阿拉善高原土地砾化特征及监测指标北大核心CSCD

探究阿拉善高原土地砾化地区的地表砾石覆盖度(G_(c)),单位面积地表砾石质量(G_(m)),0~5 cm、5~10 cm土层深度的砾石质量含量[G_(mc)(0~5 cm)、G_(mc)(5~10 cm)]特征及其相关关系,为其砾化土地的监测与评估奠定指标基础。野外采集阿拉善高原土地砾化地区的砾石样品,测定其G_(c)、G_(m)、G_(mc)(0~5 cm)和G_(mc)(5~10 cm)。通过单因素方差分析、邓肯多重比较、一元线性回归和相关性分析,探究阿拉善高原的土地砾化特征。结果表明:(1)阿拉善高原各样地总的G_(c)(G_(m))的平均值为39.49%(3544.04 g·m^(-2))。(2)粒径为4~8 mm和8~16 mm的G_(c)(G_(m))要显著高于其他粒径的G_(c)(G_(m))(P<0.05),且粒径为4~8 mm的G_(c)(G_(m))变异系数最小,最为稳定。(3)阿拉善高原各样地在空间分布格局上呈现出G_(c)和G_(m)由东向西、由南向北逐渐增大的分布规律。(4)不同粒径(总)的G_(m)和G_(c)均呈极显著的一元线性回归关系(P<0.01),G_(m)也可以很好的评价土地砾化程度。并根据G_(c)的砾化程度分级阈值确定了相应的G_(m)的砾化程度分级阈值。(5)除2~4 mm和>32 mm的粒径外,其他粒径的G_(c)、G_(m)与0~5 cm土层内G_(mc)的相关性要明显大于与5~10 cm土层内G_(mc)的相关性,总的G_(c)、G_(m)与0~5 cm土层内G_(mc)的相关性要明显大于与5~10 cm土层内G_(mc)的相关性。(6)确定了砾化土地类型之一的戈壁地表砾石覆盖度阈值为25%。研究结果可为阿拉善高原和其他区域砾化土地的监测和评估奠定指标基础。     

拉萨河流域不同植被类型坡面砾石形态与分布特征

坡面砾石的分布特征显著影响着地表土壤侵蚀及水文过程,而目前针对高寒区坡面砾石形态与分布特征的研究较为薄弱。为此,在西藏拉萨河流域选择9个典型坡面的山坡及其下堆积坡,将其按山坡—堆积坡的植被类型分为草—草坡面(A)、灌草—草坡面(B)和灌草—灌草坡面(C)3类,并对各坡面样点进行现场拍照采样,利用ImageJ软件获取砾石粒径、圆度、形状比率以及覆盖度,分析不同类型坡面砾石的粒度组成、形态特征以及覆盖度,研究坡面砾石的形态与分布特征。结果表明：(1) A类坡面山坡砾石平均粒径显著大于堆积坡,B类坡面山坡和堆积坡砾石平均粒径无显著性差异,C类坡面山坡砾石平均粒径显著小于堆积坡;同一类坡面之间的砾石粒度组成存在差异。(2)整体上A,B,C这3类坡面的山坡和堆积坡砾石圆度和形状比率无显著性差异。(3) A类坡面山坡砾石覆盖度大于堆积坡,B类坡面山坡和堆积坡砾石覆盖度相差不大,C类坡面山坡砾石覆盖度小于堆积坡;同一类坡面之间的砾石覆盖度大小存在差异。(4)同一坡面山坡和堆积坡砾石平均粒径及覆盖度主要受坡度的影响,而同一类坡面之间的砾石粒度组成及覆盖度大小因受植被、气候、岩性、海拔等的影响也存在差异...     

