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荒漠地区包气带中的Cl-、NO3-与生态环境有密切联系,与地下水安全有直接联系。主要以荒漠地区包气带Cl-、NO3-为研究对象,通过对Cl-、NO3-在包气带及不同土壤类型中的分布特征进行研究,表明强烈的蒸散发作用使Cl-、NO3-呈活塞式分布,同时植物对水分的吸收以及对NO3-的优先吸收使NO3-表现出不同的分布特征。土壤中的NO3-可能被植物优先吸收并遵循营养循环,使表层土壤中出现极大值,随后逐渐减小。靠近表层土壤出现NO3-峰值和较高的NO3-/Cl-原子比率反映了蓝藻菌活跃的固N作用;相对较大的NO3-/Cl-原子比率伴随着较低的Cl-说明在干旱地区稀疏的植被覆盖条件限制了对NO3-的吸收作用。不同的土壤类型中,Cl-、NO3-表现出不同的分布特征,在粘性土壤中,NO3-、Cl-浓度随含水率的减小而减小。 相似文献
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巴丹吉林沙漠包气带Cl-示踪与气候记录研究 总被引：4，自引：3，他引：1
Cl-是自然界中最稳定的示踪剂, 包气带水Cl-浓度与降水中Cl-浓度的差异可以反映降水的有效入渗补给量和包气带水的年龄。基于CMB的氯累积年龄可以用36Cl/Cl在三个时间尺度上校正。利用CMB研究了巴丹吉林沙漠南缘的两个钻孔剖面的Cl-与含水量的分布状况, 计算了800a以来的地下水补给量及其所反映的气候波动特征。在该地区, 多年平均降雨量为89mm, 而平均补给量仅为1.3mm。干旱沙漠地区最近800a气候明显经历了4个干期和3个湿期。1500-1530年是干旱区气候突变的时期, 18世纪末至19世纪初是气候环境演化的又一个十分重要的时间界限, 自此以后的漫长时间, 干旱化进程进一步加剧。 相似文献
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中国内陆干旱、半干旱区苦咸水分布特征 总被引：1，自引：0，他引：1
通过大量野外调查、水样采集和化验分析,对中国内陆干旱、半干旱区的苦咸水和高氟水分布特征进行了初步研究。采集到的地表和地下水样中,分别有51.0%和41.5%属于苦咸水;55%和59%水样氟化物含量超标,属于高氟水。研究区的苦咸水以Cl--Na+和HCO3--Na+为主要离子类型,SO42--Mg2+和SO42--Ca2+为次要离子类型。苦咸水和高氟水主要分布在内陆河流域下游尾闾、封闭内流区低洼湖盆低地、北部准平原化干燥剥蚀低山残丘间冲积洼地、沙漠低洼湖盆和黄土高原中西部径流系数较小的河流及部分露头潜水等区域,并具有区域富集性分布特点。季节性降水、季节性河流或渠系灌溉对苦咸水的季节性或年际间变化和空间分布有较大影响。较高浓度基质含盐量、水文地质结构、气候条件和特定的水文地球化学环境是苦咸水和高氟水形成与富集分布的主要原因。 相似文献
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以淮南煤矿复垦区木本植物女贞为例,根据木本植物吸附土壤重金属特点,提出新的采样方案,布设采样点,采用石墨炉法,测定样品中Cu、Zn、Cd、Cr和Pb等重金属含量,通过多参数统计回归趋势分析,探寻重金属在土壤—根系系统中的迁移特征。结果表明：木本植物根系对重金属吸收富集能力强,其迁移能力就较强,且迁移特征沿着根系遵循三次曲线模型（y=ax3+bx2+cx+d）;随着根系对重金属的吸收富集能力降低,其迁移能力也逐渐降低,且迁移特征沿着根系由三次曲线模型向直线模型趋势过渡。研究煤矿复垦区土壤—根系系统重金属空间分布特征,对于煤矿复垦区土壤的污染风险评价以及植物修复土壤效应研究,具有重要的理论意义和现实意义。 相似文献
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不同时期古黄河三角洲土壤剖面盐渍化特征 总被引：1，自引：0，他引：1
在渤海湾西岸选取8个不同地貌单元、不同土地利用方式的土壤剖面,分别在土壤返盐和淋溶最强的季节,按0~20、20~40、40~60和60~90cm采集土壤盐渍化样品,分析土壤剖面盐渍化特征。古河道带地势较高,为轻度盐化土壤,以硫酸盐型和氯化物-硫酸盐型盐渍化类型为主。河间洼地多为中度盐化土壤,为硫酸盐-氯化物型盐渍化类型。潮上带土壤的盐分含量达7~11g/kg,为盐土,为氯化物型盐渍化类型。土壤的蒸发、淋溶作用跟地貌、沉积等密切相关。同一地貌类型上,距海较远土壤剖面HCO3-含量高,Cl-含量低,全盐含量低,盐化程度低。 相似文献
