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  • 基于风险评估的新疆抗虫棉种植分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 基于新疆棉铃虫生物学特性和多年的种群动态趋势,并在收集棉花种植面积、产量、棉花市场价格及棉铃虫防治费用等相关数据的基础上,采用种群模拟模型(CLIMEX模型)并结合随机模拟方法(@RISK软件),评估不同场景下棉铃虫对新疆棉花产业造成的潜在经济损失。棉铃虫种群模拟表明:随着未来气候变化,新疆棉铃虫的周增长指数(GIw)会增加,棉铃虫越冬蛹羽化的日期明显提前,危害风险可能增加;2种模拟场景结果表明,抗虫棉能有效地降低棉铃虫造成的危害,减少单位面积防治成本。建议新疆相关部门未来可通过种植抗虫棉与害虫综合治理策略(IPM)的有机结合,来减少棉铃虫及次要害虫造成的损失。

  • 覆膜滴灌棉田地膜残留量对棉花生长的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为了阐明覆膜滴灌棉田地膜残留对棉花生长的影响,结合绿洲覆膜滴灌棉田残膜累积特点,设计对应覆膜年限为5 a、10 a、15 a、20 a、25 a、30 a共6个不同残膜累积梯度,利用桶栽试验,分析了不同覆膜年限棉田中残膜累积对棉花生长和产量的影响。结果表明:残膜对棉花地上部株高和叶面积影响显著,随残膜量的增加株高和叶面积逐渐降低,当覆膜滴灌20 a时各时期株高和叶面积均显著减小。覆膜滴灌20 a时残膜量的增加开始显著降低棉花地下部根系指标,与CK相比,覆膜滴灌20 a的根长密度降低8.2%,根表面积密度降低10%,根体积降低7.2%,根系直径降低19.4%。残膜量与棉花干物质积累量和产量呈显著负相关,覆膜滴灌20 a后相比于CK,地上部干物质量降低20.3%,根部干物质量降低38.4%;棉花产量相比新疆近5 a地区平均单位面积产量降低10.96%。残膜量的增加对棉花的正常生长影响显著,当覆膜滴灌年限达到15~20 a时,棉花的生长与根系指标和产量显著降低。研究结果可为新疆滴灌棉田可持续发展提供理论依据。

  • 大气污染物浓度变化特征及潜在源分析 ——以乌鲁木齐为例

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 对2017年乌鲁木齐市的气象参数及大气污染物的浓度进行了统计分析,探究了大气污染物的浓度变化特征,运用轨迹聚类分析、潜在源贡献函数(PSCF)和浓度权重轨迹法(CWT)研究了乌鲁木齐市PM2.5的传输路径和潜在源区。结果表明:乌鲁木齐市大气超标污染物主要为PM2.5和PM10,除O3外各污染物的浓度均是采暖期高于非采暖期,温度低、风速小、相对湿度大、乌鲁木齐市三面环山、逆温天气是造成采暖期颗粒物污染严重的重要原因;PM2.5区域传输主要来自西北方向,在采暖期受来自尼勒克县、沙湾县、呼图壁县、阜康市的短距离传输气团影响很大;PM2.5潜在源区主要集中于阜康市、和静县、沙湾县、昌吉市、沙湾县、吉木萨尔县、玛纳斯县,乌鲁木齐市PM2.5浓度同时受外来污染物输入和本地污染源排放的影响。

  • 多特征辅助下的GF-6 WFV影像准噶尔 山楂识别研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 针对高分六号WFV数据应用研究基础相对薄弱,准噶尔山楂遥感识别在算法、数据源等方面存在不足的问题,联合GF-6 WFV和ZY-3号影像数据提取多种分类特征,基于面向对象分割、特征选择、特征重要性评价与组合以及多分类器联合等方法对准噶尔山楂的遥感识别开展研究,提出优选特征辅助下的面向对象多分类器组合的准噶尔山楂识别算法。研究表明:(1)GF-6 WFV数据能够很好的对准噶尔山楂进行识别,特别是新增的红边波段对树种识别具有重要作用;(2)面向对象分割、特征选择和多特征组合都对准噶尔山楂识别的精度具有正向提升作用;(3)多分类器组合算法能够弥补单一分类器表征力差异造成的误差,显著提高识别精度和算法的稳定性。

