环渤海低平原土壤盐分分布格局及其影响机制研究

查明土壤盐分分布特征及其主要影响因素,是治理土壤盐渍化的一项基础性工作。文章结合GIS技术和地统计学方法,对环渤海低平原土壤盐分空间分布特征及其主要影响因素进行了分析。结果表明环渤海低平原区土壤盐分含量普遍小于2 g/kg土,属于非盐化土和轻度盐化土;东部环渤海滨海平原部分地区土壤含盐量大于2 g/kg土,属于中度和重度盐化土。土壤盐分含量除表层属于强变异,其他各土层在水平方向均属于中等变异。在垂向上,各土层含盐量相差较小,以氯化物和硫酸盐为主的易溶盐组构成了第一主成分,是导致土壤盐分含量高的主要因素,碱度和p H是影响土壤盐分的第二主成分,第三主成分是地下水位埋深和地下水总溶解性固体。     

关于土壤中“化学定时炸弹”及其触爆因素的探讨

运用目前环境科学研究中较为流行的“化学定时炸弹”的概念,详细分析了我国土壤中可能的“化学定时炸弹”。认为土壤中存在着地带性和泛地带性的“化学定时炸弹”,地带性的包括土壤盐渍化、土壤酸化等;泛地带性的包括施肥造成的、工业污染造成的及特殊成土作用形成的“化学定时炸弹”。同时,探讨了导致土壤中这些“化学定时炸弹”内在和外在的可能触爆因素。提出了今后开展该领域宏观和微观研究的方向和建议。     

环渤海平原土壤盐分不同聚型的水动力学特征

为了解环渤海低平原微咸水灌溉的土壤容盐能力问题,对大量野外监测和采样测试数据进行了研究。结果表明,该平原的土壤盐分剖面分布特征具有表聚型、中聚型和底聚型3种类型,其与蒸发、降水或灌溉入渗影响和潜水位埋深变化相关。不同聚型剖面形成的水动力特征各不相同：表聚型土壤盐分剖面的水势梯度指向地表,其绝对值远大于1.0 cmH₂O/cm;中聚型土壤盐分剖面上部的水势梯度指向地下水面,剖面下部的水势梯度指向地表;底聚型土壤盐分剖面的水势梯度指向地下水面,水势梯度大于1.0 cmH₂O/cm。表聚型土壤盐分剖面不利于微咸水灌溉农田和作物生长。     

基于土壤重金属污染风险管控的土壤质量评价:以某县级市为例

近年来农用地土壤质量受重金属污染影响进而导致农产品受到威胁的问题愈发严重,然而关于土壤质量评价的研究很少考虑土壤污染状况,忽略了土壤污染风险对土壤质量的影响。本文以某典型制造业县级市为例,在以土壤理化性质为主要指标的土壤肥力状况评价基础上,对研究区土壤重金属进行污染风险管控类型划分。通过建立分段函数将土壤污染风险管控类型划分结果引入土壤质量评价体系,对农用地土壤质量进行评价。结果表明：研究区土壤理化指标的变异系数从大到小为速效磷(AP)含量>土壤电导率(SEC)>全磷(TP)含量>土壤有机碳(SOC)含量>阳离子交换量(CEC)>全氮(TN)含量>pH。土壤肥力状况随地势降低和河流增加呈现升高的趋势,高肥力区主要分布在平原区西北部和平原区东北部,低肥力区主要分布在东南部丘陵山区和西部低洼区,肥力过渡区环绕低肥力区分布。农用地土壤污染风险管控类型的划分结果表明,Cd、Hg、As、Pb、Cr、Ni、Cu和Zn 8种重金属中至少有88.89%的Cd样点和98.61%的Cr样点属于优先保护类,11.11%的Cd样点、1.39%的Cr样点属于安全利用类,该区重金属污染以Cd为主。土壤质量评价结果表明,土壤质量总体分布与土壤肥力状况分布规律类似,但由于受土壤污染风险的影响,研究区西南部低质量土壤范围向东扩张,东南部低质量土壤分布范围更小,更密集化。上述研究结果说明,引入土壤污染风险管控类型划分结果一般会对土壤肥力状况作减幅修正,并在一定程度上改变原土壤肥力状况的空间分布格局。     

