东洞庭湖湿地土壤重金属污染特征及潜在生态风险评价

选择东洞庭湖3个典型洲滩(小西湖、六门闸和麻塘)进行土壤取样,分析其土壤重金属含量,并应用单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法以及Hakanson潜在生态危害指数法对土壤中重金属污染特征和潜在生态危害进行了评价。结果表明,东洞庭三个洲滩区域(小西湖、六门闸和麻塘)土壤重金属Cd、Cr、Ni、Pb、Hg、As的含量分别为0.59-2.40 mg/kg,114.52-119.94 mg/kg,53.49-66.59 mg/kg,42.88-83.46 mg/kg,0.09-0.21 mg/kg and 11.65-24.04 mg/kg,麻塘洲滩中的6种土壤重金属指标均高于小西湖和六门闸两个洲滩,其中Cd问题突出,Cd含量是背景值的7倍,是小西湖和六门闸的3.8和4.1倍。单项污染分级评价表明,研究区重金属污染程度依次为CdNiHgAsPbCr,以麻塘最为严重,小西湖次之,六门闸基本不存在污染。潜在生态危害系数和污染分级评价表明,麻塘达到中度生态危害,小西湖和六门闸则为低度生态危害。因此,东洞庭湖洲滩湿地土壤,尤其是与湘江航道相连的地区,土壤重金属污染问题值得高度关注,需采取合理措施进行治理。     

桂西北喀斯特地区不同土地利用类型土壤抗蚀性研究

土壤抗蚀性是反映土壤抵抗侵蚀能力的重要参数之一,是土壤侵蚀研究的重要内容。本文选取土壤有机质、水稳性团聚体、团聚体结构破坏率、团聚状况、团聚度、分散率和<0.05 mm粉黏粒含量等7个指标,通过单因素方差分析及主成分分析,探讨了桂西北喀斯特地区5种不同土地利用类型土壤抗蚀性的差异。结果表明:原生林和次生林土壤有机质含量显著(P<0.05)高于撂荒地、坡耕地和人工林,撂荒地土壤有机质含量较坡耕地和人工林高,但差异不显著。原生林、次生林及撂荒地土壤>0.25 mm水稳性团聚体总量及团聚状况显著高于坡耕地及人工林,但其土壤团聚体结构破坏率及分散率显著低于坡耕地;人工林土壤团聚体结构破坏率显著高于次生林,但与原生林、撂荒地和坡耕地差异不显著;人工林土壤分散率则与坡耕地类似,显著低于原生林、次生林及撂荒地;原生林、次生林土壤团聚度与撂荒地、坡耕地差异不显著,但显著高于人工林;次生林、撂荒地及人工林<0.05 mm粉黏粒含量与原生林、坡耕地差异不显著,但坡耕地土壤<0.05 mm粉黏粒含量显著高于原生林。由主成分分析综合评分得到土壤抗蚀性强弱顺序为:原生林>次生林>撂荒地>坡耕地>人工林。因此,喀斯特地区人为干扰严重降低了土壤的抗蚀性,耕地通过撂荒方式能够提高土壤抗蚀性。     

长期施肥对西南喀斯特区玉米—大豆轮作根际和非根际土壤氮形态及酶活性的影响

依托中国科学院环江喀斯特农业生态试验站玉米—大豆轮作长期施肥定位试验,研究长期不同施肥策略下作物根际和非根际土壤氮形态及酶活性特征,为提高喀斯特地区农田氮肥利用效率和改善农田生态环境等提供科学依据.试验包括不施肥(Control)、单施化肥(NPK)、70％NPK+30％秸秆(LSNPK)、70％NPK+30％牛粪(L...     

降雨强度对西南喀斯特坡地土壤水分及产流特征的影响

降雨强度是水文过程的重要影响因素，为揭示其对喀斯特坡地土壤水分及产流特征的影响，本研究以桂西北典型喀斯特坡地为研究对象，采用野外人工模拟降雨方法，在相同降雨量（200 mm）下，对不同降雨强度下（34.8 mm/h、73.2 mm/h、100.0 mm/h 和136.4 mm/h）坡地土壤水分动态变化及产流过程进行研究。结果表明：1）随着土层深度的增加，土壤水分对降雨的响应趋于迟缓；由于喀斯特坡地土壤导水率较大，在不同坡位和土层深度，土壤水分变化迅速，通常在24 h 内恢复到降雨之前的水平，表明土壤层蓄水能力低，水文过程迅速。2）随着降雨强度的增大，累积地表径流量、壤中流量及表层岩溶带径流量均呈增加的趋势，表明随雨强的增加，喀斯特坡地水分由垂向（深层渗漏为主的慢速流）转为侧向运移（不同径流成分的快速流）。3）地表径流、壤中流及表层岩溶带径流与土壤含水率存在明显的产流阈值关系，且径流产生与消退过程和土壤含水量存在滞后效应，表现为顺时针（壤中流）或逆时针（表层岩溶带径流）的“绳套关系”。本研究表明喀斯特坡地产流主要受控于土壤- 表层岩溶带界面稳定入渗率，表现为受降雨强度的影响较大，研究结果有助于深入了解喀斯特关键带水文循环。     