  • 西天山雪岭云杉林分密度对森林生物量分配格局和异速生长的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 雪岭云杉林是新疆天山北坡山地森林中广泛分布的优势种,探讨林分密度对天山雪岭云杉林器官生物量分配格局和树高-胸径异速生长的影响,对于阐明雪岭云杉林生物量在不同环境中的适应具有重要意义。通过分析在不同林分密度(≤300株·hm-2、300~450株·hm-2、450~600株·hm-2、>600株·hm-2)下雪岭云杉林(Picea schren⁃kiana)的生长特性,研究林分密度对雪岭云杉林器官生物量分配格局及树高-胸径异速生长的影响。结果表明,随着林分密度增加,雪岭云杉林各器官平均生物量均降低;树干和树根生物量占比增加,树枝生物量占比减少,树叶和树皮生物量占比变化不显著;雪岭云杉林树高和胸径均随林分密度的增加而降低。此外,雪岭云杉林树高(H)和胸径(D)间具有显著的异速生长关系,其中树高-胸径(H-D)的最优异速生长方程为:y = 2.312 × x0.900(R2=0.761,P<0.01);随着林分密度增加,雪岭云杉林lgH-lgD 呈现出复杂非线性异速生长关系,该关系的显著性受林分密度变化呈现逐渐降低的趋势,这表明林分密度通过雪岭云杉林对生长资源的竞争影响各器官的生长发育。研究结果可为雪岭云杉林的可持续经营与管理提供理论依据和数据支撑。

  • 1982—2015 年科尔沁沙地植被时空变化及气候响应

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 基于1982—2015年GIMMS NDVI3g.v1数据,结合站点气象数据,采用趋势分析、变异系数、Hurst指数及偏相关分析等方法,探讨了科尔沁沙地植被覆盖的时空特征、气候响应及未来趋势。结果表明:(1)科尔沁沙地34 a植被覆盖呈缓慢增加趋势,每10 a增速为0.23%。植被覆盖变化整体上可分为“三升”(1982—1999年、2000—2004年、2008—2012年)和“三降”(1999—2000年、2004—2007年、2012—2015年)的趋势,其中最大值出现在1999年,最小值出现在2009年。(2)科尔沁沙地植被覆盖格局呈“南北高,中间低”的分布特征。以“西拉木伦河—新开河”为界线,北部地区植被变化趋势以退化为主,南部地区以改善为主。(3)科尔沁沙地变异系数西高东低,地域性差异明显。低波动变化区域主要分布在北部海拔较高地区(占5.52%),其植被类型主要为针阔混交林。(4)科尔沁沙地植被变化的同向特征强于反向特征,持续退化和持续改善区域分别占61.48%和37.03%。降水是影响研究区植被变化的主要因素。

  • 科尔沁沙丘草甸相间地区土地利用与覆被识别

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为了实现基于单独光学遥感数据对科尔沁沙丘草甸相间地区土地利用与覆被(LULC)类型的识别,选用2018年64景Sentinel-2影像,结合影像分割技术,利用植被物候信息和生境特征,建立了基于群落水平的LULC决策树识别规则,总体分类精度为0.91,Kappa系数为0.89。分类结果显示:研究区旱地分布面积最大,占33.79%,灌木群落次之,占25.03%,高多样性半灌木群落和乔木林相近,分别为14.54%和10%,低多样性半灌木群落、草甸地和流动沙地分别占5%左右,剩余类型的总占比小于5%。该方法不仅可以准确反映研究区覆被类型的空间分布情况,还能给出不同覆被类型的生长发育状况,可为该区域物质循环研究提供基础数据,同时为该区域历史LULC识别提供阈值参考。

  • 融合GPM降水数据的土壤干旱遥感监测

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 全球气候变暖导致干旱趋势加重,对西北干旱半干旱区农牧业生产造成严重威胁。考虑到陕西省神木市具有典型的黄土高原地貌特征,以及降水对复杂地貌背景区干旱的决定性作用,本研究应用高精度的GPM(GlobalPrecipitation Measurement)降水数据,建立土壤干旱遥感监测模型,开展能够揭示土壤相对湿度的应用分析研究。结果表明:结合GPM降水数据建立的综合植被、温度和降水的土壤干旱遥感监测模型,能准确的揭示神木市土壤表层10 cm相对湿度,模型中温度和降水的权重较高,体现出温度和降水对区域干旱的主导作用;神木市作物生长季旱情整体处于轻旱强度,平均发生频率为64.44%,且中旱>轻旱>重旱>特旱,干旱强度和发生频率均呈现出西北高东南低的空间分异特征;4—10月干旱强度整体由轻旱发展至重旱,最后干旱消失。季节上,神木市春旱现象严重,且以中旱发生频率最高。2001—2019年神木市旱情呈略微减轻趋势,但红碱淖湿地因年均气温和年蒸发量明显上升,干旱情况加剧。

