西宁盆地4种草本和灌木植物降盐效应试验研究

以西宁盆地长岭沟流域自建试验区为研究区,筛选出适宜当地气候条件下生长的2种灌木植物柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)、霸王[Zygophyllum xanthoxylon(Bunge)Maxim.]和2种草本植物细茎冰草(Agropyron trachycaulum cv.Slender)、紫花苜蓿(Medicago sativa Linn.)作为试验供试种,在试验区对4种植物采用单一种植和组合种植方式,探讨2种种植条件下植物根系在边坡地表以下垂直方向土体中K^+、Ca^2+、Na^+、Mg^2+、SO4^2-、Cl^-、HCO3^-、CO3^2-等8种易溶盐离子含量及其变化特征,评价了区内2种草本和2种灌木植物降低边坡土体盐分的能力。结果表明:单一种植细茎冰草、紫花苜蓿、柠条锦鸡儿、霸王对边坡土体中SO4^2-、Ca^2+、Na^+具有显著降低作用,草本与灌木组合Ⅰ(柠条锦鸡儿+紫花苜蓿+细茎冰草组合)和草本与灌木组合Ⅱ(霸王+紫花苜蓿+细茎冰草组合)对边坡土体中SO4^2-、Ca^2+、Mg^2+、K^+、Na^+表现出显著降低作用;紫花苜蓿的降盐效果相对较为显著、其次为柠条锦鸡儿和细茎冰草,霸王的降盐效果不及前者显著;草本与灌木组合Ⅱ的降盐效果相对显著于草本与灌木组合Ⅰ。     

盐生植物的生态环境意义研究

随着我国人口的不断增长、工业发展,污染问题愈来愈严重,可直接利用的土地资源相对有限,环境问题越来越引起重视.随着各类资源的勘探和开发,现有的可耕土地和可建土地均为极其宝贵且有限的资源.研究了盐生植物的生态环境意义,为生态环境的保护和改善提供了理论依据.     

西宁盆地黄土区荷载条件下植被护坡力学效应

为探讨西宁盆地黄土区边坡在荷载条件下植物根系对边坡稳定性的影响,该项研究以西宁盆地西山长岭沟流域为试验区,在自建边坡上种植草本植物垂穗披碱草（Elymus nutans）和灌木植物柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii）,通过在边坡坡顶施加载荷,边坡坡面布设位移计与土压力盒的方式,监测荷载条件下边坡坡面土体位移与土压力变化;在此基础上,对边坡植被根-土复合体开展剪切试验,分析荷载条件下边坡坡面不同位置处根-土复合体抗剪强度及其变化特征。试验结果表明：在坡顶荷载条件下,在边坡相同位置处的根-土复合体粘聚力c值均大于施加载荷前;3种植物边坡的根-土复合体粘聚力c值均大于相同条件的未种植素土边坡;在荷载条件下,组合植被边坡的坡面土体位移量显著小于单一植被边坡和素土边坡,组合植被边坡在竖直和水平方向的位移量与草本植被边坡相比减小1.60～1.77 mm,与灌木植被边坡相比减小3.78和4.11 mm,与素土边坡相比减小7.39和6.29 mm。研究结果对防治高寒半干旱地区坡面水土流失、浅层滑坡等地质灾害,具有参考价值和指导意义。     

高寒矿区采样位置和生长期及坡向对草本植物根系力学特性影响

以种植于青海刚察木里煤田江仓矿区排土场不同坡向(半阴半阳、阳坡和阴坡)、生长期为1～5 a的垂穗披碱草为研究对象,对该植物根系开展单根拉伸试验,测定其根径、单根抗拉力、抗拉强度、极限拉伸应变率和拉伸模量等力学指标。分别以采样位置、生长期和坡向为自变量,以上述力学指标为响应变量,通过单因素方差分析,探讨各自变量对上述指标的影响。结果表明：在半阴半阳坡和阴坡,各指标在不同取样点未表现出显著性差异,在阳坡,除根径外,其余指标均表现出显著性差异;随生长期增加,各坡向的植物抗拉力、抗拉强度等指标呈增加的变化特征;阳坡植物根径、单根抗拉力大于半阴半阳坡,而其余各指标则表现出相反的变化特征,在半阴半阳边坡,植物根系力学指标大于阴坡。     

