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腐殖质活性组分对土壤镉有效性的调控效应与水稻安全临界阈值

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环境科学 2024年第1期45卷 439-449页

作者：胡秀芝宋毅王天雨蒋珍茂魏世强西南大学资源环境学院重庆400715 重庆市农业资源与环境研究重点实验室重庆400715

有机物料对于土壤中镉(Cd)的有效性和作物Cd累积具有重要影响.通过田间小区试验,结合化学连续提取形态分级方法,探讨了有机物料中的主要活性组分胡敏酸(HA)和富里酸(FA)及其不同比例组合(HA/FA)对于水稻吸收累积Cd的影响及其与水稻土中C... 详细信息

有机物料对于土壤中镉(Cd)的有效性和作物Cd累积具有重要影响.通过田间小区试验,结合化学连续提取形态分级方法,探讨了有机物料中的主要活性组分胡敏酸(HA)和富里酸(FA)及其不同比例组合(HA/FA)对于水稻吸收累积Cd的影响及其与水稻土中Cd赋存形态和有效性变化的关系.结果表明,腐殖酸(HAs)对土壤Cd有效性和水稻籽粒Cd累积的影响受其活性组分含量比例制约.HA/FA≥4/6处理对土壤Cd起钝化作用,Cd有效性明显降低,水稻籽粒Cd含量相较于对照CK降低了15.2%~33.3%.HA/FA≤2/8处理对土壤Cd起活化作用,Cd有效性明显增加,水稻籽粒Cd含量相较于CK提高了24.2%~42.4%.HAs活性组分含量比例影响土壤Cd的形态转化,与CK处理相比,HA/FA≥4/6处理使土壤Cd由活性高的EX-Cd向活性低的CA-Cd和FM-Cd转化,而HA/FA≤2/8处理则相反.HAs对土壤pH和有效硫含量的影响随其活性组分的不同而异,水稻分蘖期土壤中pH与HA添加量呈显著正相关,而与FA添加量呈显著负相关,土壤有效硫含量与FA添加量呈显著正相关.因此,为保障水稻品质安全,应选择配比HA/FA≥4/6的有机物料.研究结果为含腐殖酸类有机物料的定向利用提供了科学依据.

关键词：腐殖酸(HAs) 胡富比(HA/FA) 水稻Cd 有效态Cd Cd赋存形态临界阈值

植物地境生态因子的多态性研究——以南太行丘陵区为例

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湖南师范大学自然科学学报 2024年第3期47卷 45-53页

作者：褚加计尹莉娜李涛梁婉如宁立波郑二文河南自然资源监测和国土整治院郑州450001 中国地质大学(武汉)环境学院武汉430074

以南太行丘陵区为例,针对不同生活型植物的根群挤在同一层片中的情况,研究植物地境生态因子多态性,确定“乔木+灌木”优势植种组合的适生因子空间,得出结论:(1)丘陵生态子系统优势植种组合为:构树+黄荆、柏树+黄荆、榆树+黄荆、臭椿+黄... 详细信息

以南太行丘陵区为例,针对不同生活型植物的根群挤在同一层片中的情况,研究植物地境生态因子多态性,确定“乔木+灌木”优势植种组合的适生因子空间,得出结论:(1)丘陵生态子系统优势植种组合为:构树+黄荆、柏树+黄荆、榆树+黄荆、臭椿+黄荆、火炬树+黄荆、楝树+黄荆和构树+酸枣。0~20 cm为一年生植物地境稳定层,20~100 cm为以乔木、灌木为主的多年生植物地境稳定层。(2)丘陵生态子系统不同优势植种组合有不同的适生范围,地境的有机质含量、含盐量、土壤氮磷钾综合指数均有所不同。(3)丘陵生态子系统不同优势植种组合共生的地境最适范围:含水率为25.80%~30.45%,有机质含量为0.71%~2.95%,含盐量为0.75~1.33 mg·g^(-1),土壤氮磷钾综合指数为1.03~1.52。

关键词：植物地境生态因子多态性南太行丘陵区

基于MODIS数据青海湖流域内积雪和湖冰物候变化研究

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高原气象 2024年第5期43卷 1177-1189页

作者：沈姣姣沈言龙欧阳志棋郭慧王晓艳兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000

物候变化对气候响应和生态环境方面的研究具有重要意义。本文基于近20年的MODISV6积雪产品和反射率产品,分别获取了青海湖流域的积雪和湖冰物候,并分析了二者的空间分布特征。在此基础上,采用Theil-Sen Median和一元线性回归法分析了积... 详细信息