  • 伊犁河谷西北部地下水化学特征及成因分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为探究新疆伊犁河谷西北部地下水化学特征及成因,运用数理统计以及Piper三线图、Gibbs图、离子比图等方法,对2018年伊犁河谷西北部地下水取样监测数据进行分析。结果表明:(1)研究区地下水属于总硬度偏高的弱碱性水,地下水化学组分含量整体变异性不大,主要阳离子为Ca2+,主要阴离子为HCO3-。(2)地下水水化学类型以HCO3-Ca、HCO3·SO4-Ca、HCO3·SO4-Ca·Mg、HCO3·SO4-Ca·Na和HCO3-Ca·Mg型为主。(3)研究区地下水化学组分主要受岩石溶滤作用控制,蒸发-浓缩作用及阳离子交换作用对地下水化学组分有一定的贡献,个别地下水水样点可能受到人为活动的影响。(4)地下水中的Na+、Cl-和SO42-主要来自岩盐、石膏等蒸发岩的溶解,Ca2+和Mg2+主要来自方解石、白云石和石膏等矿物溶解。

  • 1957—2018 年和田河源流径流演变特征

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 河川径流演变特征对流域水资源管理及开发利用具有重要的意义。基于和田河源流乌鲁瓦提站和同古孜洛克站1957—2018年62 a长时间径流实测数据,采用线性趋势、Mann-Kendall趋势检验和重标极差分析法,从年代际、年际、季节及月份4个时间尺度分析了和田河源流区径流演变特征。结果表明:乌鲁瓦提站和同古孜洛克站的径流年代际变化特征一致,均经历了“平水年-偏丰水年”;乌鲁瓦提站和同古孜洛克站年径流量均呈现不显著增加趋势,径流序列的突变点均为2009年,年径流均在一定时间内持续增加;乌鲁瓦提站夏秋季径流量变化对年径流量影响最大,同古孜洛克站夏季径流量对年径流影响最大;径流量年内分配不均匀,主要集中在5—9月,占比在86.11%~90.86%,呈“冬枯夏洪”。

  • 水分和养分添加对内蒙古荒漠草原沙生针茅生长与 生理特性及其敏感性的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为了探究荒漠草原优势植物对水分和养分输入的响应特征和适应规律,通过设置2个水分水平(自然降雨、水分添加)和3个养分水平(无养分添加、N添加、NPK添加),共6个处理,研究水分与养分添加对荒漠草原优势植物沙生针茅(Stipa glareosa)生长、生理及其敏感性的影响。双因素方差分析结果表明:水分主效应、养分主效应及水分和养分的交互作用对沙生针茅的生长生理特性具有显著影响(P<0.05)。水分添加显著增加了沙生针茅的叶片鲜重、干重、株高和相对电导率,降低了SOD酶活性;养分添加增加沙生针茅的叶面积,N添加增加了丙二醛含量,NPK添加降低了叶绿素a/b(Ca/Cb)和SOD酶活性;水分和养分的交互作用对叶面积、叶片厚度、叶绿素a(Ca)、脯氨酸、蛋白质含量和SOD酶活性具有显著影响。敏感性分析表明,叶面积和Ca含量对同时添加水分和NPK处理较为敏感,而Ca/Cb对水分添加处理更为敏感。综上所述,沙生针茅可以通过改变特定的生长生理特性适应水分和养分的变化,这对于揭示荒漠草原植物对全球变化的响应机制具有重要意义。