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采用时空转化的方法研究了滴灌条件下不同盐地碱蓬种植年限（0 a、1 a、2 a和3 a）对重度盐碱地土壤盐分及盐离子在0~120 cm土壤剖面的分布特征的影响，为盐地碱蓬在盐碱地中的改良利用提供理论依据。试验结果表明：滴灌种植盐地碱蓬后土壤盐分在剖面的分布发生明显变化，根区（0~40 cm）土壤含盐量随种植年限增加而下降，根底（40~120 cm）土壤则先增加后下降；Na+和Cl-因容易被水淋洗和植物选择性吸收多，根区土壤中Na+和Cl-含量随种植年限增加有显著降低，Ca2+和SO42-不易随水移动，淋洗程度低，HCO3-和Mg2+第2 a和第3 a的淋洗效果明显好于第1 a；经过3 a种植后土壤中毒害离子Na+与Cl-和在表层盐分组成中的比例下降，Ca2+比例上升，钠吸附比（SAR）值显著降低。 相似文献
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基于定性和定量辅助变量的土壤有机质空间分布预测——以四川三台县为例 总被引：5，自引：0，他引：5
准确获取土壤性质的空间分布信息,是区域土壤资源优化利用和土壤环境保护的需要。以川中丘陵区三台县为案例区,运用人工神经网络模型,构建融合区域定性及定量辅助变量的空间预测方法,模拟三台县土壤有机质的空间分布格局。结果表明,研究区土壤有机质在4.20~47.60 g kg-1之间,平均为17.97 g kg-1;变异系数为36.89%,属中等程度变异。土壤有机质的块金值与基台值之比为0.742,变程为7.0 km,即空间自相关性较弱。不同土壤类型间有机质含量差异显著;土属的空间分布较土类能更好地揭示研究区土壤有机质含量空间分布格局的差异。除土壤类型因素的影响外,坡度、地形湿度及植被盖度是研究区土壤有机质空间变异的主要因子。融合土壤类型因素和地形植被因子的神经网络模型预测结果,比普通克里格法、回归克里格法以及神经网络结合普通克里格的方法,更符合研究区地学规律和实际情况;其预测结果的平均绝对误差、平均相对误差和均方根误差较其他3种方法均降低幅度显著。同时,该方法对极值有较好的预测能力。研究为复杂环境条件下准确获取区域土壤性质的空间分布信息提供了较可行的方法。 相似文献
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基于GIS的土壤全氮空间分布估算——以江西省兴国县为例 总被引：7，自引：0，他引：7
运用GIS的空间分析技术和DEM,在区域范围内,可以表征基于母岩和地形因子的土壤-景观模型。本次研究根据兴国县151个样点数据,分析TN和地形因子的相关关系,建立回归模型,进行估算。结果表明:表层土壤中TN含量平均值为1.06g/kg,千枚岩发育的土壤中TN的平均含量最高,为1.35g/kg ;砂页岩发育的土壤中TN的平均含量最低,为0.88g/kg 。空间分布上:TN含量在0.5g/kg~1.0g/kg的面积最大,为1580km2,TN含量在2.0g/kg以上的面积最小,为127km2。地形变量中坡向对TN含量影响最大,TN含量和母岩、海拔、坡向存在着正相关关系,坡度和TN含量的相关关系不明显。利用回归分析模型和DEM(30m×30m),估算TN的空间分布,R2为0.637。 相似文献
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水体主要元素的时空分布特征可反映水体物理、化学及生物过程,评估水体中的主要离子的浓度及时空变化特征是认识区域水体物质循环及水系统中元素分布的重要依据。通过对2015-2016年山西省不同季节的95个浅层地下水采样数据的检测与比较,综合运用描述性统计、空间插值分析图、Gibbs图和Piper三线图分析等方法,分析研究山西省浅层地下水水化学特征及其影响因素。结果表明：研究区地下水整体属于淡水,水质较好,地下水矿化度呈现显著的空间差异,其中中部、西南部矿化度较高且季节变化显著;东南部及西北部矿化度较低且季节变化不明显。地下水阴离子中HCO3-占主要优势,阳离子中Na+、Ca2+占主要优势,丰水期与枯水期相比,地下水主要离子中Na+和Cl-增加明显,可能受地形和季节性降水的影响。水化学类型复杂多样,主要水化学类型有HCO3--Ca2+型、HCO3--SO2-4-Na+型、HCO3--SO2-4-Ca2+-Na+型和HCO3--Cl--Na+型。水体离子的组分变化主要受岩石风化的影响,其中盆地地区受到一定的人为影响和蒸发浓缩影响。不同季节地下水中的离子相对含量变化显著,丰水期与枯水期相比,浅层地下水中的Na+和Cl-增加明显,可能受到不同程度的土壤淋溶作用影响,研究的结果将有助于区域水资源的合理优化配置以及补充区域水化学研究数据的不足。 相似文献