物候变化对气候响应和生态环境方面的研究具有重要意义。本文基于近20年的MODISV6积雪产品和反射率产品,分别获取了青海湖流域的积雪和湖冰物候,并分析了二者的空间分布特征。在此基础上,采用Theil-Sen Median和一元线性回归法分析了积雪物候与湖冰物候的变化趋势,以及低海拔区域内二者的相关关系。结果表明:(1)青海湖湖冰开始冻结日期、开始消融日期和湖冰存在期分别在321~389d、425~464d和0~174d。整体上,开始冻结日期和开始消融日期均呈推迟趋势,推迟率分别为0.3 d·a^(-1)和0.2 d·a^(-1);湖冰存在期则呈缩短趋势,缩短率为0.6 d·a^(-1)。湖冰物候与经度具有显著相关性,湖面自东向西,湖冰开始冻结日期推后、开始消融日期提前、湖冰存在期缩短。(2)青海湖流域积雪初日、积雪终日和积雪日数分别在275~404d、353~484d和3~209d。其中积雪初日和积雪终日整体上分别呈提前趋势和推迟趋势,变化率分别为0.8d·a^(-1)和0.11d·a^(-1);积雪日数呈增长趋势,增长率为0.6d·a^(-1)。积雪物候与海拔密切相关,随着海拔的增加,积雪初日提前、积雪终日推迟、积雪日数增加。(3)冬季负积温和气温是影响湖冰物候的重要因素。冬季负积温和气温升高会导致湖冰开始冻结日期推迟、湖冰开始消融日期提前、湖冰存在期缩短。对于积雪物候,积雪日数与气温之间呈显著的负相关关系,气温下降,积雪日数增加。(4)低海拔流域内部分积雪与湖冰物候参数之间存有潜在联系。积雪初日与湖冰开始冻结日期之间具有较为显著的负相关关系,相关性系数为-0.404。而积雪作为湖面保温层,积雪日数的增加也会很大程度上减缓湖冰消融速度,致使湖冰消融日期推迟,因此二者呈一定正相关关系,相关性系数为0.349。本研究所揭示的流域内生态系统变化规律,对当地生态系统具有积极意义,可以为青海湖流域环境监测提供理论依据和技术支持。

关键词：青海湖流域湖冰积雪物候

新疆典型高砷地下水区域碘的空间分布特征及其影响因素分析

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环境科学学报 2024年第4期44卷 156-167页

作者：晁博罗艳丽董乐乐郑玉红宋振王美娟刘畅新疆农业大学资源与环境学院乌鲁木齐830052

高碘、高砷地下水作为原生劣质地下水,具有区域性、伴生性和相似富集机理等特点.奎屯河流域是中国典型原生高砷水分布区,本研究基于奎屯河下游区域39组地下水水样,通过分析地下水水化学特征、赋存环境和水文地球化学过程,明确了该地区... 详细信息

高碘、高砷地下水作为原生劣质地下水,具有区域性、伴生性和相似富集机理等特点.奎屯河流域是中国典型原生高砷水分布区,本研究基于奎屯河下游区域39组地下水水样,通过分析地下水水化学特征、赋存环境和水文地球化学过程,明确了该地区地下水中碘的分布特征与碘富集影响因素.结果表明:研究区地下水赋存环境为还原性弱碱性,I-浓度范围为13.96~574.85μg·L^(-1)(平均值为111.79μg·L^(-1)),38.46%的地下水为高碘地下水(ρ>100μg·L^(-1)),87.18%的地下水处于高砷环境(ρ>10μg·L^(-1)).地下水以低碘高砷地下水(53.85%)为主,其次为高碘高砷地下水(33.33%)、低碘低砷地下水(7.69%)、高碘低砷地下水(5.13%).地下水I^(-)浓度整体由南向北逐渐升高,高碘地区主要集中分布在研究区北部(126团、127团场、128团北侧靠近北山山前冲洪积砾土平原一带),占比为32.26%,适碘地区分布在研究区中部(128团场东部与南侧、127团和下游奎屯河南部),占比为38.40%,碘缺乏区域主要分布在研究区南部123团和129团,占比为29.33%.研究区地下水中铁氧化物还原性溶解和HCO_(3)^(-)与I^(-)的竞争吸附作用是影响地下水碘富集的主要因素,同时地下水中弱碱性还原环境、深厚的沉积层和滞缓的径流条件为碘的富集提供了有利的赋存环境和水文地质条件.