  • 极端干旱区花花柴(Karelinia caspia)和胡杨(Populus euphratica)叶凋落物分解和养分释放特征

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为研究凋落物在极端干旱区的分解规律,利用凋落物分解袋法,以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲地区优势物种花花柴(Karelinia caspia)和胡杨(Populus euphratica)叶凋落物为研究对象,模拟自然状态,分别在3种生境下:土壤表层0 cm、土壤埋深2 cm、悬挂1 m进行凋落物分解试验,探究不同分解位置下的凋落物质量分解和碳(C)、氮(N)元素含量释放特征。结果表明:不同植物的质量损失率在不同分解位置处理下均存在显著差异,土壤表层0 cm处理下凋落物质量损失显著高于悬挂1 m和土壤埋深2 cm。至凋落物分解试验结束,花花柴质量损失率依次为:土壤表层0 cm(19.91%)>悬挂1 m(15.99%)>土壤埋深2 cm(12.35%)。胡杨质量损失率依次为:土壤表层0cm(24.15%)>悬挂1 m(13.44%)>土壤埋深2 cm(8.72%)。在整个分解过程中,两种植物叶凋落物N含量呈富集现象,C含量呈释放状态。在不同分解位置下,N元素富集量和C元素量损失差异显著,土壤表层和土壤埋深2 cm凋落物N元素富集量均小于悬挂1 m凋落物,C元素损失量均大于悬挂1 m凋落物。Olson指数衰减模型对凋落物质量残留率进行拟合,两种植物的分解常数k 值大小排序均为:土壤表层0 cm>悬挂1 m>土壤埋深2 cm。凋落叶质量残留率多因素方差分析表明在不同分解时间和不同分解位置对凋落物质量残留率影响显著(P<0.01)。在极端干旱区,掩埋条件不是驱动凋落物分解的主要因素,影响凋落物分解的因素主要是光降解。

  • 红砂幼苗生长及根系形态特征对干旱-复水的响应

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 植物对干旱的适应能力不仅包括干旱胁迫期间的抗旱能力,也包括复水之后的恢复能力,因此,开展干旱复水条件下植物幼苗生长及根系形态特征变化规律的研究,对揭示植物抗旱生理机制具有重要意义。通过盆栽控水进行干旱胁迫和复水处理,测定了干旱-复水条件下红砂幼苗基径、株高、生物量以及根系形态指标,分析了其生长、生物量分配及根系形态特征对干旱-复水的响应。结果表明:(1)与适宜水分相比,干旱胁迫下红砂幼苗基径和株高相对增量以及地上、地下和总生物量显著减小(P<0.01),各干旱胁迫下红砂幼苗基径相对增量随时间增加呈现减小的变化趋势;复水后中度和重度胁迫处理下红砂幼苗基径和株高相对增量较大,表明红砂幼苗在较严重的干旱胁迫下复水时,其地上部分恢复生长更快;(2)与适宜水分相比,干旱胁迫下红砂幼苗比根长显著增加(P<0.01),表明红砂幼苗可通过根系伸长生长以适应干旱胁迫;复水后重度干旱胁迫处理下红砂幼苗总根长、根表面积和总根体积减小,而红砂幼苗根系直径显著增加(P<0.01),表明红砂幼苗在重度胁迫处理下根系恢复力减弱。综上所述,干旱胁迫期间红砂幼苗通过加快基径和根系的生长储存更多物质来应对胁迫环境,从而表现出较强的抵抗力;复水后红砂幼苗通过加快地上部分生长和根系直径与比根长的增大来恢复生长,有助于提高其较强的恢复能力。

  • 氮添加和降水变化对红砂生理指标的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 以红砂幼苗为研究对象,测定了不同降水[降水减少30%(W-)、自然降水(W)和降水增多30%(W+)]和氮添加[N0(0 g·m-2·a-1)、N1(4.6 g·m-2·a-1)、N2(9.2 g·m-2·a-1)、N3(13.8 g·m-2·a-1)]条件下红砂幼苗叶片的脯氨酸(Pro)、叶绿素(Chl)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和可溶性蛋白(SP)含量。结果表明:(1)在自然降水量(W)和降水量增加30%(W+)条件下,随施氮量的增加,红砂脯氨酸和叶绿素含量呈增加趋势,说明水分条件适宜时,水氮会发挥耦合效应促进脯氨酸和叶绿素的积累。(2)在无氮添加(N0)和低氮(N1)水平下,自然降水量(W)条件下的POD活性分别显著小于降水量减少30%(W-)条件下的值,中氮(N2)、高氮(N3)水平下则明显相反。说明在低氮水平下,降水量增加抑制POD活性的增加,而中氮和高氮添加极大地减缓这种抑制作用,促进POD活性的增强,表现了氮水间的补偿效应。(3)在自然降水量(W)条件下,随氮添加量的增加,可溶性蛋白含量先增大后减小,而降水量减少30%(W-)条件下,氮添加对可溶性蛋白含量影响不显著。说明在正常水分条件下,适量的氮素添加会促进植物体内蛋白的转化,但当施氮量达到一定临界值时,氮素含量的持续增加将会抑制可溶性蛋白的产生,而水分亏缺时施氮对可溶性蛋白的转化无显著影响。

