土壤地带性分布下的典型矿区土壤修复模式

通过文献综述、综合分析和理论分析的方法对矿区所属的水土资源禀赋下矿山自然土壤特性和地域性矿区分布匹配进行了研究,总结出土壤地带性分布规律下的典型矿区所处的宏观条件,并在水土资源禀赋约束下提出了典型矿区土壤修复的主要约束限制因素.根据地带性土壤的不同把我国典型矿区划分为5种类型,分别是草原草甸矿区、高原黄土矿区、漫岗黑土...     

我国土壤中有机矿质复合体地带性分布的研究

我国土壤中的有机矿质复合体,在水热条件控制的地带性土壤中,呈现有规律的渐变趋势。从北往南,随着年均温度和年降雨量的增加,钠分散组复合体G#-1渐减,钠质研磨分散组复合体G#-2渐增;松结态腐殖质H#-1渐增,稳结态腐殖质H#-2渐减。G#-1/ G#-2及H#-1/H#-2之比值也分别呈渐减和渐增趋势。地带性土壤中复合体的表面性质、腐殖质组成及养分在各组复合体中的分布也呈现有规律的变化。各组复合体含量与土壤中存在的无机胶结物质有关。G#-1和H#-2随着钙饱和度的增加而增加;G#-2和H#-1则随着游离态铁、铝氧化物的增加而增加。笔者认为,有机矿质复合体组成及其性质可以作为土壤发生分类的一项依据。     

露天矿排土场不同复垦模式下的土壤修复效果研究

以阜新市海州露天矿排土场刺槐林地、白榆林地、刺槐白榆混交林地、农田、草地、裸地6种复垦模式为研究对象,其中以裸地为对照,分析不同复垦模式土壤因子的显著性差异,以揭示不同复垦模式对土壤的修复效果。结果表明,白榆林地土壤温度显著低于裸地,降低土壤温度效果明显;刺槐白榆混交林地土壤含水量显著高于其余复垦模式,保持土壤水分效果明显;刺槐白榆混交林地提高土壤全氮、有机质、碱解氮含量效果最显著;白榆林地提高土壤速效钾含量效果最显著;农田提高土壤速效磷含量效果最显著;各种复垦模式均有降低土壤pH效果。总的来说,刺槐白榆混交林复垦模式对露天矿排土场的土壤修复效果最好。     

中国东部沼泽土壤的地带性差异与相似性比较

选择中国东部中温带、暖温带、亚热带、热带的16个沼泽作为研究对象,研究其土壤的有机质含量、氮含量、磷含量和钾含量的分布特征,并对其在4个气候带间和每个气候带内的沼泽土壤的理化数据变化进行了分析。结果表明：有机质含量、全氮含量、全磷含量和全钾含量在不同气候带之间的分布是有明显差异的,在同一地区内即温度大致相同的情况下其含量在不同地点不相同。从而说明气温变化不是决定沼泽土壤特征变化的主要因素。最终可表明沼泽土壤中有机质含量、全氮含量、全磷含量和全钾含量并没有随着气候带的变化而呈现出地带性分布规律。     