关键词：高碘高砷地下水分布特征水文地球化学奎屯河流域

陇中地区典型玉米农田生态系统呼吸作用对温湿度的响应研究

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节水灌溉 2024年第3期 1-9页

作者：杨泽伟邱中齐赵子敬王福兵魏国孝兰州大学资源环境学院兰州730000

农田生态系统碳通量变化主要由作物光合作用和农田的呼吸作用引起。在陆地生态系统中,准确评估玉米农田生态系统的呼吸作用产生的碳排放量对全球碳通量的研究意义重大。使用甘肃省会宁县大山川村(属陇中半干旱区)玉米农田生态系统在2020... 详细信息

农田生态系统碳通量变化主要由作物光合作用和农田的呼吸作用引起。在陆地生态系统中,准确评估玉米农田生态系统的呼吸作用产生的碳排放量对全球碳通量的研究意义重大。使用甘肃省会宁县大山川村(属陇中半干旱区)玉米农田生态系统在2020年11月至2021年10月的涡度和土壤水分及温度监测数据,分析了玉米农田生态系统呼吸速率(R_(eco))的日平均变化和呼吸敏感性指数(Q_(10))在生长季内的月平均变化,探讨R_(eco)对温度的响应,并用不同模型进行拟合评估。陇中半干旱区玉米农田生态系统呼吸速率在年内呈单峰变化,日均最大呼吸速率11.49μmol/(m^(2)·s),相比呼吸速率对空气温度(Ta)与不同深度土壤温度(Ts)的响应,深度20 cm处的土壤温度(Ts_(20))对该地区R_(eco)全年拟合效果最佳。Q_(10)指数在生长季内表现出单峰型变化,最大值出现在8月(5.52μmol/(m^(2)·s)。通过各个模型拟合得出陇中地区玉米农田生态系统年呼吸碳排放量介于863.71~990.18 g C/m^(2),选择拟合效果最好的模型(Q_(10)模型),在考虑参数时变性对Q_(10)模型优化后,Q_(10)模型拟合精度得到大幅度提升,年碳排放量估计值由868.57 g C/m^(2)提高至1094.48 g C/m^(2),更加接近观测值(1110.28 g C/m^(2))。R_(eco)在土壤水分低于0.16 m^(3)/m^(3)时(出现在12-2月)受到抑制。

关键词：陇中地区涡度相关生态系统呼吸呼吸敏感性

气候变化条件下四川盆地草耕资源大区高覆盖度草地适宜区演替及机制

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地质通报 2024年

作者：严宇翔刘晓煌雒新萍闵婕李洪宇赵晓峰邢莉圆王然王超赵宏慧自然资源要素耦合过程与效应重点实验室中国地质大学(武汉)环境学院中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心新疆大学地理与遥感科学学院

四川盆地是国家青藏高原生态屏障区的重要组成部分，其高覆盖度草地是人类生存和发展的重要自然资源，研究气候变化条件下的演替及机制，有助于合理开发利用草地资源，开展保护与修复工作，提高草地生态系统功能和稳定性。本研究基于中... 详细信息

四川盆地是国家青藏高原生态屏障区的重要组成部分，其高覆盖度草地是人类生存和发展的重要自然资源，研究气候变化条件下的演替及机制，有助于合理开发利用草地资源，开展保护与修复工作，提高草地生态系统功能和稳定性。本研究基于中国多时期土地利用遥感监测数据，获得四川盆地草耕资源大区高覆盖度草地的分布数据，选用33个与气候、地形、土壤相关的环境变量，采用最大熵模型（MaxEnt）进行四川盆地高覆盖度草地现代与未来气候条件下的生态适宜性评价。结果表明：（1）四川盆地草耕资源大区高覆盖度草地潜在适宜区面积约为11.71×104km2，中、高适宜区主要分布在汉中盆地北部地区。（2）昼夜温差月均值、最暖季度降水量、最冷月份最低温度、降水量季节性变化、土壤体积含水量是主要的影响生态因子，贡献率分别为31.9%、19.2%、16.2%、9.6%、9.3%；（3）适宜区在未来时期不同气候情景下都有所增加，分布格局与历史时期总体表现较为一致。新增适宜区在汉中盆地南、北部均有分布，而保留适宜区和丧失适宜区主要集中在汉中盆地北部地区。2050s-SSP2-4.5情景下潜在适宜区面积最大，表明中等减排路径对于高覆盖度草地的发展比较有利。

关键词：气候变化高覆盖度草地 MaxEnt 适宜区分布主控因素

离子界面反应对安溪县典型花岗岩崩岗砂壤红土层渗压特性的影响

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土壤学报 2024年

作者：吴云博章智李晓非毛晓花张越蒋芳市黄炎和林金石福建农林大学资源与环境学院

降雨会改变崩壁土壤中水分的运移进而影响土壤颗粒表面的离子界面反应，同时大量雨水积累对下覆土层产生的极高渗透压力会导致土壤侵蚀。本研究以安溪县典型崩岗的崩壁红土层为研究对象，利用不同价态和浓度的离子溶液来调控土壤颗粒表... 详细信息

