衡阳市区高兴剖面红土化学风化强度与物源分析

为研究衡阳市红土风化强度和原始物质来源,对高兴剖面86件样品进行了元素测试和分析。结果表明:1)地球化学参数CIA、BA值指示,风化强度由底部往上呈现减弱趋势,高兴剖面上段(72cm以上)为中等风化强度,下段(72cm以下)为强烈化学风化程度。2)元素UCC标准化曲线显示,元素Na、Ca、Mg、K和Sr表现出不同程度的亏损,AI和Fe为轻度富集,暗示了红土剖面曾经遭受了Na、Ca、Mg、K化学风化。3)A-CN-K风化趋势图指示,不同土层在物质组成上具有高度均一性,剖面风化过程发展到K元素迁移阶段,风化作用以伊利石和钾长石风化为特征;4)常量元素比值显示,高兴剖面红土与衡山花岗岩风化壳元素比值曲线相近似,微量元素La/Co、Th/Cr比值与酸性来源细粒沉积物比值参数范围较吻合,说明了高兴剖面红土可能与花岗岩风化壳同源。     

陕西周原地区全新世黄土-古土壤序列风化程度研究

通过对周原LC全新世黄土-古土壤剖面的元素含量分布及其化学风化程度和元素迁移特征的研究。结果发现:古土壤S₀的CIA和Rb/Sr值高于黄土L₀,Na/K比低于黄土L₀,指示其风化程度强于黄土L₀,形成时期气候比黄土堆积时期温暖湿润;黄土风化成壤过程中,Si,K和Fe相对富集,而Ca,Na,Mg和Ti则迁移淋失,呈现Ca>Na>Mg>Ti>Al>Si>K>Fe的迁移序列;全新世剖面化学风化程度处于脱Na和Ca阶段或早期去K阶段。     

西拉木伦河流域地表沉积物粒度、化学元素分布特征

通过对内蒙古西拉木伦河流域沉积物的采样分析,结果表明:西拉木伦河地表沉积物的粒度组成以63~250μm粒径为主,粒度特征表现出一定的风成特点;化学组成以Si、Al为主,与上陆壳平均化学组成相比,除Si O_2、Co、As Ni、Ba、Ce等元素外,均处于不同程度的亏损;不同河段沉积物粒度参数、化学元素的分布具有一定相似性,且化学元素含量之间存在高度的相关性,均表明其具有相似的的物源;不同河段A-CN-K图解及CIA(化学蚀变指数)揭示了西拉木伦河不同河段地表物质化学风化程度均较低,处于较弱的去Na、Ca阶段。不同河段化学风化程度差异与其局地气候及地貌格局息息相关;不同地貌单元沉积物粒度组成、地球化学过程的递变规律与距河道远近、地貌、植被等因素有关;西拉木伦河平均粒径与一些元素的相关性,说明粒度和化学元素之间存在一定关系。总之,在不同空间尺度上,西拉木伦河地表沉积物理化特征的分异实质上反映了风动力和水动力的差异性分选。该研究对于构建风水两相沉积物综合判别指标等问题有着重要的意义。     

盐池内流区地下水水化学特征及其形成作用

对盐池内流区浅层地下水进行取样分析测试,采用描述性统计、Pearson相关性分析、piper三线图、Gibbs图、离子比例系数图等方法对该区浅层地下水的水化学特征及其成因进行了分析研究.结果表明:1)研究区浅层地下水总体呈偏碱性,硬度极大,属于微咸水,并且F-含量普遍偏高.2)研究区浅层地下水常量组分为Na+、SO42-、Cl-,其次是HCO3-、Mg2+和Ca2+,水化学类型以Cl-Na型和SO4-Na型为主.3)地下水化学组分来源于硅铝酸盐矿物,碳酸盐矿物,以及岩盐、石膏等蒸发岩的风化溶解.4)地下水水化学特征的形成与溶滤作用、阳离子交换作用、蒸发浓缩作用、混合作用等有关,并以蒸发浓缩作用为主.     

