贵州省惠水县涟江大坝土壤硒分布特征及影响因素研究

【研究目的】涟江大坝位于贵州省惠水县,为查明该地区土壤硒分布特征,系统采集了表层土壤样品337件,成土母岩样品4件,土壤剖面样品16件,分析测定Se、养分元素和As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn重金属元素等含量。【研究方法】通过表层土壤、成土母岩、土壤剖面样品中Se、养分元素、重金属元素含量对比分析,结合相关性分析方法,对该区土壤Se分布特征进行评估。【研究结果】区内土壤偏酸性,土壤中Se元素含量范围为0.19~3.65 mg/kg;土壤中养分元素P、B和SOM含量高;区内不同成土母质表层土壤Se平均值具有上石炭统灰岩>中二叠统茅口组灰岩>中二叠统栖霞组灰岩>上白垩统茅台组砂岩>中三叠统罗楼组灰岩>中三叠统边阳组碎屑岩的变化规律;区内土壤剖面中Se含量随深度加深而降低。【结论】区内富硒土壤丰富,主要为中等和高级,富硒土壤面积为42.94 km2;土壤中Se与SOM呈显著正相关关系,Se与K_(2)O、pH呈显著负相关关系。

基于Horton模型的涟江流域马尾松林冠截留模拟

喀斯特地区林冠截留对降水再分配和水源涵养起到重要的作用。以涟江流域马尾松为研究对象,以植被截留观测数据为基础,基于Horton模型建立涟江流域马尾松林冠截留模型。结果表明:观测期内,涟江流域降雨总量为520.67 mm,叶面积指数平均为0.39;马尾松林冠截留总量的模拟值为67.79 mm,与实测值误差16.55 mm,两者间的决定系数(R^2)为0.75,模型模拟效果较好;流域内马尾松林冠截留量占全年降水总量的17.04%,且流域林冠截留空间分布呈现由东北部向南部递减的规律,流域内黄壤与石灰土上的马尾松林冠截留量较大,而不同地貌对林冠截留量的影响较小。总体而言,构建的模型能达到较好的模拟效果,涟江流域马尾松林具有较强的林冠截留作用。

基于MOD16产品的涟江流域蒸散量时空变化特征

地表蒸散量对调节区域水热条件起着重要作用,也是区域水文水循环研究的重要内容。基于MOD16遥感数据集,分析2000—2014年涟江流域地表蒸散量的时空变化特征。研究表明:涟江流域蒸散量实测值与MOD16遥感产品之间的相关系数较高(R^2=0.91),表明该数据集能满足对涟江流域地表蒸散发的研究需求;流域不同季节、不同土地利用类型及地貌类型的蒸散量存在差异性,表现为:夏季>春季>秋季>冬季,林地>草地>耕地>未利用地>建设用地,岩溶高原>峰丛洼地;15a间的多年平均蒸散量总体呈上升趋势,尤其是2011—2014年的蒸散量较大,气温、降水、土地利用方式和地质条件背景对地表蒸散发产生重要影响,植被覆盖的增加是流域蒸散量上升的主要原因。研究结果对科学认识地表蒸散发的时空变化特征及其影响因素、流域水循环研究、水资源的合理开发利用和生态环境建设具有重要的理论与实践意义。

锦绣涟江 世外桃源

认识惠水，如果仅从那首唱遍大江南北的布依民歌《好花红》是远远不够的。

涟江上游表层岩溶泉水污染源解析

为明确涟江上游表层岩溶泉水化学污染特征及其污染来源,选取区域内7个地表饮用泉作为研究对象.测定泉水水温(T)、电导率(EC)、溶解氧(DO)、pH、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH4-N)、硝氮(NO_(3)-N)、高锰酸盐指数(COD)并研究其与泉眼半径200、500、1000 m范围内耕地、住宅用地及交通用地面积的相关性.研究结果表明,依据地表水环境质量标准(GB3838-02)等水质标准,涟江上游7个表层岩溶泉水TN均超标,耕地周围的泉水TP、NH_(4)-N、NO_(3)-N也超过标准值,表明该区域表层岩溶泉水总体高N而局部高P的污染特征.主成分分析表明农业活动对泉水TN、TP、NH_(4)-N、NO_(3)-N及COD含量产生了一定的影响.泉眼半径200 m范围内耕地面积与TP、NH_(4)-N显著正相关,表明小范围内农业活动是泉水N、P污染的主要源头;500 m范围内EC与住宅用地面积显著正相关,表明较大规模人类聚居可能造成泉水离子成分偏复杂.从保护地表饮用泉的角度出发,建议泉眼半径200 m内减少农业活动强度及频率,泉眼半径500 m内控制人口密度及日常生活排污量.

典型喀斯特地区土壤水分遥感反演——以涟江流域为例

土壤水分是水文循环中的关键因素,尤其对喀斯特地区的生态环境具有十分重要的意义。基于Landsat 8 OLI_TIRS数据,采用温度植被干旱指数(TVDI)对涟江流域的土壤水分进行估算。结果表明:研究区内旱情分布较广,轻旱占流域总面积30%。土壤含水量与TDVI较好地符合y=-149.47TVDI+97.255的关系,喀斯特流域土壤含水量可通过TVDI进行估算。土壤水分随着坡度增大而增加,阴坡土壤水分含量大于阳坡与无坡向,季节上冬季大于秋季和春季,春季和秋季差异相对较小。不同土地利用土壤水涵养能力表现为:林地>灌木林地>草地>耕地>其他用地。研究结果可为喀斯特流域相关部门制定合理有效的抗旱、防旱措施提供一定的科学依据。

