生物土壤结皮对风沙土和黄绵土膨胀特性的影响     

王国鹏  肖波  李胜龙  姚小萌  孙福海 《中国沙漠》2020,40(1):97-104

作为重要的土壤物理性质，膨胀性在影响土壤导水性、持水性、抗蚀性以及土壤结构的形成和发育等方面发挥着重要作用。为了探讨生物土壤结皮（BSCs）土壤的膨胀特性及其主要影响因素，针对黄土高原风沙土和黄绵土两种典型土壤，利用膨胀仪测定并比较了有、无藓结皮及其在不同因素（初始含水量、干湿循环、冻融循环、温度）下膨胀率的差异，分析了BSCs对土壤膨胀性的影响及其与环境因素和BSCs性质的关系。结果显示：风沙土上藓结皮的膨胀率为1.93%，较无结皮增加了8.65倍；而黄绵土上藓结皮的膨胀率为2.05%，与无结皮相比降低了76.68%。藓结皮的生物量和厚度与其膨胀率在风沙土上均呈线性正相关关系（P < 0.05），在黄绵土上分别呈二次函数（P=0.02）和线性正相关关系（P=0.02）。初始含水量同时影响了土壤最大膨胀率和稳定膨胀时间，影响程度风沙土远大于黄绵土（包括藓结皮和无结皮）；干湿循环次数对无结皮土壤膨胀率的影响程度大于藓结皮土壤，其中风沙土和黄绵土上无结皮的膨胀率分别是50.00%~620.00%和-2.28%~10.81%，而两种土壤上藓结皮的膨胀率分别是-5.70%~10.88%和-10.24%~-21.46%；冻融循环下4种土壤的膨胀率均有不同程度的降低，降幅为0~18.54%。黄绵土无结皮的膨胀率受温度影响程度较大，50℃下黄绵土无结皮的膨胀率分别是25℃和35℃下的1.17倍和1.21倍。BSCs显著地改变了风沙土和黄绵土表层的膨胀性，其影响的程度和方向取决于土壤类型。同时，BSCs的膨胀性受含水量、温度、干湿以及冻融循环等关键因素影响。  相似文献   

贵州夜郎湖表层水体地球化学昼夜变化及其影响因素     

王家录  任娟  王勇  李维杰  娄昭  陈佳 《热带地理》2020,40(2):335-345

为探究岩溶水库水文地球化学行为过程,对贵州普定夜郎湖表层水体进行了为期3 d的高分辨率昼夜监测。结果表明：1）多变的天气和水文条件叠加导致水体离子指标昼夜变化不显著,规律性较差。而水温、DO、pH值、SpC、SIc、pCO₂等常规理化指标受水温变化和生物作用表现出明显的昼夜波动。2）利用亨利常数和主成分分析,得到温度变化、生物作用、人类活动、水库的蓄水与放水对夜郎湖水库水文地球化学特征变化的贡献率分别为21.66%、17.28%、14.08%和10.22%,说明作用于水库水文地球化学行为的因子具有多元性。3）δ ¹⁸O表现出与DO一致的波动趋势,即白天上升,晚上下降,反映在短时间尺度上,氢氧稳定同位素变化受控于生物过程（主要是呼吸作用过程）;而对比水库水体和大气降水的d-excess（d值）发现,水库水体的d值（8.21‰）显著偏低于当地大气降水的d值（9.64‰）,说明在长时间尺度上,主要受蒸发效应引起的不平衡分馏影响。  相似文献   

察尔汗盐湖西北部典型采区地下卤水赋存状态的地面核磁探测与数值模拟研究          下载免费PDF全文

张光武  易磊  高泽永  韩凤清  陈富洪  马喆  卢晓航  刘小宝  韩光  袁文虎  刘溪溪 《盐湖研究》2020,28(1)

察尔汗盐湖地下晶间卤水蕴藏了宝贵的盐湖矿产资源,如何确定地下卤水的赋存规律以制定科学合理的卤水开采和补给方案,正成为盐湖资源大规模可持续利用亟需解决的重要问题。本文以察尔汗盐湖西北部的典型采卤区作为研究区域,1)利用新型的地面核磁共振找水仪,通过在研究区布设两条十字交叉的测线,探测并反演解译测区地下60米深度内的卤水静态赋存形式,2)结合OpenGeoSys(OGS)多物理场耦合地下水数值模拟软件,对测区地下卤水的动态运移形式进行数值模拟计算。地面核磁探测结果表明研究区含水量整体偏低,最大含水量约0.8%,平均含水量约0.4%。测点结果给出的含水层位分界面与邻近钻孔的地层层位分界面的一致性较高,浅部的层位误差在10%以下,达到了0.5米的精度。考虑到测区南北两边均有采卤渠正在汲取地下卤水,且在测区中心存在两条废弃的采卤渠,OGS地下水数值模拟研究结果表明采卤渠造成测区浅部卤水较大空缺,与研究区浅部含水量总体偏低的探测特征一致。研究结果表明地面核磁共振技术能准确探测卤水当前的赋存状态,地下水运移模拟技术可以深入认识采补活动引起卤水赋存状态的变化规律。探测和模拟结合的联合研究是确定卤水赋存规律的重要手段,研究成果可为盐湖资源合理开采高效利用提供基础资料和相关科学支撑。  相似文献   