桂西北棕色石灰土和红壤有机碳矿化特征和差异

以桂西北两种典型土壤为研究对象(棕色石灰土、红壤),在25℃,100%空气湿度条件下培养80 d,测定培养期间土壤释放CO2量、可溶性有机碳(DOC)和微生物量碳含量(MBC),研究桂西北土壤有机碳(SOC)矿化特征和差异。结果表明:SOC矿化在培养20 d后达到稳定。80d培养结束后,棕色石灰土SOC含量高的土壤,DOC/SOC、微生物熵以及土壤呼吸熵分别为0.21%,0.94%,0.88 g/kg.h,SOC含量低的土壤分别为0.52%,0.76%,1.21 g/kg.h;红壤SOC含量高的土壤,DOC/SOC、微生物熵以及土壤呼吸熵分别为0.76%,0.22%,5.06 g/kg.h,SOC含量低的土壤分别为1.14%,0.60%,3.29 g/kg.h。在棕色石灰土上,与SOC含量低的土壤相比,SOC含量高的土壤微生物熵大(p<0.05),而土壤呼吸熵小(p<0.05);红壤的情况与之相反。总体上,棕色石灰土CO2释放速率、累积释放量、累积释放率、土壤呼吸熵以及DOC/SOC均显著小于红壤;而微生物熵显著大于红壤。从SOC矿化角度反映了棕色石灰土有机碳较红壤稳定,这对维持SOC水平,提高土壤肥力,保持土壤结构,增加碳汇等方面具有重要作用。     

基于RS与GIS的桂西北石漠化景观与土壤类型关系研究

运用景观生态学理论与RSGIS技术,研究桂西北河池地区不同土壤类型石漠化的景观格局和发生率,分析石漠化的发生、分布与土壤类型的关系。结果表明:研究区石漠化形势严重,石漠化斑块密度和面积大,相互连通聚集。石漠化景观以棕色石灰土和石质土发生的石漠化占主导地位。各土壤的石漠化分布各具特征。其中,棕色石灰土的石漠化破碎度最高。石质土石漠化斑块聚集度最低,且多集中分布于峰丛石山上。酸性粗骨土石漠化景观的平均斑块面积最大,破碎度最低,受人为干扰最少。黑色石灰土石漠化分布最分散。黄壤石漠化的形状指数最小,受人为干扰最多。石灰土、粗骨土和石质土由于本身的脆弱性,导致石漠化情况严重。发生率排序为酸性粗骨土黑色石灰土石质土棕色石灰土硅质岩粗骨土。黑色石灰土地区最容易发生极强度石漠化,其次为硅质岩粗骨土。研究表明石漠化的发生与分布在不同土壤中存在明显差异,土壤的发生特点是导致石漠化形成的重要自然因素之一。     

近60年桂西北喀斯特地区气候与参考腾发量变化及成因分析

根据桂西北喀斯特地区7个国家气象站1951-2011年逐月气象资料,采用Penman-Monteith公式计算逐月参考腾发量(ET0),分析各气象因子及ET0的年际变化特征,并计算ET0对太阳净辐射、气温、风速和相对湿度的敏感系数,探讨ET0近60年的变化成因。结果表明:桂西北地区气温呈小幅升高趋势,温度增长量变化范围为0.004-0.186℃/10a,60年平均气温上升范围为0.024-1.116℃;日照时数、风速及相对湿度呈极显著减少趋势,降雨量减少趋势不显著。敏感性分析表明,桂西北地区ET0最敏感的气象因素为相对湿度,其次为太阳净辐射和气温,风速对其影响最小;气温和太阳辐射的敏感系数呈单峰型分布,夏季较大,风速敏感系数呈单谷型分布,夏季较小,相对湿度敏感系数在雨季较小;桂西北地区日照时数和风速的减少对ET0的负贡献率分别为-3.49%和-1.51%,气温的升高和相对湿度的减少对ET0的正贡献率分别为1.36%和3.36%,负贡献大于正贡献,导致ET0下降。研究阐明了日照时数和风速的减少是引起桂西北ET0变化的主要原因。     

平衡施肥对喀斯特地区牧草产量及品质的影响

本研究针对喀斯特地区特殊的土壤地理环境,探讨不同施肥措施对牧草产量及品质的影响。结果表明,增施钾肥有利于提高牧草产量,植株钾和粗灰分含量增加。在等量氮肥基础上,增施钾肥或磷肥对植株N、P含量没有明显影响。高磷高钾处理下植株中粗脂肪含量最高,但随着刈割次数的增加,粗脂肪含量逐渐降低。低磷低钾处理下植株中粗蛋白含量最高,而高磷中钾处理下植物中粗纤维含量最高。总体来看,增施钾肥有利于提高牧草的产量及品质。     

洞庭湖湿地的外来入侵植物研究

2007-2011年间通过对洞庭湖湿地大面积实地踏察,对外来植物的种类、分布、来源、生活型、入侵生境、引入途径以及危害程度进行了统计分析.研究表明,该湿地有外来入侵植物19科34属43种,以菊科和苋科植物最常见,分别有7种和6种.危害较大的有美洲杨树(Populus deltoides)、意大利杨(Populus euramevicana)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)、野胡萝卜(Daucus carota)、积雪草(Centella asiatica)、凤眼莲(Eichhomia crassipes)、垂序商陆(Phytolacca A mericana)、五叶地锦(Phytolacca Americana)和大藻(Pistia stratiotes)等.外来入侵植物以草本植物为主,占总数的86％.入侵种主要分布于防洪大堤及路边,占总数的62.8％.外来入侵种主要来源于美洲,占55.8％.入侵途径主要是通过人类有意(48.8％)或无意引入(37.2％).