巷道支护的自稳平衡圈理论

基于软岩巷道围岩变形破坏的自稳平衡现象,通过数值模拟揭示了巷道顶板、两帮和底板之间的相互影响关系,得出了巷道围岩不稳定区是以巷道为中心的椭圆形。基于普氏理论,考虑“底板-两帮-顶板”相互影响,提出了巷道围岩自稳平衡圈理论,给出了自稳平衡圈的椭圆曲线方程,明确了巷道支护对象为自稳平衡圈内的岩体,支护的目的是控制自稳平衡圈岩体的稳定性。研究表明,“底板-两帮-顶板”共同构成巷道稳定性的整体系统,巷道顶板自稳平衡拱的大小随着两帮塑性区的增大而增大,两帮塑性区随底板变形而增大。加强底板和两帮的支护,将大大缩小顶板自稳平衡拱的高度。提出了“治顶先治帮,治帮先治底”的巷道支护理念,得到多年实践验证,为软岩巷道支护控制提供了新的依据。     

综合方法在柳塘隐伏铅锌矿床的应用效果

在湖南坪宝铅锌多金属矿田外围柳塘预测找矿靶区,采用高精度磁测、高精度重力、高灵敏度土壤、岩石测量、碳氧同位素测定等综合方法普查、详查,以“磁场跃变区”及Pb、Zn、Ag、Sb、As等弱异常为主要标志,在地表无任何矿化蚀变显示的柳塘预测区,发现400m以下的全隐伏铅锌银矿床,这阐明了新方法新技术是成矿远景区(带)矿产资源调查评价中提取深部找矿信息标志的最佳方法,总结了找矿预测的基本思路。通过该矿床的发现,说明“预测—普查一致性”原则是成功的。     

深部大断面厚顶煤巷道围岩稳定原理及控制

针对深部高地应力、大断面、厚顶煤巷道围岩控制难题,采用理论分析、数值计算等方法研究了其变形破坏机制及其控制技术。研究结果表明,深部大断面厚顶煤巷道顶煤塑性区呈“拱形”或上宽下窄的“倒梯形”形态,直接顶塑性区则呈“矩形”形态,且存在肩角稳定区域。提出了“倒梯形”塑性区形成的层理面剪切破坏作用机制：在深部高应力（尤其是高水平应力）以及顶煤较大下沉产生的附加水平应力作用下,顶煤和直接顶之间的层理面发生剪切破坏,并引起其附近煤体破坏,促进了顶煤“倒梯形”塑性区的形成。基于此,提出了高强高预紧力锚杆和斜拉锚索梁联合支护围岩控制技术,认为斜拉锚索可锚固在肩角稳定区域,并起到限制顶煤与直接顶岩层之间层理面的剪切变形、阻止顶煤塑性区由“拱形”向“倒梯形”发展的作用。研究成果成功应用于工程实践     

陕甘宁盆地西峰油田主要产层储油砂体沉积微相组合及特征

以鄂尔多斯盆地西峰地区晚三叠世延长组为例,对辫状河三角洲前缘沉积体系中以水下分流河道和河口坝两种储油微相为主导的多种微相组合进行研究,提出将其划分为“水下分流河道区”、“水下分流河道与河口坝混合区”、“河口坝区”和“河口坝与滑塌体混合区”四段微相组合区。文中对辫状河三角洲前缘中的沉积微相进行了详细刻画,例如,将水下分流河道划分为箱形叠加式、箱-钟形叠加式和钟形叠加式3种;将水下分流河道与河口坝组合划分为“河上坝”和“坝上河”两大类,及其以河为主的“坝上河”、以坝为主的“坝上河”、连续式“河上坝”和叠加式“河上坝”等4种亚类;将河口坝组合划分为迁移河口坝和叠加河口坝;将河口坝与滑塌体组合划分为坝顶滑塌和坝底滑塌,并讨论了各微相组合的形成机制。     