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降雨、灌溉入渗和潜水蒸发在卫宁平原地下水循环中有重要的作用。为了准确评价卫宁平原地下水垂向入渗补给量和蒸发量，通过设立中卫、中宁两个包气带原位试验点，观测期为2013年6月~2013年11月和2014年4月~2014年10月，获取了两个试验点不同埋深处的土壤水负压、温度、岩性及水分运移参数，并采用定位通量法计算试验点的地表蒸散发、入渗量和潜水面蒸发、入渗量。结果显示：在包气带岩性相同、灌溉期相同（7~10月）、总灌溉量相近条件下，作物的灌溉模式决定了灌溉对潜水的补给强度：玉米少次大量（150 mm·次-1）灌溉对潜水的补给量为373.65 mm，远远大于茄子多次小量（50 mm·次-1）的灌溉模式下的152.3 mm；而在包气带岩性相同、种植作物相同、灌溉模式不变的前提下，同时期潜水面净补给强度相近：中宁试验点2013年7~10月份潜水面净通量为32.88 mm，2014年同期为57.42 mm。在降雨情况或灌溉量较小（50 mm）的情况下，植被的生长会阻碍水分在包气带中的下渗；在灌溉量较大（100 mm和150 mm）的情况下，植被的生长会促进包气带水分的下渗。 相似文献
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华北半干旱平原区表层土壤盐分累积的影响因素分析 总被引：2，自引：0，他引：2
定量评价各因子对盐渍区表层(0~5 cm)土壤盐分累积的影响,以华北半干旱平原为研究区,综合考虑盐分来源、盐分化学组成、地下水状况、区域气候,地形条件等内外影响因素,应用通径分析方法评价各影响因子强度。结果表明:各影响因素通过直接和间接作用于表层土壤积盐过程,总体看盐源对表层土壤积盐影响强度最大,其次是盐分组成,再者是地下水状况,而区域气候和地形的影响较小。单因素而言,反映盐源的Sal5-10、反映土壤盐分组成的SAR和反映地下水状况的TDS是主要的控制因素。研究结果为认识华北半干旱平原土壤盐渍化过程及影响机制提供参考依据。 相似文献
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用D、18O同位素确定黑河中游戈壁地区植物水分来源 总被引：1，自引：0，他引：1
于2008年7月在黑河中游临泽县平川镇戈壁地区采集降雨、地下水、土壤和植物茎干样品并进行水分的D、18O同位素测试,分析戈壁地区不同深度土壤水分的来源,确定泡泡刺（Nitraria sphaerocarpa）、红砂（Reaumuria soongorica）等荒漠植物的吸水层位及其对降雨和地下水的依赖程度。研究发现：①土壤剖面0~130 cm深度范围内的土壤水主要接受降雨的补给;130 cm以下,可能接受潜水蒸发补给,或者是前期较大降雨入渗与潜水蒸发补给的叠加;②土壤水的δD、δ18O值与深度呈指数关系;降雨入渗补给会打乱剖面的稳态,土壤水的δD、δ18O同位素组成是现存土壤水和降雨的混合;③泡泡刺和红砂都是利用深度大于185 cm的土壤水,泡泡刺吸水层位比红砂更深,表明荒漠植物的生长主要依赖更为稳定的潜水水源。 相似文献
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通过对长武黄土塬区不同林龄苹果林地下0~20 m深剖面土壤湿度及土壤水氯离子浓度测定,定量分析了黄土塬区苹果种植对厚深黄土剖面土壤水分及地下水补给的影响。结果表明：随着林龄增加,苹果林地深剖面土壤水分由浅及深逐年降低,深层土壤储水量呈倒“S”曲线趋势下降,27龄之后进入稳定期。丰水年份形成的活塞流是黄土塬区深层渗漏以及地下水补给的主导方式,农田下地下水年均潜在补给量为30.2 mm,占年均降水量的5.2%。农田转换为苹果林地后形成的深厚土壤干层将阻断降水对地下水的补给,减弱地下水补给过程中活塞流的主导作用。需通过政策引导协调农果面积比例,保证地下水资源持续补给,达到可持续利用的目的。 相似文献
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新疆铁干里克绿洲水文过程对土壤盐渍化的影响 总被引：10，自引：1，他引：9
