水位消涨对地基侵蚀作用及实例分析

根据现场勘察、调查及周围环境条件的分析,分别对不同地质、地貌条件下的合肥市某国际集装箱堆场地基溢水问题、合肥市清真寺房屋开裂问题和安徽省石台县某商品房住宅楼地基潜蚀问题进行了讨论,认为上述问题的产生主要是场地水文地质条件急剧变化,由于水位消涨对地基的侵蚀作用而引起的。在建(构)筑物的施工和运营当中,由于自然条件的变化和人类建筑工程活动的影响,常会造成场地工程地质条件急剧变化,如地基土压缩、结构扰动、渗透变形等新的工程地质问题。当地下水位上升时,常会造成地基土及垫层的软化,强度降低,欠固结土的湿陷;地下水位急剧下降时,形成隐伏土洞塌陷、地基沉降、潜蚀现象等。

三峡库区水位消涨对杉木溪消落带土壤性质的影响

为了准确揭示杉木溪消落带土壤养分及其空间分布对三峡库区水位消涨及其所带来的环境变化的响应,2014年研究了5个完整水位消涨周期的不同海拔梯度和土层深度土壤。沿海拔梯度分别在150、155、160、165、170、175 m处各设置1个样带,180 m处设置1个对照样带,每样带设置5个样方,在各样方内选取4个角及中心点共5个样点,用土壤采集器分别在0～5、5～10和10～15 cm土层分层采集土样。结果表明,在水位消涨的作用下,消落带土壤养分含量显著下降,有机质、全氮和全磷含量与非消落带土壤相比分别减少了14.55%、20.00%和26.12%,土壤p H值则显著增加。水位消涨还导致消落带土壤养分随海拔梯度呈显著的空间变化。其中,有机质、全氮和全钾含量以中部消落带土壤的含量最高,全磷含量则以中下部消落带土壤的含量最高,而土壤p H值随着海拔梯度的减少而增加。消落带和非消落带土壤养分在不同土层之间有着显著差异,有机质、全氮、全磷含量随土壤的加深而显著减少。在水位消涨的影响下,消落带表层土与下层土有机质和全氮含量的差异显著减少,而全磷和全钾含量的差异则有所增加。

秋华柳种群光合作用性能对人工调节水位消涨的响应

【目的】研究秋华柳夏季水淹后整个生长期内不同阶段光合作用性能的变化,揭示秋华柳种群光合性能对水生态环境变化的适应机制,为该物种的保护和利用提供科学依据。【方法】以三峡大坝下游关洲岛的秋华柳(Salix variegata Franch)种群为实验材料,通过野外调查测定的方式,设定不同梯度测定时间:在出露初期(出露60 d内)每隔10 d以及整个生长期的前期、中期和后期(出露50、110和170 d),分别测定植株的光合作用性能,揭示人工调节河流对植物种群光合作用性能与植株生长的影响。【结果】在人工调节水位消涨格局下,秋华柳种群的光合作用性能在出露初期能快速恢复。植物的光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(T_(r))等均随着生长恢复进程显著上升,最大净光合速率(P_(n max))和表观量子效率(AQY)等光响应曲线特征值以及光合色素含量也相应快速增加。种群光合作用性能在整个生长期内以生长前期最高,其次分别为生长后期和中期,其中生长前期的净光合速率分别比生长中期和后期增加59.39%和30.77%。光响应曲线特征值以及光合色素含量的变化也呈相近的变化趋势。Pearson相关分析显示,秋华柳种群光合作用性能的相关参数均与土壤含水量呈显著相关,蒸腾速率和类胡萝卜素含量与水位呈显著相关。【结论】大型水利水电工程对河流水位消涨调节引起的生境地土壤含水量下降和出露时间减少,会对秋华柳种群的光合作用性能产生较为严重的影响,并进一步影响种群的生长。