复垦模式对矿区土壤团聚体组成及其有机碳、氮分布的影响

为研究不同复垦模式对矿区土壤团聚体组成及其有机碳、氮分布的影响,以平朔矿区安太堡露天煤矿3 a荞麦复垦、3 a苜蓿复垦为研究对象,以3 a自然恢复地为对照,分别采集3种模式下表层0～20 cm土样,测定机械稳定性团聚体、水稳性团聚体含量及其有机碳、氮含量,并进行相关指标分析。结果表明,随着团聚体粒径的减小,荞麦复垦与自然恢复地下的土壤机械稳定性团聚体含量均呈现出先增加后减少的趋势,且主要集中在1～2、0.25～1.00、≤0.25 mm粒径内,其中,2 mm粒径中机械稳定性团聚体含量表现为苜蓿复垦显著高于荞麦复垦和自然恢复地,0.25～1.00 mm粒径中苜蓿复垦显著低于荞麦复垦和自然恢复地,≤0.25 mm粒径中各复垦模式间无显著性差异;土壤水稳性团聚体主要集中于≤0.25 mm微团聚体内,而苜蓿复垦显著提高了0.25 mm粒径的水稳性团聚体含量,其中,苜蓿复垦下2 mm粒径的水稳性团聚体含量达23.77%,比荞麦复垦与自然恢复地分别高出13.37%和14.12%;土壤团聚体稳定性从大到小表现为苜蓿复垦荞麦复垦自然恢复地。团聚体有机碳、氮含量主要集中于0.25 mm粒径内,其中,苜蓿复垦下0.25～1.00 mm粒径的团聚体有机碳、氮含量分别达到最大值7.66、1.35 g/kg,各处理团聚体碳氮储量均以0.25 mm大团聚体为主;植物复垦提高了0.25 mm土壤团聚体C/N值,降低了≤0.25 mm粒径团聚体C/N值。植物复垦能够提高0.25 mm粒径机械稳定性团聚体和水稳性团聚体含量,增强团聚体的稳定性,并且可提高土壤团聚体有机碳、氮含量;苜蓿效果优于荞麦,其可作为矿区复垦优选植被。     

2种母岩发育的地带性土壤中粘土矿物的组成特点

采取中国从北到南由花岗岩和片麻岩发育的几种地带性土壤(棕壤、黄棕壤、红壤和砖红壤),分析其2μm粘粒的化学组成和粘土矿物组成特点,探明气候条件对土壤粘土矿物组成的影响。结果表明:在棕壤中以2∶1型粘土矿物为主,主要为伊利石,其次为蛭石和高岭石,并含有少量蒙脱石;黄棕壤中高岭石和蛭石占主要部分,其次为伊利石和蒙脱石;红壤中蛭石和蒙脱石消失,主要粘土矿物类型为高岭石,其次为伊利石和1.4nm过渡矿物。在热带砖红壤中1.4nm过渡矿物和蛭石消失,高岭石含量超过90%,其次为伊利石及少量三水铝石。粘土矿物的地带性差异主要受气候条件的影响,由北到南,随着温度和降雨量增加,土壤中的高岭石和蒙脱石含量增加,蛭石的含量降低;其中年均温和年均降雨量与高岭石含量存在显著正相关性,与蛭石和蒙脱石含量呈显著负相关性(P0.05)。     

不同微地域上长白落叶松土壤含水率的分布状况

为探索土壤含水率在微地域上的分布，采用根系与非根系定点取样和方差分析的方法，分析了长白落叶松幼林林地土壤的含水率微地域分布情况。结果表明：含水率在微地域上有显著性差异；在沟底部根限水分与非根际水分有显著差异；土壤容重在微地域上无显著差异；适宜幼林生长的微地域水分环境有台地、阴坡沟首部、沟中部、阳坡沟中部和汇水部。     

矿区重金属污染土壤的修复

矿区土壤污染是造成矿区土壤退化的主要原因,其中大部分是重金属污染。本文介绍了目前重金属污染的土壤修复技术,包括物理修复和化学修复和生物修复,同时分析了各种分析方法的适用范围或可能出现的二次污染问题。     