在对塔里木河下游绿洲地表灌溉水和地下水水质特征及土壤盐分实测分析的基础上,探讨了地表水、地下水过程及其对土壤盐渍化的影响。结果显示：塔里木河下游绿洲灌区地表水矿化度与土壤表层0～50cm盐分含量呈显著正相关,与50～100cm土层含盐量相关性不显著;地下水埋深与土壤盐分含量密切相关,0～50cm表层土壤盐分含量随地下水埋深的增加而下降,其中0～20cm下降幅度最大。当地下水埋深较浅时,绿洲内土壤含盐量高,呈T型分布,盐分表聚性强,土壤盐分含量随土壤深度的增加呈下降趋势;当地下水埋深较深时,绿洲内土壤盐份呈菱形分布,中层土壤盐分高,且地下水矿化度和土壤盐分分布转折点均为6.0m。据此推断,6m是地下水盐分积聚和表层土壤盐分积累停止的临界地下水埋深。 相似文献
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克里雅绿洲地下水埋深与土壤含水量的相关性 总被引：4，自引：0，他引：4
借助MATLAB7.0对新疆克里雅绿洲225个土壤样品的土壤含水量和28组地下水埋深数据进行处理,用线性回归法和多重回归法对土壤含水量与地下水埋深的关系进行分析。结果表明:0～5 cm、15～20 cm、45～50 cm和0～50 cm的土壤含水量与地下水埋深的相关系数分别为-0.8017、-0.8580、-0.8551和-0.8574;土壤含水量与地下水埋深之间存在显著的负相关关系,自上而下其关系逐渐增强,其中以15～20 cm土壤含水量与地下水埋深的相关性最强;由多重回归分析确定经验方程,其判定系数达到0.6631,说明地下水埋深是影响土壤含水量的重要因素,同时土壤含水量的多少可作为评估地下水开采利用与调控的依据。 相似文献
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基于生态水文过程的塔里木河下游 植被生态需水量研究 总被引：16，自引：1，他引：15
根据2005年塔里木河下游8个断面25眼地下水位观测井和25个植物样地野外采集的数据,运用DPS统计软件计算植被物种多样性指数,进而对地下水、土壤水与植被的关系进行了分析,结果表明地下水位、土壤含水量与植被多样性之间都有极强的相关性,在此基础上确定出塔里木河下游潜水蒸发的极限埋深是5 m。并采用阿维里扬诺夫公式和群克水均衡场公式对塔里木河下游天然植被的月潜水蒸发量进行计算,将两者计算结果加以算术平均得到塔里木河下游不同埋深对应的潜水蒸发量;采用两种方法对植被面积进行分类,在此分类基础上计算生态需水量,将两个结果再次平均,得到天然植被全年最低需水量约为3.2×108 m3。通过对月生态需水量的分析发现4月到9月的生态需水量占全年的81%,尤其是5、6、7三个月占全年总需水量的47%,是生态需水的主要时期。 相似文献
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塔里木河源流区绿洲土壤含盐量空间变异和格局分析——以岳普湖绿洲为例 总被引：18，自引：0，他引：18
基于区域变量理论,在GPS和GIS技术支持下,通过地统计学的半变异函数和Kriging空间插值,以岳普湖绿洲为例,定量分析塔里木河源流区绿洲不同层次土壤盐分的空间异质性。结果表明:0~30cm、30~60cm和60~100cm土壤盐分半方差函数的理论分布模型属于指数模型,100~200cm属于球状模型。不同土层之间的空间自相关范围具有明显的差异,由表层至深层,土壤盐分的自相关范围逐渐增大。土壤盐分的空间格局分析表明,在水平方向上,研究区各层土壤盐分的高值区主要集中分布在人类活动强烈、靠近河渠水源和地势较为低洼区域;在垂直方向上,土壤表层盐分含量最高,向深层逐渐减少。 相似文献
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为研究真盐生植物矿质营养特征,以北疆荒漠囊果碱蓬群落为对象,通过土壤及植株调查,分析其矿质元素特征。结果显示：（1）囊果碱蓬的生长增加了0~30cm土壤的pH值、水分及盐份含量,并使盐分在土层重新分布。（2）根系相对于土壤,具有优先吸收K+、Mg2+ 养分离子的特点;叶片相对于根系,具有优先运输Cl-、Na+、SO42- 盐分离子的特点,同一离子在吸收和运输的选择不一致,与其在整株的功能相关。（3）Cl-、Na+、SO42- 积累于叶片,含量远大于K+、Mg2+、Ca2+ ,Cl- 和Na+ 可能相伴向上运输,K+、Ca2+、Mg2+ 在根、茎、叶保持基本不变的比例。（4）囊果碱蓬属于SO4 -Cl 盐积累植物,而背景土壤为Cl-SO4 型盐土。 相似文献
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《地理学报(英文版)》2019,(6)
