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不同功能区城市林业土壤黑碳含量及来源——以南京市为例

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生态学报 2016年第3期36卷 837-843页

作者：王曦杨靖宇俞元春侯文军侯也余健王如海南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 南京林业大学生物与环境学院南京210037 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京210008 安徽师范大学国土资源与旅游学院芜湖241003

由于城市化过程中人为活动的影响,城市林业土壤的性质发生了很大变化。城市林业土壤黑碳由于来源的多样性和受到人为活动的影响,其分布表现出独特的特征。以南京市为对象,调查分析了不同功能区城市林业土壤黑碳的含量及可能来源。结果表... 详细信息

由于城市化过程中人为活动的影响,城市林业土壤的性质发生了很大变化。城市林业土壤黑碳由于来源的多样性和受到人为活动的影响,其分布表现出独特的特征。以南京市为对象,调查分析了不同功能区城市林业土壤黑碳的含量及可能来源。结果表明:不同功能区城市林业土壤黑碳含量差异很大,其变幅为0.77—21.27g/kg。道路绿化带土壤黑碳含量显著高于其它功能区,居民区含量最低。黑碳在土壤表层中含量均高于表下层,黑碳富集于土壤表层。道路绿化带表层土壤黑碳含量与有机碳含量的比值(BC/SOC)为0.55,土壤黑碳的碳同位素比值(δ^(13)C_(PDB))为-27.04‰,与其它功能区差异显著,城市交通污染对土壤黑碳积累产生强烈影响。

关键词：城市林业土壤黑碳含量来源南京市

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南京城市林业土壤可蚀性及影响因素

南京林业大学学报（自然科学版） 2008年第2期32卷 47-50页

作者：单奇华李卫正俞元春张金池南京林业大学森林资源与环境学院江苏南京210037

以南京市城市林业土壤为研究对象,研究了土壤的可蚀性特征及影响因素。结果表明:南京市城市林业土壤属于高易蚀土,土壤抗水蚀能力较弱,容易发生水土流失;不同功能区间,土壤的可蚀性K值和水稳性指数没有显著差异,而渗透性由高到低依次为... 详细信息

以南京市城市林业土壤为研究对象,研究了土壤的可蚀性特征及影响因素。结果表明:南京市城市林业土壤属于高易蚀土,土壤抗水蚀能力较弱,容易发生水土流失;不同功能区间,土壤的可蚀性K值和水稳性指数没有显著差异,而渗透性由高到低依次为城郊天然林、公园、道路绿化带、裸地、大学校园。回归分析表明,土壤的可蚀性K值与土壤的粉粒含量呈正相关(r=0.499 7),与黏粒含量呈负相关(r=-0.978 3);土壤的渗透性与容重(r=-0.519 6)和粉粒含量(r=-0.306 3)呈负相关,与有机质(r=0.359 6)、总孔隙度(r=0.367 5)和砂粒含量(r=0.380 1)呈正相关;土壤的体积质量和机械组成是反映城市林业土壤可蚀性的重要指标;城市绿地不同的植被配置方式对防治土壤的流失效果不同,表现为乔、灌、草混交林优于草坪,而裸地效果最差;城市客土和原土的抗蚀性差异不明显,但均存在较高的水土流失风险。

关键词：城市林业土壤可蚀性水土保持逐步回归

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南京城市林业土壤的肥力特征分析

江西农业大学学报 2008年第1期30卷 86-89,98页

作者：单奇华李卫正俞元春张金池南京林业大学森林资源与环境学院江苏南京210037

采集南京市不同功能区林地0—20cm和20～40cm土壤，分别测定土壤的理化性质和酶活性。研究结果表明，南京城市林业表层土壤（0—20cm）的容重大，孔隙度和渗透性小；土壤质地以粉壤土为主，所占比例为60．42％，土壤中普遍含有砾石，但... 详细信息