南疆枣麦间作模式下土壤养分垂直分布特征

[目的]揭示南疆枣麦间作模式下土壤养分垂直分布规律,为枣麦间作模式合理施肥及土壤环境健康、可持续发展提供科学依据.[方法]对南疆不同树龄枣麦间作模式下,0～20 cm、20 ～ 40 cm土层中全氮、有机质、速效氮、速效磷和速效钾进行测定和分析.[结果](1)在垂直方向上,结合2005年、2008年和2010年不同枣树种植年份,枣麦间作土壤全氮、有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量随着土层深度增加总体呈降低.(2)枣麦间作土壤垂直方向(0 ～20、20 ～40 cm)中全氮、有机质、速效氮、速效钾层次变化均非常显著(P＜0.01),速效磷含量差异不显著(P＞0.05);(3)枣麦间作土壤养分的垂直变化分析:全氮、有机质、速效氮、速效磷随着枣树行距增大,有一定变化;速效钾随着枣树行距增大呈先增大再减小的趋势.[结论]加强南疆枣麦间作系统日常水肥管理;及时、合理修剪枣树枝叶以减少养分损耗;合理布置枣麦间作距离;在近枣树带区(50 ～ 100 cm)和小麦作物区(100～200 cm)科学施肥.     

垃圾堆肥对矿区复垦土壤化学性状的影响

[目的]研究垃圾堆肥对矿区复垦土壤化学性状的影响。[方法]试验设4个垃圾堆肥处理,在试验区内种植苜蓿,测定土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、有机质和pH值。[结论]结果表明,与对照相比,75 t/hm2的处理,土壤养分显著增加,土壤有机质增加4.08 g/kg,碱解氮、速效磷和速效钾分别增加20.42、2.55和13.21 mg/kg,pH值降低1.14,经LSR检验不同处理间差异显著和极显著。[结论]提高垃圾堆肥的质量,必须要发展有机无机复合肥。     

基于DTM建立矿区数字复垦土壤特性模型

系统分析了DTM的数据模型,在此基础上分析了利用DTM建立数字复垦土壤模型的方法,提出了利用Morton码组织土壤特性数据的新方法,研究成果对于提高矿区土地复垦技术具有重要的指导作用。     

区域总量控制下的冬小麦种植面积空间分布优化

【目的】利用传统遥感与抽样相结合的方法进行农作物种植面积测量,只能获得区域总量,无法有效获取农作物种植面积空间分布信息。针对以上不足,开展区域总量控制下的冬小麦种植面积空间分布优化研究,从而提高冬小麦种植面积测量的空间分布精度。【方法】将整个遥感影像像元划分为3部分:"纯净冬小麦像元"、"混合冬小麦像元"和"典型非冬小麦像元"。综合软、硬分类方法各自的优势,在区域冬小麦总量面积一定的前提下,设定阈值确定混合冬小麦像元的空间分布范围。【结果】传统遥感与抽样相结合的方法提取出的冬小麦结果RMSE为0.13,优于硬分类方法(RMSE为0.16)和软分类方法(RMSE为0.20)。【结论】区域总量控制下的软、硬分类方法能够有效地对冬小麦种植面积空间分布进行优化,既保证了区域测量精度,又提高了空间分布的准确性。     

生物技术在矿区环境修复中的应用

根据矿区生态环境修复的的特点,提出应用生物技术对矿区污染环境进行修复(修复范围包括矸石山和尾矿堆的治理,复垦土壤的改良以及污染土壤的修复.最后指出了生物技术在矿区环境修复和土壤修复中的应用和发展方向.     

改良剂-植物协同治理原地浸矿污染土壤的研究(英文)

改良剂与植物协同作用治理污染土壤,结果表明:植物种类对土壤中硝态氮浓度的变化影响非常显著,种植小麦的土壤中硝态氮浓度均从692.19 mg/kg降至100 mg/kg以下;当沸石粒径1~2 mm,改良剂与土壤比例为3:50时,种植小麦的土壤中硝态氮浓度降至43 mg/kg。改良剂种类对土壤中铵态氮浓度的变化影响非常显著,当沸石粒径2~3mm,改良剂与土壤比例为10:50,改良第15天铵态氮浓度由23 593.75 mg/kg降至3 300mg/kg。改良剂、植物对土壤中硫酸根主要表现为解吸作用,改良剂种类对土壤中硫酸根浓度的变化影响非常显著,用石灰石改良剂改良土壤第7天,土壤中的铵态氮浓度由370 mg/kg至900 mg/kg。     