空间分析与生物地球化学循环:西藏林周县大骨节病患病村与非患病村的比较研究     

田原  查欣洁  高星  戴尔阜  余成群 《资源与生态学报(英文版)》2020,11(2):232-246

西藏林周县是我国大骨节病(KBD)患病较为严重的地区之一,本文将林周县作为研究区,通过使用地理探测器(GeoDetector)量化分析KBD患病率风险因子的影响,并使用环境化学方法验证空间分析结果。通过对10个潜在影响因子的分析以及对当地KBD患病村和非患病村的土壤-水-粮食-人这一生物地球化学循环的环境化学分析,结果表明:(1)林周县KBD由一组多重且交互作用的环境影响因子共同作用影响,其中最重要的控制因子是地层因子;(2)所有环境介质(土壤、水、谷物)及人体组织中的硒元素浓度在KBD患病区均低于非患病区;(3)当地居民对硒和铬的摄入严重不足,尤其是KBD患病村中居民硒元素平均日摄入量(ADD)大约仅为世界卫生组织(WHO)建议的成人基本摄入量下限的4%;(4)我们推测,当地居民患病主要是由于地层这一影响因子,这是由于通过生态系统的迁移转化导致当地人口严重硒缺乏,最终导致地方性生物地球化学硒缺乏。  相似文献   

Climatic signals in lacustrine deposits of the Upper Yacoraite Formation,Western Argentina: Evidence from clay minerals,analcime, dolomite and fibrous calcite     

João Paulo B. Gomes  Rodrigo B. Bunevich  Sandra N. Tonietto  Daisy B. Alves  Julice F. Santos  Fiona F. Whitaker 《Sedimentology》2020,67(5):2282-2309

Authigenic clays are an important control on reservoir quality in lacustrine carbonates but remain challenging to predict. Lacustrine depositional systems respond to climatic variations in rainfall, surface runoff and groundwater input, and evaporation, and result in rapid and frequent changes in lake volume; this is expressed through changing water depth and shoreline position. In the upper portion of the Early Palaeocene Yacoraite Formation of the Salta Basin in Argentina, extensive lacustrine deposits were deposited during the sag phase of rifting. Prior high-resolution stratigraphic studies have suggested that climatic factors control microbial carbonate sequences within a ‘balanced fill’ lake, with variation in the lake level having a major influence on facies association changes. This study characterizes the evolution of facies and mineralogy within the Yacoraite Formation, focusing on the distribution of clay minerals, making a link between the high, medium and low-frequency sequence stratigraphic cycles. The low-frequency transgressive hemicycle of the upper portion of the Yacoraite Formation is comprised of abundant siliciclastic facies, suggesting a wetter period. Microbialites occurring in this interval are coarse-grained and agglutinated. Detrital clay minerals such as illite and chlorite and associated siliciclastic sediments were input to the lake during high-frequency transgressive periods. During high-frequency regressive hemicycles, sedimentation was dominated by carbonate facies with Ca-rich dolomite and the authigenic clays are comprised of chlorite/smectite mixed-layers. By contrast, the low frequency regressive hemicycle records fine-grained agglutinated microbialite with horizons of fibrous calcite, more stoichiometric dolomite, barite and authigenic magnesian smectite. This indicates elevated ion concentrations in the lake under intense evaporation during an arid period. Understanding the conditions that are favourable for formation and preservation of authigenic clays within the lacustrine environment can improve understanding of reservoir quality in comparable economically important deposits.  相似文献   

长河坝—黄金坪水库区域地震台网监测能力分析     

杜瑶  吴彤  冯薪  丁勇  赵昱  郑昭  王宇玺  王余伟 《地震地磁观测与研究》2020,41(5):25-32

位于四川省甘孜藏族自治州康定市内大渡河干流的长河坝-黄金坪水电站，为大渡河流域开发中，以长河坝、大岗山、瀑布沟等形成主要梯级格局开发方案中，"三库22级"水电站中的第10和11级电站，其地震监测台网也采用梯级设计方式，长河坝-黄金坪上下游水库地震监测台网统一设计、建设及监测，共享同一地震监测能力。通过对监测设备的技术指标、台基地噪声水平和震级-频度对数关系的分析，结果表明，长河坝-黄金坪水库区域地震固定台站建成后，地震监测能力达到并优于设计的理论监测能力，地震监测震级达到下限为M_L 0.5的设计要求。  相似文献   