采集南京市不同功能区林地0—20cm和20～40cm土壤，分别测定土壤的理化性质和酶活性。研究结果表明，南京城市林业表层土壤（0—20cm）的容重大，孔隙度和渗透性小；土壤质地以粉壤土为主，所占比例为60．42％，土壤中普遍含有砾石，但含量不是很高；土壤以中性土和碱性土为主，非天然林土壤的pH明显高于城郊天然林下土壤；土壤有机质和全氮含量偏低，土壤的阳离子交换量（CEC）偏高，非天然林土壤中有效磷富集，但城郊天然林土壤有效磷缺乏，土壤速效钾富集。0—20cm和20～40cm土壤中，过氧化氢酶活性平均值分别为0．25mL／g和0．31mL／g，脱氢酶活性平均值分别为32．14mg／g和20．91mg／g，碱性磷酸酶活性平均值分别为16．7mg／kg和9．5mg／kg，纤维素酶活性平均值分别为0．0021mg／g和0．001mg／g。过氧化氢酶活性、脱氢酶活性和碱性磷酸酶活性与土壤有机质和全氮含量都有显著相关性，是表征城市林业土壤肥力的重要生物指标。

关键词：城市林业土壤理化特性酶活性肥力南京市

南京市城市林业土壤活性有机碳含量及分布特征

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南京市城市林业土壤活性有机碳含量及分布特征

作者：陈瑜南京林业大学

学位级别：硕士

土壤有机碳库是生态系统重要的碳库，起着平衡全球碳素循环的重要作用，是土壤质量评价和土地可持续利用管理中必须考虑的重要指标。本次研究选择南京市7类功能区，研究土壤活性有机碳的空间分布规律，为城市土壤碳研究提供基础数据，... 详细信息

土壤有机碳库是生态系统重要的碳库，起着平衡全球碳素循环的重要作用，是土壤质量评价和土地可持续利用管理中必须考虑的重要指标。本次研究选择南京市7类功能区，研究土壤活性有机碳的空间分布规律，为城市土壤碳研究提供基础数据，深刻揭示不同人为活动对土壤碳及土壤性质的影响，并为合理利用城市土壤和保护城市环境提供理论依据。通过分层采样，测定土壤总有机碳（TOC）和四种活性碳组分土壤溶解性有机碳（DOC）、微生物生物量碳（MBC）、易氧化态碳（ROC）和轻组有机碳（LFC）等指标。主要结果是：（1）道路绿化带所处环境特殊，其活性有机碳分布异常于其他功能区，DOC、LFC积累了较高含量，分别为128.41mg/kg（表层）、59.40mg/kg（亚表层）和5.58g/kg（表层）、2.49g/kg（亚表层）。道路绿化区以外的城区林业土壤活性有机碳分布规律为：城区天然林＞学校、城市绿地广场＞公园＞居民区，人为干扰强度越大，土壤活性有机碳含量越低。（2）土壤活性有机碳垂直分布有一定的规律性，表层土壤比亚表层蓄积更多的活性有机碳。同时，亚表层土壤活性有机碳含量由于城市土壤人为翻动、回填、客土的影响分布与表层分布特征有所区别，但在渗透、迁移作用下整体含量受表层土壤活性有机碳影响。人为活动的扰动造成土壤中有机碳含量分布不均，且对土壤表层的影响程度要大于亚表层。（3）土壤总有机碳含量与溶解性有机碳、微生物生物量碳、易氧化态碳、轻组有机碳之间的相关性均达到极显著水平，说明土壤活性有机碳含量依赖总有机碳水平。土壤溶解性有机碳、微生物生物量碳、易氧化态碳、轻组有机碳与土壤养分元素全氮、碱解氮、速效钾、有效磷存在显著相关关系，且比总有机碳与土壤养分的关系更加密切，在土壤全碳变化之前就可以反映出土壤微小的变化，因此可以认为活性有机碳能够更准确、更实际的反映土壤肥力和土壤物理性质的变化，指示土壤的综合质量水平。