西宁盆地黄土区坡形及植被类型对坡面土壤入渗影响

为进一步探讨青藏高原东北部黄土区草本植物护坡机理,选取西宁盆地长岭沟流域自建试验区,通过设计2种不同坡形和选取适宜当地气候条件生长的3种草本植物,采用野外试验区人工模拟降雨方法,首先分析了坡面土壤水文参数(土壤入渗、坡面土体含水量)分布变化,进而探讨了影响种植草本坡面土壤水分入渗的主要因素与特征,最后对坡面土壤水分入渗过程进行模型模拟与评价。结果表明:种植垂穗披碱草阶梯形边坡产流时间相对最晚,直形裸坡阶段产流量最大,其最大阶段累积径流量在降雨试验40~45 min时,为17 730 mL;2种坡形边坡坡面平均稳定入渗速率由大到小依次为阶梯形种植垂穗披碱草边坡(0.519 mm/min)、直形垂穗披碱草边坡(0.423 mm/min)、直形老芒麦边坡(0.422 mm/min)、直形细茎冰草边坡(0.318 mm/min)、阶梯形裸坡(0.321 mm/min)和直形裸坡(0.192 mm/min),且种植垂穗披碱草和老芒麦边坡土体含水量在地表以下0—50 cm增幅相对最高,说明种植草本有助于边坡土体内部水分入渗。在此基础上,采用Horton模型、Kostiakov模型和通用经验模型进行坡面土壤水分入渗模拟,结果表明直形边坡土壤水分入渗过程以Horton模型和通用经验模型的拟合效果相对较为理想;阶梯形边坡则以Horton模型得到的土壤水分入渗拟合效果相对最优;最后,通过Pearson相关性分析得出,区内边坡土壤水分入渗特性主要影响因素为土壤有机质与植被覆盖度,且土壤有机质与初始入渗率间呈显著正相关关系(R²为0.986),植被覆盖度与稳定入渗率间则呈极显著相关关系(R²为0.997)。研究结果对于科学有效防治高寒半干旱区水土流失以及研究不同植被类型及坡形水土保持能力具有理论研究价值和实际指导意义。     

石油污染土壤的生态风险评价和生物修复 Ⅳ.油泥的预制床修复及其微生物群落变化

通过添加有机肥、调理剂、接种烃降解菌以及搭建温室等方式对某油田的含油污泥进行了大规模的预制床生物修复。结果表明,经过230d的修复,不同修复处理油泥中的油和脂含量降低了27.5%～46.3%,其中处理RCPG(有机肥+调理剂+接种烃降解菌+温室)的修复效率最高,而在对照中仅为15.1%。经统计分析,在所有处理措施中添加有机肥、调理剂以及搭建温室对修复效率具有显著影响(p0.05),而投加菌剂效果不显著。生物修复措施在降低油泥中污染物含量的同时也改善了油泥的理化性质,使氮、磷等营养物含量及田间持水率显著升高。同时结果还表明,所有修复处理油泥中的烃降解菌数量、微生物活性与多样性与对照相比均有极显著增加(p0.01)。     

盐生植物根系增强土体抗剪强度效应试验研究

以大柴旦盐湖区及其周边地区作为试验区,选取海韭菜、芦苇2种优势盐生植物作为供试种,通过对2种盐生植物根—土复合体试样和素土试样进行剪切试验,探讨了盐生植物根系对土体抗剪强度增强作用以及土体抗剪强度的影响因素。结果表明:2种植物根—土复合体试样粘聚力值为13.48~21.87kPa,不含根系素土试样粘聚力值为8.45kPa,与不含根系素土相比,根—土复合体的粘聚力值增长量为5.03~13.42kPa,其增长幅度为59.53%~158.82%;海韭菜根—土复合体试样粘聚力值大于芦苇,2种盐生植物根—土复合体试样粘聚力值与2种盐生植物在一定范围内的根系含量之间呈正相关关系,同时一定程度上表明了试验区2种植物根系增强土体强剪强度的机制表现为,在一定范围内根—土复合体中根系密度和数量愈高则其对土体抗剪强度增强程度相对愈显著,且海韭菜对土体粘聚力的增强作用显著大于芦苇。该研究成果对研究区以及与该区地质条件相类似的其他地区利用盐生植物增强土体抗剪强度,以实现有效地防治地表水土流失、浅层滑坡等地质灾害具有理论研究价值和实际指导意义。     