辽南石槽剖面红色风化壳地球化学特征初步分析

通过对元素含量分布特征、元素活化情况以及化学风化强度的分析,研究辽南石槽剖面红色风化壳的地球化学特征,为认识不同地区红色风化壳风化特征的空间差异提供初步依据。结果表明:石槽剖面红色风化壳的化学组成以SiO_2、Al_2O_3和Fe_2O_3为主,化学风化过程中Fe、K、Na、Mg和Ca发生不同程度的迁移淋失,而Al、Si相对富集。微量元素含量平均值排序为MnO>ZrO_2>Cr_2O_3>Rb_2O>ZnO>NiO>SrO>CuO,Ni、Cu、Zn、Sr、Mn等微量元素强烈亏损,淋失程度随风化程度的增强而增强。石槽剖面红色风化壳发育在较温暖、湿润的气候条件下,处于脱Ca、Na富Al的中等化学风化阶段。     

疏勒河流域玉门-瓜州盆地地下水化学演化特征

综合运用水文地球化学技术,研究疏勒河流域玉门-瓜州盆地地下水化学特征及演化规律。地下水化学类型从无明显特征逐渐向SO2-4-Na+型水演化。岩盐、芒硝、石膏的溶解对Ca+、Na+、SO2-4及Cl-的影响较大,同时决定着地下水的化学类型。反向阳离子交换对Ca2+、Mg2+的浓度起到了重要作用,芒硝与岩盐溶解的Na+促进了地下水与含水层介质的离子交换,随着交换到水中的Ca2+、Mg2+离子浓度增加,碳酸盐沉淀,HCO-3减少。另外,河水和反硝化作用也对地下水的SO2-4、NO-3和K+的含量有影响。该研究可为采用水化学研究地下水资源属性提供一定的借鉴意义。     

巴里坤山地基岩对盆地松散沉积化学成分的控制

通过对比新疆巴里坤地区基岩、湖积物和土壤中相关化学成分发现 ,研究区基岩相对陆壳贫Mg ,Ca ,Fe ,Al等主要成分和Cr,V ,P ,Zn等微量元素 ;湖积物则出现了Ca ,Mg ,(Fe)相对基岩的富集 ,Al,Cr,Ba ,V的进一步贫化 ;在较干旱环境下形成的土壤基本保持了基岩的P ,K含量特征 ,表明该地松散沉积物既有对基岩化学成分的继承 ,又有在此基础上的地球化学分异。     

新疆三种类型盐生植物矿质元素含量的特点比较

通过比较生长在新疆极端干旱区的三种生态类型的盐生植物 ,即积盐植物 (以盐爪爪为代表 )、泌盐植物(以柽柳为代表 )和避盐植物 (以芦苇为代表 )地上部元素含量特点 ,发现盐爪爪属于Na>K >Ca >Mg型SO2 -4-Cl-盐生植物 ,柽柳属于Ca>Mg >Na>K型Cl--SO2 -4盐生植物 ,芦苇属于Ca >Na >K >Mg型的Cl--SO2 -4型盐生植物。Na、K、Cl-含量以盐爪爪 >柽柳 >芦苇 ,SO2 -4含量以芦苇 >柽柳 >盐爪爪 ,Mg2 + 含量柽柳 >盐爪爪 >芦苇 ,Ca含量为柽柳 >芦苇 >盐爪爪。这三种盐生植物体内元素含量特点与其生长的土壤盐分类型相反     

内蒙古南部砒砂岩岩性特征对重力侵蚀的影响

重力侵蚀是内蒙古南部砒砂岩区的主要侵蚀类型之一,其重力侵蚀模数可高达25615 t/(km2.a)。年平均重力侵蚀量占总侵蚀量平均值的30.6%。针对砒砂岩重力侵蚀发育过程,通过在砒砂岩区的野外调查、原状岩石性质测试结果分析,认为砒砂岩岩石的矿物组成、结构、微结构的岩性特征,决定了不同岩性砒砂岩的抗风化能力和风化程度的不同,导致风化侵蚀速率的差异,不同岩性互层的地层组合方式,加剧了砒砂岩的重力侵蚀。     

迪那河-阳霞河绿洲土壤盐渍化现状特征分析

迪那河-阳霞河绿洲土壤盐渍化日益严重,直接影响当地农业发展和生态环境建设。在野外考察、GPS定点和土壤采样分析的基础上,运用统计特征值和趋势分析等方法,探讨了研究区土壤含盐量、盐分化学组成、空间分布以及电导率与各离子含量间的关系、各盐离子间的相关性等现状特征。分析结果表明:(1)研究区土壤pH值的平均值为7.46,属于中性土壤。0~50 cm土层盐分含量呈T型分布,0~10 cm土层的含盐量最大,平均值为2.10%。土体中各阳离子含量为Na++K+Ca2+Mg2+,阴离子含量为SO42-Cl-HCO3-,而CO32-未检出。(2)不同土地类型的盐渍化空间变异显著,果园地的盐渍化最轻,含盐量为1.04%,盐生草地的最高,为5.28%。耕地和果园地的离子含量以Na++K+和SO42-为主,其它土地类型的以Cl-、SO42-和Na++K+为主。(3)土壤含盐量与电导率有较好的相关性。总溶解固体和各离子含量之间也存在很密切的关系。     