关键词：城市林业土壤溶解性有机碳微生物生物量碳易氧化碳轻组有机碳

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南京城市林业土壤多环芳烃含量及分布研究

南京城市林业土壤多环芳烃含量及分布研究

作者：王小龙南京林业大学

学位级别：硕士

多环芳烃是一种在环境中广泛存在的持久性疏水有机污染物,由两个以上苯环以稠环形式相连,具有致癌、致畸变和致突变性。本文采用功能区采样的方法,以南京市城市林业不同土地利用方式区域中土壤作为研究对象,通过分析土壤中多环芳烃的含... 详细信息

多环芳烃是一种在环境中广泛存在的持久性疏水有机污染物,由两个以上苯环以稠环形式相连,具有致癌、致畸变和致突变性。本文采用功能区采样的方法,以南京市城市林业不同土地利用方式区域中土壤作为研究对象,通过分析土壤中多环芳烃的含量、分布和来源来了解南京城市林业土壤中多环芳烃的分布规律及污染现状;并通过分析常见土壤理化性质与多环芳烃含量的相关性来了解多环芳烃在土壤中分布的影响因素;探究多环芳烃在城市林业土壤中的吸附行为并探究其在土壤中吸附行为的影响因素。主要研究结果如下:(1)城市林业不同功能区土壤中多环芳烃含量差异很大,变化范围是221.53134.90ug/kg,整个南京市城市林业表层土壤中多环芳烃的平均值为504.19ug/kg,不同功能区之间多环芳烃含量高低满足城市立交桥和道路绿化带土壤中多环芳烃的最高,居民区、学校和发电厂其次,垃圾填埋场、近郊森林和远郊森林最少;不同土壤层次之间多环芳烃含量满足表层高于中层高于下层的规律。通过分析表明道路绿化带,城市立交桥,发电厂,学校土壤中多环芳烃来源属于燃烧源,垃圾填埋厂,居民区,近郊森林,远郊森林土壤多环芳烃属于油类污染源。(2)南京城市林业土壤中有机碳与黑碳含量之间呈极显著正相关关系,Pearson相关系数为0.876;南京城市林业土壤中有机碳、黑碳均与多环芳烃含量呈极显著正相关关系,Pearson相关系数分别为0.611和0.789,黑碳对土壤中多环芳烃分布的影响大于有机碳对其影响。多环芳烃与速效钾的Pearson相关系数为0.319,呈显著正相关;与全氮的Pearson相关系数为0.673,呈极显著正相关。土壤粘粒百分比与多环芳烃的Pearson相关系数为0.654,呈极显著正相关。(3)南京市城市林业土壤对多环芳烃菲的吸附可以用Linear线性分配模型和Freundlich模型进行拟合,城市林业不同功能区中土壤对多环芳烃菲的吸附强度规律为:城市立交桥>道路绿化带>远郊森林>近郊森林,不同土壤层次之间吸附强度为表层>中层>下层。含水率及pH值的增加会使土壤对菲的吸附能力有降低的趋势,有机碳含量及黑碳含量与吸附分配系数Kd均呈极显著正相关,相关系数为0.837和0.875;土壤粘粒百分比与Kd的Pearson相关系数为0.827,呈显著正相关。

关键词：城市林业土壤多环芳烃黑碳有机碳吸附

南京城市林业土壤黑碳空间分布及与多环芳烃的相关分析

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南京城市林业土壤黑碳空间分布及与多环芳烃的相关分析

作者：徐辰瑶南京林业大学

学位级别：硕士

黑碳是由煤和石油等化石燃料不完全燃烧和秸秆等生物质燃烧所产生的具有高度热稳定性的含碳物质,广泛分布于大气、土壤、冰雪和水以及沉积物中,对全球变暖、区域气候、环境与健康等方面有重要影响。本实验中在南京市主城区采用10km*10k... 详细信息