晚第四纪MIS6以来柴达木盆地成盐作用对冰期气候的响应   总被引：2，自引：0，他引：2  

陈安东  郑绵平  宋高  王学锋  李洪普  韩光  袁文虎 《地质论评》2020,66(3):611-624

气候是控制柴达木盆地盐类沉积的主要因素之一,但是其作用机制尚待明确。作者以柴达木盆地察汗斯拉图盐湖的3个含盐剖面为研究对象,采用多接收电感耦合等离子质谱(MC-ICP-MS)铀系测年测定其沉积时代,并通过X射线粉晶衍射(XRD)分析测定其盐类矿物种类。铀系测年显示D18剖面石盐和芒硝层的沉积时代为13.1±2.0 ka BP～15.9±2.5 ka BP,其中芒硝沉积年代属于末次冰期MIS2晚期;MXK2剖面芒硝层的沉积时代分别为131.7±39.5 ka BP和158.3±10.8 ka BP,D12剖面芒硝层的沉积时代分别为166.6±20.2 ka BP和198.0±20.6 ka BP,可以对应于倒数第二次冰期MIS6。XRD分析确定了3个剖面的盐类矿物主要为芒硝、石盐和石膏。综合多个盐湖晚第四纪成盐数据,本文认为倒数第二次冰期MIS6和末次冰期MIS2是柴达木盆地晚第四纪重要的成盐期,冰期的冷干气候有利于石盐和芒硝等盐类沉积。柴达木盆地"冰期成盐"的根本原因,是由于冰期环境下盆地周边山体冰川规模的扩张以及干冷的冰期气候,共同造成了盐湖补给水量的减少。此外,晚第四纪MIS6和MIS2的冰期降温也是导致盆地中冷相盐类沉积的直接原因。  相似文献   

A review of fully coupled atmosphere-hydrology simulations     

Ning  Like  Zhan  Chesheng  Luo  Yong  Wang  Yueling  Liu  Liangmeizi 《地理学报(英文版)》2019,29(3):465-479

Journal of Geographical Sciences - The terrestrial hydrological process is an essential but weak link in global/regional climate models. In this paper, the development status, research hotspots and...  相似文献   

遥感技术在“6·17”丹巴堵江泥石流灾害链灾区应急救援抢险决策中的应用     

唐尧  王立娟  赵娟  张成信 《中国地质调查》2020,7(5):114-122

2020年6月17日,四川丹巴县半扇门镇梅龙沟发生泥石流,阻断小金川河,形成堰塞湖,造成重大财产损失与人员伤亡。为掌握第一手灾情,辅助开展应急救援,以国产高分二号卫星数据为主要数据源,结合无人机航空摄影数据和灾后现场调查等资料,开展了“6·17”丹巴堵江泥石流灾害链灾区应急调查与分析。研究认为: 灾区影响人口约6.5万人; 国网丹巴县供电公司应急救援队与小金县联通通信应急抢险救援队距离最近,半扇门中学等5所学校可作为临时安置避难场所备选; 受影响矿山企业6家、重要水库1座、水电站1座; 泥石流沟总体呈NW—SE向展布,掩没面积约14.27万m²; 堰塞湖湖面面积约1.03 km²,淹没区约49.8万m²,路基路面全毁路段约2.1 km,下游疑似灾害隐患点9处,因灾受损民居25处、桥梁5处; 优选了2条灾后通达性较好的通往泥石流重灾区的救援生命线。借助遥感技术深入分析泥石流灾害链影响人口等灾情先期研判、灾情灾损应急调查及应急救援生命通道优选,对我国西南山区类似条件地质灾害隐患点的应急抢险救援、防灾减灾工作具有重要的指导意义。  相似文献   

Surficial fractures in the Navajo sandstone,south-western USA: the roles of thermal cycles,rainstorms, granular disintegration,and iterative cracking     

David B. Loope  Garrison R. Loope  Caroline M. Burberry  Clinton M. Rowe  Gerald C. Bryant 《地球表面变化过程与地形》2020,45(9):2063-2077

Deep (> 5 m) sheeting fractures in the Navajo sandstone are evident at numerous sites in southern Utah and derive from tectonic stresses. Strong diurnal thermal cycles are, however, the likely triggers for shallow (< 0.3 m) sheeting fractures. Data from subsurface thermal sensors reveal that large temperature differences between sensors at 2 and 15 cm depth on clear summer afternoons are as great as those that trigger sheeting fractures in exposed California granite. Extensive polygonal patterns in the Navajo sandstone are composed of surface-perpendicular fractures and were produced by contractile stresses. Numerous studies have shown that porewater diminishes the tensile strength of sandstone. Based on our thermal records, we propose that cooling during monsoonal rainstorms triggers polygonal fracturing of temporarily weakened rock. On steep outcrops, polygonal patterns are rectilinear and orthogonal, with T-vertices. Lower-angle slopes host hexagonal patterns (defined by the dominance of Y-vertices). Intermediate patterns with rectangles and hexagons of similar scale are common. We posit that outcropping fractures are advancing downward by iterative steps, and that hexagons on sandstone surfaces (like prismatic columns of basalt) have evolved from ancestral orthogonal polygons of similar scale. In lava flows, fractures elongate intermittently as they follow a steep thermal gradient (the source of stress) as it rapidly moves through the rock mass. In our model, a steep, surficial thermal gradient descends through unfractured sandstone, but at the slow pace of granular disintegration. Through time, as the friable rock on stable slopes erodes, iterative cracking advances into new space. Hexagonal patterns form as new fractures, imperfectly guided by the older ones, propagate in new directions, and vertices drift into a configuration that minimizes the ratio of fracture length to polygon area. © 2020 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献