不同植物恢复模式下香溪河消落带土壤种子库特征及其对水位消涨的响应

三峡工程修建所引起的库区水位消涨幅度和节律的改变,导致了消落带植物和土壤种子库的退化,恢复消落带植物和土壤种子库成为消落带生态保护的关键问题。通过样方调查和种子库萌发实验,研究了三峡库区香溪河人工和自然植物恢复模式下消落带土壤种子库的组成与分布特征、土壤种子库与地上植物相似性以及它们对库区反季节水位消涨节律的响应。研究结果表明,植物恢复模式对消落带土壤种子库的物种组成和物种多样性及其空间分布有一定程度的影响;在植物人工恢复采样地,土壤种子库含有44种物种的种子,以消落带上部的物种最丰富;在植物自然恢复采样地,土壤种子库含有50种物种的种子,以消落带中部的物种最丰富。在水位消涨的影响下,消落带土壤种子库的物种组成和物种多样性都趋于简单,物种生活型以一年生草本植物为主。植物恢复模式和水位消涨还引起消落带土壤种子库种子数量空间分布格局、种子库与地上植物相似性的变化。水位消涨增加了土壤种子库与地上植物的相似性,并使得两种植物恢复模式下的土壤种子库的最高种子密度都出现在消落带中部(海拔165 m处),但是人工恢复区土壤种子库的平均种子密度显著低于自然恢复区,其土壤种子库植物种子与地上植物的相似指数略高于自然恢复区。目前三峡库区所采用的消落带植物人工恢复技术在土壤种子库的恢复方面存在一定局限性,今后应在物种的配置上作进一步的改进。

濒危物种疏花水柏枝残存种群有性繁殖的时空变化

本文以分布于枝江关洲岛的濒危物种疏花水柏枝(Myricaria laxiflora(Franch.)P.Y.Zhang et Y.J.Zhang)为研究对象,调查其种群开花和结果性状沿高程的变化,分析该残存种群有性繁殖的时空变化规律;同时结合三峡大坝-葛洲坝水利水电工程修建所引起生境地水位消涨节律的变化,分析其对残存种群有性繁殖的影响。结果显示,残存疏花水柏枝种群的有性繁殖在不同高程之间存在显著差异。消涨带上部植株的每株花枝数、每枝花朵数、每株花朵数分别比消涨带中部植株高66.09%、50.14%和98.63%,比消涨带下部植株高79.50%、283.33%和461.05%。消涨带上部植株的每株果枝数、每枝结果数、每株结果数、每果种子数和种子发芽率分别比消涨带中部高60.17%、25.26%、88.05%、6.96%和30.69%,比消涨带下部高97.39%、82.45%、208.31%、19.12%和45.91%。相关性分析结果表明,植株的开花结果特性与高程、出露时期、土壤含水量以及温度变化极显著相关。环境因子对有性繁殖的影响强度依次为出露时间>高程>日均温度>土壤含水量。上游水利水电工程对疏花水柏枝残存种群的有性繁殖具有一定的影响。

三峡水库泄水期消落带土壤微生物活性

以三峡库区香溪河消落带土壤为对象,研究泄水期(5—8月)消落带不同海拔土壤理化性质及微生物活性,旨在揭示三峡库区消落带土壤质量变化趋势。结果表明:随着海拔降低、淹水强度增强,消落带土壤含水量增加,pH值上升,土壤微生物生物量和微生物熵逐渐降低,土壤代谢熵显著增加,干湿交替区165m以下土壤代谢熵显著高于未淹没区175～185m。表明香溪河消落带低海拔土壤受江水淹没胁迫,pH值趋于碱性,土壤环境质量降低,不适宜微生物的生长。消落带各海拔土壤SOC、TN和C/N无显著差异;但干湿交替区土壤SOC、TN和C/N的变异系数降低,表明干湿交替是影响库区消落带土壤碳、氮分布的重要因子。相关分析显示,土壤C/N与SOC呈极显著正相关,说明香溪河消落带C/N的变化主要由SOC决定。