黑碳是由煤和石油等化石燃料不完全燃烧和秸秆等生物质燃烧所产生的具有高度热稳定性的含碳物质,广泛分布于大气、土壤、冰雪和水以及沉积物中,对全球变暖、区域气候、环境与健康等方面有重要影响。本实验中在南京市主城区采用10km*10km网格取样法采集土壤样本162个以及选取南京市8个典型功能区(垃圾填埋场区、工厂区、道路绿化带区、交通枢纽区、教学区、居民区、城区天然林、郊区天然林),每个功能区采样2km*2km网格采集3个样点,每个样点采集三00cm;200cm;400cm三个层次的样品,用热化学法测定土壤中黑碳的含量,并基于ArcGIS地统计学分析和SPSS相关性分析,分析城市林业土壤中黑碳含量的总体空间分布、不同功能区黑碳含量以及城市林业土壤中黑碳含量与总有机碳含量、多环芳烃(PAHs)含量的相关关系,进而探讨黑碳的来源与影响黑碳分布的影响因素。主要研究结果如下:1、南京主城区城市林业土壤中黑碳的浓度范围为0.7245g/kg3.9340g/kg,平均值为4.429g/kg,呈现出比较明显的空间差异。南京市主城区林业土壤的黑碳含量分布具有一定的连续性,高值出现集中,由中间向南北两侧呈现递减趋势,即由市中心向两侧郊区呈递减趋势。从空间上看,黑碳含量的高值出现在市中心交通枢纽处如汽车东站、新庄交通枢纽、鼓楼新街口等交通繁华地段。说明黑碳含量受机动车燃油不完全燃烧影响大。空间插值图也反映出城市林土壤中黑碳的含量除受汽车尾气的影响还受人类活动扰动的影响。2、南京市主城区城市林业土壤中总有机碳含量和黑碳含量的插值预测图上高值部分有重叠部分,整个图形斑块分布也有相似性。黑碳含量与总有机碳含量具有显著相关关系,(p城市林业土壤有机碳的固定具有重要的作用,有利于稳定土壤结构,维持土壤肥力,防止土壤退化。3、南京市主城区城市林业土壤中大部分黑碳与有机碳含量的比值(BC/TOC)为0.5.7左右,认为黑碳主要来源于化石燃料的燃烧。郊区天然林BC/TOC为0.13,认为该地区黑碳主要来源生物质燃烧。不同功能区土壤的黑碳含量具有差异性,交通枢纽区和道路绿化带的含量较高主要源于汽车燃油不完全燃烧。而且随着城市不断的发展,各功能区的界限也日渐模糊,环境互相渗透,互相交杂,黑碳含量在各功能区的差异也渐缩小。4、南京市主城区城市林业土壤中PAHs主要来源为燃烧源。几乎所有功能区土壤黑碳含量、总有机碳含量均与ΣPAHs有显著相关性,部分相关系数达到0.8.9左右,主要原因为在相同的功能区它们有着相同的来源。虽然PAHs的分布同时受到有机碳和黑碳的显著影响,但是受黑碳的影响更为显著。而且相比于低环数PAHs,高环数的PAHs更能受到有机碳、黑碳的影响,这是由于高环数PAHs分子量比较高,它的化学性质更加稳定,不易挥发。

关键词：城市林业土壤黑碳 GIS空间分析有机碳多环芳烃

基于GIS的城市林业土壤重金属含量空间分布 ——以南京市为例

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基于GIS的城市林业土壤重金属含量空间分布 ——以南京市为例

作者：庞少东南京林业大学

学位级别：硕士

城市林业土壤是城市环境的重要构成部分,随着工业的快速发展,城市车辆的不断增加,城市不断扩张带来的的大量建筑工程等,都会导致南京市林业土壤重金属的污染持续加重。南京市作为江苏省会城市,江苏省重要经济和文化中心,研究其林业土壤... 详细信息