黄河源区4种植物根系力学特性及根-土复合体抗剪强度研究

为研究黄河源区高寒草地植物根系力学特性及其增强土体抗剪强度效应,选取黄河源区不同退化类型区的4种优势种草本植物(小蒿草、紫花针茅、矮火绒草、细叶亚菊)开展单根拉伸、剪切试验和根-土复合体直剪试验,结果表明:区内4种草本植物的单根抗拉强度和抗剪强度与根径之间呈幂函数关系,其中紫花针茅的平均单根抗拉强度(46.81 MPa...     

基于水分和原位电导率的西宁盆地盐渍土含盐量估算模型

为了探讨西宁盆地黄土状盐渍土导电特性与土体本身含水率和含盐量之间的关系,该文在土体洗盐试验基础上,测得了不同含水率和含盐量条件下黄土状盐渍土电导率,分析了土体电导率与含水率、含盐量之间的相互关系和作用机理;在此基础上,建立了土体电导率与含水率、含盐量之间的多元回归模型。结果表明,在土体含盐量一定条件下随着土体含水率增加土体电导率呈逐渐增大的变化趋势,且二者之间符合幂函数关系;土体含盐量愈高条件下土体含水率增加对电导率的影响则愈为显著。在土体含水率一定的条件下,土体电导率随着含盐量增加呈逐渐增大的变化趋势,且二者之间符合线性函数关系;当土体含水率相对较高时,含盐量增加对电导率的影响程度亦较为显著。对建立的区内黄土状盐渍土电导率与含水率、含盐量之间的多元回归模型(R2=0.995)进行验证,相对误差在10%之内,表明模型可有效确定含水率大于5%且小于25%(?5.52%)及含盐量为0.18%～2.18%条件下黄土状盐渍土的含盐量。研究成果对研究区及其周边地区黄土状盐渍土其盐渍化程度划分、工程地质特性评价,以及土体盐渍化等地质灾害现象的科学防治具有理论研究价值和工程指导意义。     

青海柴达木盆地盐湖区5种盐生植物根-土复合体抗剪强度影响因素及评价

为探讨高寒干旱环境下盐生植物根—土复合体抗剪强度影响因素以及复合体抗剪强度特征,选取了位于柴达木盆地西北部的尕斯库勒盐湖区作为研究区,筛选出芦苇、海韭菜、无脉苔草、赖草和洽草5种优势盐生植物作为试验供试种,对其进行了室内根—土复合体原状试样直剪试验,分析了复合体容重、含水量、根长密度(RLD)、根重密度(RWD)和根面积比(RAR)5种因素对根—土复合体抗剪强度影响;在此基础上,采用灰色关联法进一步评价了上述5种因素对复合体抗剪强度的影响程度,结果表明:盐生植物根—土复合体粘聚力c值、摩擦角φ值与影响因素间的灰色关联度容重为0.740,0.879,含水量为0.698,0.849,根重密度为0.692,0.609,根长密度为0.655,0.519,根面积比为0.631,0.569;5种盐生植物根—土复合体粘聚力c值与5种影响因素容重之间的关系相对较为显著。其中芦苇根系增强土体粘聚力c值作用相对较为显著,其根系在土体中呈近似垂直状分布,故在试样中根系多数穿过剪切面,即当复合体发生剪切变形时,试样中根系基本均能起到抵抗剪切变形作用。该研究成果对研究区及其周边地区有效防治坡面水土流失、浅层滑坡等地质灾害现象发生具有一定理论研究价值和实际指导意义。