降雨会改变崩壁土壤中水分的运移进而影响土壤颗粒表面的离子界面反应，同时大量雨水积累对下覆土层产生的极高渗透压力会导致土壤侵蚀。本研究以安溪县典型崩岗的崩壁红土层为研究对象，利用不同价态和浓度的离子溶液来调控土壤颗粒表面的离子界面反应，分析其对崩壁红土层渗压特性的影响。结果表明：离子界面反应下土壤的渗压过程受土壤中离子价态和浓度的影响主要体现在其改变土壤内力进而影响土壤孔隙状况。K+和Mg2+分别降低和提高土壤的渗透系数和孔隙比，土壤渗透系数与电解质浓度间存在良好的单指数递增关系，各级固结压力下的拟合方程均可表达为：k=ae-x/t+b,R2>0.845,P<0.1。

关键词：崩岗离子界面反应渗压土壤结构土壤内力

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熔体黏弹特性对模内微装配成型制造精度影响

中国塑料 2024年第9期38卷 66-72页

作者：付灵杰薛鹏周国发南昌大学资源与环境学院南昌330031

针对微细万向球形转动运动副的功能自润滑液膜辅助模内微装配成型,明晰其微装配界面直径制造公差—黏弹性热流固耦合冲击载荷、连续相变演化区厚度、热黏弹塑性应力—熔体黏弹弹性的多场协同耦合演化规律,是实现精密调控其制造精度的关... 详细信息

针对微细万向球形转动运动副的功能自润滑液膜辅助模内微装配成型,明晰其微装配界面直径制造公差—黏弹性热流固耦合冲击载荷、连续相变演化区厚度、热黏弹塑性应力—熔体黏弹弹性的多场协同耦合演化规律,是实现精密调控其制造精度的关键技术问题。结果表明,微装配界面直径制造公差受控于二次注射成型充填熔体的黏弹特性,当参考黏度由2267 Pa·s增至15000 Pa·s时,微装配界面直径制造公差由11μm增至19μm,增幅为72.7%;而当松弛时间由0.05 s增至0.25 s,则由31μm减至19μm,减幅38.7%;为了满足行业规范的尺寸制造公差技术指标≤30μm的要求,不宜采用松弛时间小于0.05 s的高弹性熔体进行其功能自润滑液膜辅助模内微装配成型。

关键词：万向球形转动运动副模内微装配成型尺寸制造公差黏弹特性模拟

施苯菌灵抑制丛枝菌根真菌对污染土壤-玉米系统镉迁移的影响

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土壤 2024年第2期56卷 375-381页

作者：陈起跃曾文增梁新然王磊何永美和成忠涂春霖湛方栋云南农业大学资源与环境学院昆明650201 中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心昆明650111

为探讨土壤丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对污染土壤–作物系统Cd迁移行为的影响,采用云南兰坪铅锌矿周边重金属污染的土壤,开展室内试验,施杀真菌剂(苯菌灵)特异性抑制土壤土著AMF,研究抑制AMF对玉米生长、Cd含量与... 详细信息

为探讨土壤丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对污染土壤–作物系统Cd迁移行为的影响,采用云南兰坪铅锌矿周边重金属污染的土壤,开展室内试验,施杀真菌剂(苯菌灵)特异性抑制土壤土著AMF,研究抑制AMF对玉米生长、Cd含量与累积量、土壤Cd淋溶流失的影响。结果表明:(1)施苯菌灵显著抑制土壤AMF生长,导致AMF侵染率、孢子数、土壤球囊霉素相关蛋白(Glomalin related soil protein,GRSP)含量显著降低;并显著影响玉米生长与矿质营养,玉米地上部生物量、叶绿素与磷含量增加,而地上部氮钾含量降低。(2)施苯菌灵促进Cd向玉米根部和地上部迁移,主要富集在玉米地上部,导致玉米地上部的Cd含量和累积量显著增加。(3)施苯菌灵导致10cm和20cm壤中流的Cd浓度显著增加。此外,土壤GRSP含量与玉米地上部Cd累积量和壤中流的Cd流失浓度均呈极显著负相关。研究结果表明,土壤土著AMF有助于抑制土壤Cd向植株地上部迁移,减少壤中流Cd的流失浓度,降低污染土壤–作物系统Cd的环境迁移。

关键词：重金属污染 AMF 玉米流失镉迁移