From a critical zone perspective, the present paper aims to present the magnitude of groundwater recharge under different agricultural land-use types, reveal the process of water and solute transport in thick vadose zone, evaluate the "time lag" effect of recharge, and underscore the role of thickening vadose zone in recharge. The results indicated that different agricultural land-use types need to be further considered in recharge rate estimate. Under the typical irrigation condition in the piedmont plain, the recharge rate under flood irrigated winter wheat and summer maize(W/M_F), maize(M), non-cultivation(NC), native vegetation(NV), vegetables(V), and orchards(O) is 206.4, 149.7, 194.1, 46.4, 320.0, and 48.6 mm/yr, respectively. In the central plain, the value under W/M_F, M, NC, V, and cotton(C) is 92.8, 50.8, 85.0, 255.5, and 26.5 mm/yr, respectively. Soil water residence time(several years) and groundwater level response time(several months) should be distinguished to further understand the processes of groundwater recharge, because the soil water displacement velocities range from 0.2 to 2.2 m/yr while the rate of wetting front propagation is approximately 47 m/yr in the piedmont plain. The thickening vadose zone would prolong residence time of soil water and contaminant, which could postpone the time of or alleviate groundwater pollution, but have no significant influence on the magnitude of recharge in a long time scale. Recharge coefficient based on shorter time span(e.g. 2 or 3 years) should be used with caution as a parameter for groundwater resources evaluation, because it varies with total water input and target soil depth. Uncertainties in evapotranspiration and other water balance components should be evaluated in recharge estimation and the impact of land-use types on recharge should be emphasized. The critical zone science would greatly improve the understanding of groundwater recharge processes. The results of the present study will be helpful in sustainable groundwater resources management. 相似文献