城市林业土壤是城市环境的重要构成部分,随着工业的快速发展,城市车辆的不断增加,城市不断扩张带来的的大量建筑工程等,都会导致南京市林业土壤重金属的污染持续加重。南京市作为江苏省会城市,江苏省重要经济和文化中心,研究其林业土壤重金属分布及污染状况,可为南京市未来的发展规划和土地利用提供数据参考和理论支撑。本实验在南京市主城区采用1km×1km网格取样的方法采集土壤有效样本180个,每一个样本为网格内混合土样,采集土壤层次为表层0～15cm;运用HF-HNO3-HClO4消煮-ICP法测定土壤中铜(Cu)、锌(Zn)、锰(Mn)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)六种重金属全量;将各采样点按所在功能区进行分类,每个功能区选取18～24个样点数据,用于功能区的重金属含量分析研究;并基于ArcGIS地统计分析和SPSS差异性及相关性分析,对南京市城市林业土壤中重金属的总体空间分布特点、不同功能区重金属含量分布特点及来源进行分析探讨,并对重金属之间及与黑碳(BC)之间的相关性和同源性进行分析。主要成果如下:(1)通过ArcGIS绘制整个南京市林业土壤中六种重金属含量的趋势图及分布图。通过对分布图、趋势图和含量数据的分析,可知:从城区整体范围来看,Pb、Zn、Cd污染较重,Mn和Cr平均含量都略高于南京土壤背景值,个别区域含量较高;城市商业文化中心鼓楼——新街口一带重金属Cu、Zn、Mn、Pb、Cd、Cr均有明显的岛状分布特点,含量均较高,与这一带较大的交通流量及繁忙的商业活动等人为影响因素有关;其次,长江大桥区域Cu、Zn、Mn、Cr含量均较高,城区北部长江二桥和化工厂区域重金属Cr污染较明显。(2)通过对不同功能区林业土壤重金属研究,各重金属在商业区、工业区、交通绿化带均达到较高含量水平,与这些功能区的特点和功能都有着密切联系。其中,商业区Cu、Zn、Mn、Cd、Cr含量最高,工业区的Cr含量最高。(3)通过对重金属间及与黑碳含量的相关性分析可知,南京城市林业土壤中Cu、Zn、Mn相互间呈极显著相关性;Pb-Zn、Cu-Cd、Cu-Cr、Zn-Cr、BC-Zn、BC-Pb间呈极显著相关性,但相关系数均较低;BC-Cu、Cr-Mn间呈显著相关性;Zn和Cu、Zn和Pb、Cu和Cd间有一定程度的同源性,Cu、Pb存在其他不同的来源;黑碳BC与Zn、Cu、Pb有一定同源性;黑碳BC与Cr无显著相关性,来源不同。

关键词：城市林业土壤 GIS空间分析重金属功能区

广州南沙区4种典型城市林业土壤质量调查研究

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生态科学 2022年第1期41卷 186-195页

作者：崔诚李铤冼卓慧张俊涛广州市林业和园林科学研究院广州510405 广东省计量认证实验室广州510405

为掌握广州南沙区城市林业土壤养分及肥力整体状况,提高广州南沙区城市林业土壤管养水平,以广州南沙区4种典型城市林业土壤(森林公园、湿地公园、生态景观林带、河涌防护林)为研究对象,测定土壤pH值、电导率、容重、渗透率、非毛管孔隙... 详细信息

