• 矿井水排放湖泊沿岸土壤氮素空间分布规律的研究 ——以宁夏灵武园疙瘩湖为例

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2021-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为探明湖泊滨岸对矿井水中氮素的截留与缓冲作用及其与滨岸土壤氮素空间分布间的关系,以宁夏灵武市羊场湾煤矿矿井水排放湖泊——园疙瘩湖为研究对象,测定了该湖水滨区域、近岸陆域和自然区域土壤中8种氮素的含量和土壤酶的活性,分析了水滨区域和近岸陆域与自然区域相比的土壤氮素变化系数及其随距矿井水排放口距离远近的变化规律。结果表明:园疙瘩湖滨岸土壤氮素空间分布存在异质性;相比较而言,水滨区域与周边自然区域的土壤氮素分布特征差异较大,而近岸陆域与周边自然区域的差异较小;相较于无机态氮,有机态氮的空间异质性更强;各有机氮形态中,颗粒物有机氮多被截留于离岸最近的水滨区域,而氨基酸氮和可溶性有机氮则需要更为宽阔的截留区域;水滨区域对颗粒物有机氮的截留效应随着距矿井水排放口距离的增加而降低;水滨区域和近岸陆域对氨基酸氮的截留效应在1400 m内逐渐降低,而在1400 m后趋于稳定;水滨区域和近岸陆域对可溶性有机氮的截留效应与其离矿井水排放口的距离无关,这可能是因为可溶性有机氮的易溶解特性使其随水体的迁移性较强,滨岸带土壤虽在吸附和缓存可溶性有机氮中发挥了一定的作用,但其较强的迁移性致其在滨岸带土壤中的分布较为均一;滨岸土壤氮素的空间异质性与土壤酶活性无关。综上可知,湖泊滨岸土壤对矿井水中有机态氮具有截留作用,且该截留作用多发生在距矿井水排放口1400 m的滨岸带内,滨岸土壤对矿井水中氮素的截留作用亦是滨岸土壤氮素空间分布异质性的主导因素。本研究结果可为指导矿井水排放路径的设计及矿井水资源的合理开发与利用提供指导。

  • 不同果农复合种植模式土壤入渗能力 及其影响因素

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2021-01-25 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为研究残塬沟壑区苹果园不同果农复合种植模式下土壤入渗能力及其影响因素,采用野外双环入渗法测定了永寿县果-荒(CK)果-草(M1)果-蔬(M2)果-粮(M3)复合种植模式下苹果园的土壤水分入渗参数,使用相关性分析和线性冗余分析研究了土壤入渗特征参数的影响因素。利用3种常用的土壤入渗模型对4种果园入渗过程进行拟合。结果表明:4种果农复合种植模式下果园土壤初始入渗速率在7.18~13.57 mm·min-1;稳定入渗速率在1.87~2.94 mm·min-1;平均入渗速率在3.36~5.65 mm·min-1;累计入渗量在260.51~423.65 mm,各果农复合种植模式苹果园初始入渗速率和平均入渗速率表现为M1>M3>M2>CK;稳定入渗速率和累计入渗量表现为M1>M2>M3>CK,M1样地各入渗指标显著大于其他管理模式样地,CK样地各入渗特征指标最小。相关性分析发现,土壤入渗特征指标与土壤容重、黏粒含量和粉粒含量呈负相关;与最大持水、最小持水量、毛管持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙沙粒含量呈正相关。线性冗余分析结果表明,土壤粉粒含量、土壤孔隙度、土壤持水量、土壤容重是影响土壤入渗能力的主要的因素。主成分分析评价的土壤入渗能力排序为M1(2.75)>M2(0.04)>M3(-0.63)>CK(-2.17),苹果园林下种植作物能够有效的增加土壤入渗能力。比较3种模型发现,蒋定生模型对残塬沟壑区4种果农复合种植模式果园土壤入渗过程的拟合精度较高(R2=0.97),适用于描述该地区土壤入渗的实际情况。