  • 新疆野苹果枝条化学计量海拔变异特征研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为揭示不同海拔新疆野苹果(Malus sieversii)养分化学计量特征的变异性,选择一条山谷作为固定研究区,在1300 m、1400 m、1500 m和1600 m等4个海拔梯度上连续3 a(2016—2018年)开展调查取样,对比分析野苹果一年生枝条N、P、K化学计量时空变异特征及其与环境的关系。结果表明:不同海拔和年份新疆野苹果枝条化学计量指标多为中、弱变异,其中P的变异性最弱,N:K变异性最强;年份对除P:K外的5个化学计量指标有显著影响,而海拔仅对N:P有显著影响;枝条N、N:P及N:K也受年份与海拔交互作用的影响。枝条P(2017年除外)、K及P:K在不同海拔间无显著差异,但均具有明显的年际变化;枝条N、N:P及N:K同时具有显著的年际和海拔变异性,其变化趋势各异。相关性分析和NMDS分析表明,野苹果自身生长状况(枯枝率、投影盖度、病虫害程度及结果量)、年降水量及土壤因子对枝条化学计量特征均有一定影响,但不同化学计量指标的响应特征不同;总体上,植株长势越好,其枝条养分含量越低。可见,野苹果枝条化学计量特征在不同海拔梯度和年际间具有明显的变异性,其影响因素较为复杂。

  • 古尔班通古特沙漠不同类型生物结皮对 草本植物多样性影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 选择古尔班通古特沙漠的北部(一号点)、中部(二号点)、南部(三号点)3个不同样点的裸沙和藻结皮、地衣结皮与苔藓结皮3种生物结皮类型,对比研究了草本植物多样性的差异性及其主要环境影响因素。结果表明:(1)不同生物结皮类型的土壤理化性质有明显差异,土壤有机质、全氮、全磷、全钾含量以及黏粒、粉粒和细沙的含量随生物结皮演替显著上升,而中沙和粗沙的含量呈显著下降趋势,在沙漠不同区域呈现明显的空间异质性,二号样点中裸沙和藻结皮的养分含量和pH明显低于一号点和三号点。(2)草本植物的物种丰富度和Shannon-Wiener指数随生物结皮发育呈明显上升趋势,草本植物的物种组成、群落结构在不同类型生物结皮和沙漠不同区域均具有显著差异。(3)在土壤理化特征中,有机质、速效P和全K含量,以及pH和粉粒含量是影响草本植物分布的关键因子。(4)不同类型生物结皮之间的微地形和种类组成差异、种子生物学特性以及生物结皮在不同尺度下的土壤环境异质性共同影响草本植物在生物结皮中的物种组成和丰度,最终导致草本植物群落结构在生物结皮中的演替变化。

  • 黑河中游湿地胡杨蒸腾速率与叶性状的关联性分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 干旱区湿地植物叶片蒸腾作用与叶性状的关联性研究,对揭示植物叶片叶脉网络性状、叶片形态构建模式与植物体内水分平衡间的内在联系至关重要。以黑河中游湿地胡杨(Populus euphratica)为研究对象,按胡杨林距离水域的远近分别设置:I(离水域30~110 m, 土壤含水量(SMC)58.23%)、II(离水域160~240 m, SMC 40.53%)、III(离水域290~370 m, SMC 28.36%)3个样地,研究了不同土壤含水量条件下胡杨叶片蒸腾速率(Tr)与叶性状之间的关联性。结果表明:(1)随着土壤含水量的逐渐减小,胡杨林的高度、胸径和郁闭度均逐渐降低,光合有效辐射(PAR)显著增加;(2)胡杨叶片的叶脉密度、叶厚度、净光合速率(Pn)、Tr、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)逐渐增加,而叶脉直径、叶面积和比叶面积逐渐减小;(3)3个样地胡杨Tr 与叶脉密度均呈极显著的正相关关系(P<0.01),与叶面积和比叶面积呈极显著负相关关系(P<0.01);(4)在样地I和样地III,胡杨Tr 与叶脉直径呈极显著的负相关关系(P<0.01),在样地II二者呈显著负相关关系(P<0.05)。为适应土壤水分的梯度性变化,胡杨种群通过优化叶性状的资源投入以调控叶片蒸腾耗水,实现对土壤水分的有效利用和光合碳同化产物的合理分配,体现了干旱区内陆河湿地植物对特殊生境的生态适应机制。