宇宙成因核素^(26)Al/^(10)Be约束贵州涟江流域沉积物埋藏历史

贵州喀斯特地区位于青藏高原向丘陵地貌转换过渡带,区内发育多级层状地貌面,是研究区域构造-气候-剥蚀耦合作用的天然实验场。本文测定了贵州省惠水县境内涟江I级阶地沉积物中原位宇宙成因核素^(10)Be和^(26)Al浓度,通过暴露-埋藏模型对沉积物埋藏历史和物源进行研究。与前人研究结果相比,涟江流域单核素剥蚀速率(^(10)Be平均剥蚀速率为10.85±0.97 m/Ma)显著低于贵州高原其他流域。结合双核素暴露-埋藏模型,研究结果表明更新世以来沉积物样品可能经历了复杂暴露-埋藏-再暴露过程,其物源可能是异地埋藏或洞穴堆积等非稳态剥蚀区。宇宙成因核素对^(26)Al-^(10)Be联用能有效判别非稳态剥蚀过程,弥补了单核素不能表征沉积物埋藏历史的不足。

基于遥感和GIS的贵州省涟江流域土地利用时空变化研究

在遥感和GIS技术的支撑下,基于1995年、2005年和2017年遥感影像目视解译获得3期土地利用数据,结合土地利用动态变化和土地利用转移矩阵的方法,对贵州省涟江流域1995-2017年土地利用时空变化特征进行分析。结果表明:近20a来,涟江流域的土地利用以灌木林地、耕地、林地和草地为主,灌木林地和耕地的面积呈下降趋势,林地呈略微增加趋势,草地先增加后下降,其他用地和水域面积呈下降后又保持平稳趋势,建设用地的面积则持续增加;各土地利用类型在2005-2017年的变化程度比1995-2005年更剧烈,从1995-2017年整个研究时段来看,建设用地的增加趋势最明显,主要分布在流域中部的惠水县和北部的花溪区党武镇、青岩等地;在1995-2005年,土地利用转移主要表现为耕地转为草地和林地灌木林地转为林地,说明退耕还林还草、石漠化治理等生态建设效果比较明显;而在2005-2017年,耕地、草地和水域转为建设用地较为明显,流域近年的城镇化进程在逐步加快;建设用地和耕地主要在研究区中部偏东呈纵列分布,林地主要在研究区中部呈块状分布,草地和灌木林地遍布全区,且两者差别不大,除此之外部分耕地在研究区零星分布。研究结果为涟江流域的生态文明建设、城镇化发展和土地资源利用规划等提供重要的数据基础与理论依据。

土壤重金属污染现状调查与评价:以贵州惠水涟江高效农业园区为例

通过系统取样和分析测试对贵州惠水涟江高效农业园区土壤重金属污染现状进行了科学调查与研究,并采用单因子污染指数、内梅罗污染指数、富集因子法和潜在生态污染指数法对其土壤重金属污染现状、元素富集程度及潜在生态风险进行了综合评价。结果表明:222个样品的pH值<7.0,占比66%,这表明该园区以酸性土为主;从综合评价结果来看,园区土壤的重金属污染程度轻微,元素富集程度不高,对环境的生态污染程度轻微;园区内的重金属(Cd和Hg)污染,其来源可能受地质背景、工业三废、燃煤、长期施肥等综合影响。

贵州省惠水县涟江大坝耕地质量现状及开发利用建议

耕地质量调查是科学反映耕地质量状况的有效途径,惠水县耕地质量地球化学调查评价是贵州省耕地质量地球化学调查评价项目的子项目之一,涟江大坝是其中的重点工作区域。通过对表层土壤的采样与检测分析,发现涟江大坝耕地土壤酸碱度主要表现为中性和酸性,养分元素有"富N,贫P、K"特征,养分综合为中等至丰富等级的耕地占比超过九成,环境综合质量等级基本全部为安全利用及优先保护类,耕地土壤质量综合几乎均为中等至优质等级,可安全利用富硒耕地占比超过98%。涟江大坝耕地土壤的以上各种指标均明显优于全县耕地,具有极高的开发利用价值。结合涟江大坝的耕地质量现状,提出了发展富硒农产品、优质高附加值农产品的农业产业方向,并建议控制施用氮肥、针对性补充施用磷肥、广泛增施钾肥。

基于Priestley-Taylor模型的贵州省涟江流域蒸散发时空变化及其影响因素分析

开展蒸散发时空变化及其驱动因素研究,对流域水土资源开发管理和可持续利用具有重要意义。基于Priestley-Taylor模型,结合地表温度、地表反照率、NDVI、太阳天顶角、DEM、土壤和土地利用覆盖类型等多源遥感数据,对贵州省涟江流域2005—2014年ET(Evapotranspiration,蒸散发)时空格局及其影响因素进行研究。结果表明:Priestley-Taylor模型在涟江流域的反演精度良好,相对误差为-1.39%~12.05%,估算结果能够满足该区的蒸散发研究需求;涟江流域2005—2014年ET多年均值为901.08 mm/a,总体呈波动增加趋势,增长率为36.8 mm/(10a),年内ET呈春、夏季节高而秋、冬季节低的单峰变化形式;流域ET的空间差异明显,总体呈东南、东北高,西部和中部地区低的空间分布格局,春、夏、秋季ET的空间分布与多年平均空间分布基本一致,而冬季的空间分布较为不同;不同土地覆盖类型的蒸散强度表现为:常绿针叶林>永久湿地>落叶阔叶林>裸地或低值被覆盖地>城市建成区,高植被覆盖区的蒸散发大于低植被覆盖区;不同土壤类型的蒸散发表现为:石灰土>黄壤>红壤>水稻土>紫色土。石灰土的土层较薄,蒸散量较大,不利于土壤水分涵养。