天山冰川区山溪河水化学成分变化过程分析

2014年8月在天山北坡中段对玛纳斯河流域西部鹿茸冰川的考察中,采集了冰川表面融水径流至大南沟出山口以及流域内其他主要河流的水样共30个,从氢氧同位素关系、Gibbs图分析、水化学Pipper图分析以及相关分析,定量分析了由冰川、降水补给源到出山口的径流不同离子的变化特征和影响因素。结果表明:海拔2 000 m以上高山地区的河水均属TDS(total dissolved solids,总溶解固体)小于100 mg·L~(-1)的低矿化度甘甜淡水。河水呈弱碱性,p H介于6.92~7.86,与TDS、EC具有较好的相关性。河水含有的主要阴阳离子浓度为:HCO_3~-SO_4~(2-)NO_3~-Cl~-;Ca~(2+)Na~+Mg~(2+)K~+。各离子含量整体随着与河床接触时间增加和水流延伸而缓慢增大,不同离子变化过程存在差异。河床岩石成分和离子间复杂的相互作用是导致差异的主要原因。其影响力为:水岩作用降水贡献蒸发浓缩。硫酸盐岩贡献较大,导致SO_4~(2-)增加尤为明显;水化学类型由HCO_3~--Ca~(2+)型转化为(HCO_3~-、SO_4~(2-))-Ca~(2+)型。Cl~-、Na~+、Mg~(2+)、K~+等离子主要受到水化学相互作用的影响。NO_3~-主要来自人类活动和自然生物作用,F~-主要来自水-岩作用。     

陕西省气温与降水变化时空分布研究

根据1981年-2010年陕西及周边的42个气象站点的气温和降水数据,采用经验正交函数分解法(empirical orthogonal function,EOF),结合GIS空间分析方法,计算和分析了陕西省29年气温和降水的时空分布特征以及年内、年际的时间变化特征。结果表明:1)陕西省年气温大致存在三种主要的类型:南北差异型、地形影响型、正负相间型。南北差异型为最主要的空间分布型,表现为温度受纬度变化的影响南部气温较高北部气温较低。2)陕西省年降水大致存在四种主要类型:南北递减型、延河南北反向型、东南-西北分布型、相间分布型。南北差异型为最主要的空间分布型,表现为陕西北部降水较少,南部降水较多。3)陕西省气温空间场对应的时间序列具有明显的年内变化和年际变化;降水空间场对应的时间序列具有较明显的年际变化,而年内的波动性较强。     

甘肃省河西走廊中部新垦荒地土壤养分空间变异特征

结合传统统计学、地统计学方法对新垦荒地土壤养分的空间变异性进行了分析研究.结果表明,土壤OM含量极低,土壤有效P极缺乏, NH4 -N缺乏,有效K局部缺乏,有效Ca、Mg、S含量丰富,尤其有效Ca含量较高.土壤OM、NH4 -N、有效P、K、Ca、Mg和S的变异系数在36.0%～164.6%之间.土壤OM及有效P含量的变异较大, 变异系数分别为87.8%及164.6%;土壤K和NH4 -N次之, 变异系数分别为52.7%及53.4%,有效Ca、Mg、S的变异相对较小,变异系数分别为36.0%、37.6%和46.5%.地统计学半方差分析结果显示,土壤各养分的空间变异结构有较大区别.有效P、K、Mg、S的基底效应介于25%～75%之间,具有中等程度空间相关性.OM、有效Ca及NH4 -N的基底效应均＞75%,空间相关性较弱.根据半方差分析结果,利用GS For Windows的Kriging最优内插法制作等值线分布图,从图中看出土壤OM、有效P、K的空间分布变异较小,分布均匀,NH4 -N的空间分布变异较大,有效Ca、Mg、S的空间分布具有中等程度的变异.     