  • 短脚锦鸡儿灌丛对植物群落和土壤微生物 群落的促进效应研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 以内蒙古荒漠区短脚锦鸡儿灌木为研究对象,采用野外调查法分析灌丛对植物群落的影响,采用传统培养法,结合分子鉴定法分析灌丛对土壤微生物群落的影响。结果表明:(1)灌丛内植物群落多度和总生物量显著大于灌丛外,但是物种丰度和Shannon-Wiener指数灌丛内外无显著差异;(2)随土壤深度的增加,表层土与深层土的土壤可培养细菌丰度和真菌多度差异不显著,其余土壤微生物群落多样性特征均表现为:表层土显著大于深层土;(3)灌丛对土壤微生物群落具有正效应,且表层土正效应最大;(4)灌丛对植物群落的促进作用大于对土壤微生物群落的作用。

  • 环青海湖地区表层土壤重金属富集含量 及其生态风险评价

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为评估环青海湖地区表层土壤中重金属富集含量与生态风险状况,按网格法采集87组土壤样品,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry,ICP-AES)测定土壤重金属Cd、Cr、Pb、As、Cu、Zn和Ni,并利用内梅罗综合污染指数法、污染负荷指数法、相关性分析和因子分析等方法,探析了研究区土壤重金属含量、污染程度、生态风险及污染来源。结果表明:环青海湖地区表层土壤中重金属Cd、Pb污染在所研究的元素中最为严重,Cr、As、Cu、Zn和Ni次之,且草地的表层土壤重金属污染情况相比农田和沙地较严重。从污染负荷指数法来看,研究区土壤重金属整体上未达到污染水平,但部分采样点污染严重。内梅罗综合指数法分析显示,研究区整体上为重度污染,且单项污染指数存在不同程度超标,其污染程度依次为Cd>Pb>As>Cu>Zn>Ni>Cr。潜在生态风险指数法表明,整个研究区的综合潜在生态风险为中等程度,其中Cd、As的贡献率接近80%,部分区域潜在生态风险较高。相关性和因子分析可以发现,Cr、Pb、As、Cu、Zn和Ni之间的相关性显著,污染程度基本一致,很可能具有同源性。综上可知,环青海湖地区已出现土壤重金属污染,且存在潜在生态风险,需要采取适当的监测和相应治理措施。

  • 阜新露天煤矿排土场边坡土壤团聚体稳定性及分形特征

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 露天煤矿排土场边坡水土流失严重。以阜新露天煤矿排土场为对象,探究不同坡位、坡向和恢复年限间土壤团聚体稳定性及分形维数的差异,为排土场边坡生态恢复提供理论依据。选取自然恢复5 a和10 a排土场边坡,分析坡上、坡中和坡下以及阴坡与阳坡间土壤团聚体的平均质量直径(MMD)、几何平均直径(GMD)、分形维数(D)和破坏率(PAD)的差异及其影响因素。结果表明:恢复5 a阴坡及恢复5 a和10 a阳坡土壤团聚体的MMD和GMD从坡上到坡下逐渐增加,D和PAD逐渐减小。MMD和GMD阴坡大于阳坡,D和PAD阴坡小于阳坡。恢复5 a与10 a边坡团聚体的MMD、GMD、D和PAD差异均不显著。与对照裸地相比,坡上团聚体稳定性下降,坡中和坡下略有增加。排土场边坡土壤团聚体的D与MMD、GMD和>0.25 mm团聚体含量呈显著负相关,与PAD呈显著正相关。机械稳定性团聚体的D与含水量呈显著负相关,水稳性团聚体的D与有机质含量呈显著负相关。说明土壤结构和稳定性表现为阴坡好于阳坡,坡下优于坡上,应对不同坡位和坡向采取不同的恢复措施。