金矿区土壤特征污染物分布特征初步研究

为研究金矿开采区土壤典型污染物空间分布特征,2012年4月在夹皮沟金矿区内按网格法布点,采集了28处土壤样品,对样品pH值、有机质、碱解氮、速效磷及土壤总汞含量进行测定,并分析了上述各因子间相关关系。研究表明:矿区内土壤有机质含量空间分布呈现两个数量级的宽幅波动,该现象与区内存在的复杂的各类农田土壤侵蚀过程作用有关。土壤碱解氮和速效磷含量空间变化相对较小,且二者间存在一定的正线性相关关系,推断氮磷主要源于农田施肥。矿区内土壤总汞含量介于0.094⁰.136 mg/kg间,土壤汞污染程度明显降低;且土壤总汞含量与pH值、有机质、碱解氮和速效磷之间无线性相关关系。     

基于循环经济理念的耕地土壤修复

耕地土壤污染是制约我国农业发展的关键因素,加强耕地土壤修复与治理具有重要现实意义。本文对我国耕地形势进行了分析,在简要梳理现有耕地土壤修复方法的基础上,阐述了耕地土壤修复循环经济理念,介绍了以循环经济理念为指导的耕地土壤修复案例,并提出了推进耕地土壤修复发展的若干建议。     

基于煤矿区土体有机重构的土地复垦技术研究

根据土地复垦基础理论,以胡家河煤炭矿区土地复垦为例,综合土体有机重构技术理论对其矿区土地复垦工程技术进行了研究,理清了开展矿区土地复垦的现实意义,解析了土体有机重构、土地复垦、矿区土地复垦的内涵特征,研究了矿区土地复垦的主要工程措施和技术方法.     

基于GIS的天津滨海新区土壤盐渍化空间分布研究(英文)

通过野外采样调查和GIS技术相结合,对天津滨海新区进行土壤盐渍化分布调查。结果表明,滨海新区土壤全盐平均含量为0.818%,土壤pH值平均值为8.43,土壤Cl-和Na+的平均含量接近,分别为0.27%和0.22%;从滨海新区土壤全盐空间分布上来看,从西部到东部沿海基本呈条带状分布,土壤全盐含量逐渐升高。对不同盐渍化程度土壤的分布面积进行了统计,非盐渍化土壤分布面积很少,仅占土地总面积的3.18%,轻度盐渍化土壤分布面积为 107.43 km2,占土地总面积的 6.34%,中度盐渍化土壤分布面积 173.51 km2,占土地总面积的 10.24%,重度盐渍化土壤分布面积为 217.36 km2,占土地总面积的 12.82%。盐土面积为 1 142.8 km2,占滨海新区陆地总面积的 67.42%,其中全盐含量为 0.6%~1.0%、1.0%~1.5%、>1.5%的分布面积分别为388.47、411.82、342.51 km2,分别占总面积的22.92%、24.3%、20.21%。     

基于MEA-BPNN-F模型的土壤有机质空间分布预测

以江西省万年县为例,根据万年县测土配方数据,构建以思维进化算法、BP神经网络、四方位搜索法三者结合的模型(MEA-BPNN-F模型),同时加入高程和坡度信息来预测万年县耕地土壤有机质的空间分布,并与普通克里金法(OK模型)、以地理坐标为输入的BP神经网络模型(BPNN-G模型)、以高程和坡度作为辅助变量同时利用四方位搜索法加入邻近信息的BP神经网络模型(BPNN-F模型)进行比较。结果表明:4种模型的预测精度表现为MEA-BPNNFBPNN-FBPNN-GOK。应用MEA-BPNN-F模型预测精度最高、效果最好,比较符合土壤有机质地学运动规律及实际情况。该模型克服了BP神经网络全局搜索能力差和收敛速度慢的缺点,提高了BP神经网络的泛化能力。