利用地基激光雷达估算不同地表条件下土方量

不同地表条件下土方量估算对土壤侵蚀量监测以及高标准农田工程建设具有重要意义,但基于地基激光雷达（Terrestrial Laser Scanning,TLS）的估算精度尚需求证。在江西省鹰潭市红壤生态实验站获取了7种不同地表条件下（植被覆盖度、砾石含量、地形起伏）填/挖土前后两期TLS数据,采用移动曲面拟合滤波与反距离加权插值方法计算填/挖土方量并验证,分析了TLS测站数量、位置与点云间距对计算精度的影响。结果表明：1）TLS在不同地表条件下估算土方量误差为1.69%～18.17%;2）在保证土方量计算精度的前提下,植被覆盖度小于1%、20%～30%的样方可分别将测站数量减少至2个和3个,低地势测站位置更有利于获取地表完整信息;3）TLS计算土方量的精度随点云间距增加而降低,近地表无覆盖、有覆盖的样方最优点间距分别为1～8和1～4 cm。研究为估算厘米级土体三维时空变化研究提供技术支持,为TLS野外观测设置提供依据。     

红河干旱河谷地区植物根系与砾石对土壤优先路径形成的影响

为探究红河干旱河谷林草地植物根系与砾石特征对土壤优先路径形成的影响,基于染色示踪法在确定研究区样地土壤优先路径的位置及数量的基础上,结合染色区的植物根系与砾石体积含量特征,定量分析二者与优先路径特征的关系。结果表明:(1)林地优先路径发育水平明显优于荒草地; 不同染色影响半径范围下的优先路径连通性也有所不同,其中荒草地中优先路径连通性从大到小为1～2.5 mm,≤1 mm,2.5～5 mm,5～10 mm,>10 mm; 林地为1～2.5 mm,2.5～5 mm,≤1 mm,5～10 mm,>10 mm; 优先路径数量与土层深度和同一土层内染色半径均呈负相关关系,此外,在同一土层内,优先路径的数量与染色半径也呈负相关关系。(2)林地中染色区的砾石总体积含量与土层深度呈负相关,而荒草地中在20—30 cm土层中增多,其余径级下的则随土层深度增加而减少;(3)两种样地中的根长密度与根重密度都随土层的深度增加和根径增大而单调递减,林地中不同径级下的根长密度都明显高于荒草地;(4)林地中优先路径数量的主要影响因子是根径范围在≤1 mm的根重密度和径级为5～10 mm的砾石体积含量; 而荒草地样地中的主要影响因子为根径在≤1 mm和1～3 mm范围下的根重密度、径级在2～5 mm间的砾石体积含量、根径在1～3 mm范围下的根长密度。因此,样地中砾石分布存在明显的空间异质性,细根更易促进优先路径的形成,二者共同影响着优先路径的形成。     

水平井砾石充填难题及数学模型研究

在疏松砂岩易出砂油藏中,砾石充填是水平井完井的首选方式。国外水平井砾石充填工艺的研究与应用始于20世纪80年代初,中期基本达到现场应用水平。目前水平井砾石充填作业还存在相当的风险,主要表现在当α-波充填前沿未达到水平井段末段时,平衡砂床高度已接触到井筒上壁,发生提前堵塞,使作业失败。水平井砾石充填涉及到的因素很多,目前的研究主要集中在物理模拟实验方面,通过对     

土壤砾石含量的电阻率断层扫描技术应用研究

砾石含量是土壤质量评价与分类的基本参量。但传统的测定采用了随机采样的方法,一些特殊和极端区域的土样难以获得,进而制约了对土壤砾石含量评价的客观性和完整性。本研究基于土壤由细土和砾石二相介质组成的假设,采用了电阻率断层扫描技术,结合该技术对土壤中砾石体积含量的评价,对土壤砾石含量做了系统性研究。结果表明细土样品的电阻率值主要受土壤含水量的影响,容重及有机质含量对其影响较小。土壤砾石体积含量和有效电阻率之间的关系与Bussian's Law模型预测结果相吻合,且细土电阻率值对该关系影响较大。在细土和砾石的电阻率值分别为160Ωm和3000Ωm条件下,对砾石体积含量估算结果的绝对误差为22%。电阻率断层扫描技术提供了土壤学基础研究的重要工具,对其应用的研究将会对土壤学相关研究提供重要的帮助。     