为掌握广州南沙区城市林业土壤养分及肥力整体状况,提高广州南沙区城市林业土壤管养水平,以广州南沙区4种典型城市林业土壤(森林公园、湿地公园、生态景观林带、河涌防护林)为研究对象,测定土壤pH值、电导率、容重、渗透率、非毛管孔隙度、有机质、水解氮、有效磷、速效钾等9项理化指标,通过土壤理化性质分析、土壤综合肥力分析,对广州南沙区城市林业土壤养分及肥力进行评价。结果表明,森林公园pH为6.4、湿地公园pH为6.8、生态景观林带pH为7.1、河涌防护林pH为7.3,广州南沙区林业土壤pH在中性(pH 7.0)上下波动。土壤EC值除森林公园较低外,其余生境类型处于正常范围,土壤有机质含量为14.81—33.02 g·kg^(-1)整体水平较好,其中一半区域土壤水解氮含量为41.97—58.95 mg·kg^(-1)、土壤速效钾含量为48.29—52.61 mg·kg^(-1)处于中下水平,土壤有效磷含量为5.8—36.75mg·kg^(-1)整体水平较充足。南沙区林业土壤整体综合肥力较贫瘠,其中森林公园、湿地公园、生态景观林带土壤综合肥力指数(0.90—0.99)略高于贫瘠标准(土壤综合肥力指数为1.18达到一般标准(0.9%—1.8%)。土壤有机质含量对土壤水解氮含量影响较大,土壤有机质含量对土壤有效磷含量影响小于对土壤速效钾含量的影响。土壤整体容重偏低,从总体看,容重及土壤速效养分是南沙区城市林业土壤综合肥力的突出性限制因子,说明容重和土壤速效养分与南沙区土壤综合肥力关系紧密。该研究可为广州南沙区城市林业土壤养护、修复提供依据。

关键词：城市林业土壤土壤综合肥力土壤养分含量

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南京城市林业土壤多环芳烃累积特征及其与黑炭的相关性

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南京林业大学学报（自然科学版） 2018年第2期42卷 75-80页

作者：张俊叶俞菲杨靖宇俞元春南方现代林业协同创新中心南京林业大学生物与环境学院江苏南京210037 河南职业技术学院环境艺术工程系河南郑州450046 江苏农林职业技术学院风景园林学院江苏句容212400

【目的】揭示南京城市林业土壤中多环芳烃(PAHs)的累积特征及其与土壤黑炭(BC)的相关性。【方法】采集了南京市城市广场(US)、道路绿化带(RGB)、公园(UP)、居住区(RA)、城市片林(UF)、城郊天然林(URF)等6个典型城市林业功能区18个研究样... 详细信息

【目的】揭示南京城市林业土壤中多环芳烃(PAHs)的累积特征及其与土壤黑炭(BC)的相关性。【方法】采集了南京市城市广场(US)、道路绿化带(RGB)、公园(UP)、居住区(RA)、城市片林(UF)、城郊天然林(URF)等6个典型城市林业功能区18个研究样地3个土壤层次(0~10、≥10~20、≥20~30 cm)共54个土壤样品,分析了土壤中PAHs、BC的含量及土壤p H。【结果】PAHs在各功能区的含量大小依次为:US(975.06 ng/kg)>RGB(614.57 ng/kg)>UP(523.14 ng/kg)>RA(512.01 ng/kg)>UF(273.41 ng/kg)>URF(270.71 ng/kg)。US土壤多环芳烃含量显著高于其他功能区,RGB多环芳烃含量显著高于UP、RA、UF和URF(P土壤PAHs组成相似,以3环、4环和5环PAHs为主,尤其是以3环PAHs占主导。各功能区土壤中PAHs在3个土层中的含量存在显著差异(P土壤PAHs的生态风险效应(R_(Bap))大小依次为US>RGB>UP>RA>UF>URF,且R_(Bap)均在1.0~1.6之间,对研究区内的生物潜在危害性较低。土壤中BC的含量与PAHs存在显著相关(R^2=0.74,P城市林业功能区土壤PAHs含量存在差异,城市广场(US)土壤多环芳烃含量显著高于其他功能区。土壤PAHs组成以3环、4环和5环PAHs为主,尤其是以3环PAHs占主导。土壤PAHs总体表现为随土层加深而下降。各功能区土壤中PAHs的生态风险效应R_(Bap)值较小,对研究区内的生物潜在危害性较低,土壤PAHs与BC显著相关。

关键词：城市林业土壤多环芳烃黑炭环境危害南京市