参数对SDI的影响,优化测试方法,从而实现对SDI准确高效的监测与分析。结果表明,SDI测试结果与测试条件和水质参数密切相关,随着测试时间间隔的减小而增大,随着测试体积的增加而减小,随着测试水温的增加,SDI会有增大的趋势。合格的SDI必然有很低的浊度,但低浊度不能确保SDI的合格。铁胶体和铝胶体的存在对SDI有影响,随着浓度和p H值的增大,SDI变大,当水中铁含量大于50μg/L后,SDI很大,水中铝含量在大于50μg/L后,SDI仍较小。

超滤膜出水污染密度指数测试方法研究

水污染密度指数(SDI)是重要的水质参数,可以有效评价超滤膜预处理效果和反渗透进水水质。结合ASTM标准D4189-07,介绍了SDI的标准测试方法,开展了不同水体系中SDI测试研究,进行了手动和在线自动两种测试方法的比较。结果表明,全自动SDI仪的测试数据准确可靠,精密度高,完全可以满足日常测试水体SDI的要求,为SDI测试提供了新的途径。