不同砾石覆盖保持土壤水分有效性研究

土壤水分状况是制约金沙江干热河谷地区植被恢复和造林的主要因素,改善土壤水分状况是实现该地区生态恢复重建和农业持续发展的必然途径。为给干热河谷的造林以及作物种植提供切实可行的方法,进行了不同砾石覆盖保持土壤水分有效性的试验研究,结果表明:在起始条件相同的情况下,同一小区不同深度的土壤含水量是不同的,含水量随着土层深度的增加而增大;不同砾石覆盖厚度条件下,土壤含水量与砾石覆盖厚度成正相关关系;在相同覆盖厚度情况下,砾石粒径越小,覆盖抑制土壤蒸发效果越好,土层含水量也就越高。     

土壤中砾石含量的测定方法研究进展

石质土壤中含有大量砾石,大量砾石的存在会影响土壤理化特性和水力特性。土壤中砾石含量的研究会影响土石介质的生产力评估、水文及风化过程的研究水平。本文主要介绍了国内外土壤中砾石含量的现有测定方法,对环刀取样法、挖坑法、Viro插钎法,γ射线法、探地雷达及电阻率断层扫描技术的实际应用进行了讨论。在实际研究中应根据实际情况选择合适的砾石含量测定方法。土壤中砾石含量的测定应该引起国内相关研究的重视,为土壤研究提供重要信息并为土壤学研究水平的提高提供帮助。     

砂田砾石覆盖对土壤大孔隙特征及其土壤水文过程的影响研究进展

砂田是利用砾石覆盖地表的典型节水范例,砾石覆盖对土壤大孔隙的半径、数量、连通性和密度都有重要影响。大孔隙的研究方法可分为直接观测法和间接描述法,并讨论其适用性和局限性。因为大孔隙及优先流的成因复杂,应将大量的野外实验和室内实验相结合,同时改进观测方法。土壤大孔隙研究的最终目的是调控它,为减少地下水污染、控制养分和水分的流失提供一条新途径。砾石覆盖土壤能增加大孔隙并促进降水入渗,加快壤中流的发生,减少径流和抑制蒸发,改变了土壤水文循环过程,土壤水文生态功能也随之改变。并指出了砾石覆盖下土壤优先流研究中存在的问题和今后应该加强的研究领域。     

2种土壤磁性特征及其对磁性示踪实验的影响

通过磁性示踪耕作实验、土壤磁性背景值测定、土壤物理性质分析等方法研究了云南东川区蒋家沟流域2种土壤类型的磁性特征,并探讨了土壤磁性对耕作侵蚀磁性示踪实验的影响。结果表明:(1)砾石土磁性随粘粒和粉粒含量增加而明显增强(r=0.58,p0.05;r=0.67,p0.05),随砂粒增加而明显减弱(r=-0.71,p0.05);黄棕壤粘土因受磁性矿物影响大,随土壤中砂粒含量增加而增强,砾石土磁性随土壤含水量增加而明显减小(r=-0.68,p0.05)。(2)因受土壤侵蚀的影响,砾石土的磁性与坡度呈显著负相关关系(r=-0.701,p0.05),即随坡度增大而明显减小。(3)土壤成土背景差异导致2种土壤磁性存在明显差异,即黄棕壤粘土的磁性(1 451×10-5SI)是砾石土磁性(53×10-5SI)的27倍。在耕作侵蚀的磁性示踪实验中,磁性背景值低的砾石土比磁性强的黄棕壤粘土有更好的磁性敏感性,更能准确反映耕作侵蚀位移。当混入磁性示踪剂的土壤磁性是土壤磁性背景值的30倍时,耕作侵蚀磁性示踪实验较为准确和可靠,以此作参考,不同磁性的土壤可以确定一个科学的磁性示踪剂用量。