塔里木河河床渗透系数及其渗漏水量分析

为明晰塔里木河的水文过程,实现水资源的优化配置,采用颗粒分析法,分析塔里木河上中游河床沉积物渗透系数的时空变化特点,并借助达西定律确定了不同来水情景下4个河段的渗漏水量。结果表明:1塔里木河河床沉积物土壤颗粒的粒径0.000 5~0.5 mm,砂类土的比重为83%,因此,Sauerbrei公式用于该河流河道渗透系数的计算。2河床沉积物渗透系数与水温的变化具有一致性,段2、段4、段1和段3的年均渗透系数分别为115.3m·d~(-1)、74.5 m·d~(-1)、71.4 m·d~(-1)、45.2 m·d~(-1),呈逐渐减小趋势。3在12.5%、50%和87.5%的3个来水频率下,河段耗水量、渗漏水量及单位河长渗漏水量均呈现递减趋势;上中游总渗漏水量分别为10.85×108m3、9.94×108m3、9.13×108m3,水量渗漏集中在5—10月。4在同一来水频率下,河段渗漏水量依次为:段1段4段2段3,而单位河长渗漏水量为:段1段4段3段2。验证结果表明,渗漏水量计算结果与定量分离结果误差仅为2%,故渗漏水量及渗透系数计算结果合理。该研究可为实现塔里木河生态引水工程的合理布局和生态保护提供科学依据和技术支撑。     

宁夏银北灌区灌淤土营养元素空间变异性研究

规则网格取样,传统统计学和地统计学方法分别进行资料分析,研究宁夏银北灌区灌淤土耕层土壤有机质和速效Ca、Mg、N、K、P、S含量分布特征及其空间变异性。结果表明,研究区土壤有机质、氨态N和速效K、P含量普遍较低,低于临界值的比例分别为100%、11.8%和22.7%,而Ca、Mg和S含量处于较高水平;速效Ca的变异系数最大为131.13%,其它元素变异系数32.97%~77.45%。利用球型模型对各元素的实验半变异函数进行拟合,结果表明,速效N在田间尺度的空间自相关性表现为纯块金效应,说明其空间变异性主要受灌溉、作物类型、施肥等随机因素影响。而有机质、Ca、Mg、K、S具有较强的空间结构,块金效应在1.6%~20%之间。由于速效P含量的预测值和测量值在0.01水平未达到显著相关,仅用普通克里格插值法绘制了土壤速效Ca、Mg、K、S含量分布图,以直观地反映其空间变异性。     

远源引种樟子松对荒漠区气候及土壤盐碱离子适应性分析

本文通过对远源樟子松在民勤沙区栽培后 ,其生长同当地气候及土壤盐碱离子的灰色关联分析研究 ,认为樟子松生长 ,与当地的日照时数、平均气压、蒸发量、地温、空气湿度、降水量、风速等气象因素关系较为密切 ,是影响樟子松的主要因素 ,而同最大风速因子关系较差 ,是影响樟子松的次要因素。通过樟子松成活率同土壤中的盐碱离子的关联度分析 ,认为土壤 p H值和 HCO3 -离子对樟子松的成活率有大的影响 ,是影响樟子松幼苗成活率的主导因子 ;SO42 -、Mg2 +、Ca2 +、K++ Na+等离子同樟子松成活率关系也很密切 ,Cl-和全盐量同樟子松幼苗成活率关联度较小 ,相对而言是次要因子     

利用多条树轮重建黑河上游地区540年径流量

通过黑河上游不同地区的多条树轮年表及该区域降水量、气温和径流量的统计分析,探讨了黑河上游地区树木年轮与径流量的对应关系,重建了黑河上游地区自1450年以来径流量的变化,并进行了变化特征分析,结果表明:径流量的枯水年份稍高。统计得到13个丰水段,累计年份273年,约占总年数的50.6%,相应的枯水段12个,累计年份267年,约占总年数的49.4%,并发现降水量的变化趋势与径流量的变化趋势一致。径流量的中、短周期(45、39、34、3、2a)变化明显。     

渭干河-库车河三角洲绿洲表层土壤盐分空间异质性分析

以新疆塔里木盆地北缘典型盐渍化区-渭干河-库车河三角洲绿洲为例,基于野外实测数据,借助常规统计与地统计分析方法,对绿洲表层盐渍化土壤的空间分布特征进行定量研究。分析结果显示:该绿洲土壤盐类主要以氯化物为主,同时并伴有少量的硫酸盐-氯化物类;在空间变异性上,CO23-和HCO3-为中度变异性,土壤含盐量、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO24-以及K++Na+均具有较强的空间变异性;盐渍化土壤主要分布于渭干河、库车河的下游,塔里木河的北部,绿洲的东部、南部和东南部区域,表层土壤中Cl-和K++Na+含量较高。在绿洲西部和西北部,Cl-、Ca2+和K++Na+分布的含量则相对较低。此外,HCO3-、SO24-和Mg2+的含量在绿洲中部分布较高;而CO23-的含量在绿洲北部有较高水平的分布;从绿洲整体分布情况来看,盐渍化土壤主要呈大面积区域性分布于绿洲的外围和扇缘地带。