现代地质工作重要发展领域：“十一五”期间勘查地球化学评述

“十一五”期间(2006-2010年),国土资源部中国地质调查局继续推进区域化探与多目标区域地球化学调查计划。在区域化探方面,完成调查面积82.93万km2(累计完成756.62万km2),发现异常4 708处,经验证发现各类矿产411处,其中有色金属矿产273处,占66.4%,取得重大找矿突破。开展矿产资源地球化学评价,通过建立典型矿床地球化学异常模式,来圈定找矿靶区和进行资源潜力定量预测。在多目标区域地球化学调查方面,完成调查面积26.56万km2(累积完成165.66万km2),建立生态地球化学评价体系,主要针对重金属元素成因来源、迁移转化、生态效应与变化趋势进行较为全面和深入的研究。土地质量地球化学评价表明,中国土地达到优质级占53%,优良级占33%,较差等级主要分布在中东部经济社会发达地区。土壤有机碳研究表明,全国表层土壤(0~0.2 m)平均碳密度仅为3 186 t/km2,且各地区碳密度变化幅度较大,说明中国土壤有机碳处于低水平和不稳定状态。“十一五”期间勘查地球化学针对重大资源与环境问题,深化和延拓地质工作内涵,逐步形成矿产资源评价、生态地质科学研究、土地质量与生态评价、全球变化科学研究及基础地学研究等现代地质工作若干重要发展领域。     

油气层录井的精细解释方法 ——以吉林探区为例

采用“四大参数法” (峰值、峰基比、甲烷和重烃) 、全烃曲线形态法和全烃储层灌满系数法, 解决了吉林探区油气层气测低异常和组分发育不全等问题。进一步以地化录井为核心, 结合核磁孔隙度和色谱油性, 建立了地化含油饱和度储层评价体系, 解决了油气层荧光、气测显示异常和电测低电阻的油层评价难题。     

环渤海低平原水土盐分与水位埋深的空间变异及协同克立格估值

针对环渤海低平原水土盐分和水位埋深,通过选取0～20cm深度内的127个代表性土样进行土壤全盐量测定,并对130个水井的水位埋深及128个地下水样的矿化度进行测定.综合运用普通克立格(OrdinaryKriging)与协同克立格(CoKriging)方法与GIS技术研究水土盐分及水位埋深的空间分布状况.结果表明,土壤盐...     

我国古代黄河水利工程活动对环境的影响

历代治理黄河的工程活动,都着眼于治水,而忽视了治沙,以致黄河逐渐成为地上悬河和黄淮海平原的分水岭。这既改变了我国第一大平原的原生地质环境,又在近800余年来建造了面积达10000km2以上的渤海、黄海三角洲和苏北滨海平原的新的地质环境。此文根据历史事实,建议改变传统的治黄观念,应该重视黄河泥沙这一宝贵财富,有目的、有计划地,而不是任其自然地将黄河泥沙引到适宜的地区填海造陆。黄土高原水土流失,泥沙无穷,黄河搬运日久天长,较之挖山填海,优越无比。
该文认为黄河泥沙造陆的理想地区是苏北的黄海之滨,而不是渤海。渤海面积狭小,又是我国的内海。以黄河泥沙填于渤海指日可待,而渤海变陆,对华北、东北的气候、水文、环境等都十分不利。      

基于异质SVM神经网络的土壤盐渍化灾害预测模型

为研究银川平原普遍存在的土壤盐渍化问题,文章对银川平原的土壤盐渍化程度及潜在的发展趋势作出预测。利用Landsat 8 OLI数据与野外实测数据,选取地面高程、地下水位埋深、地下水溶解性总固体、植被指数、盐分指数及干旱指数为预测指标并提取指标值建立数据集,结合野外实测样点数据,建立基于异质支持向量机（Support Vector Machine,SVM)神经网络算法的盐渍化灾害预测模型。结果表明:（1）建立预测模型时,选择Radial Basis Funciton作为模型的核函数,c=100且g=3时预测精度最高可达85%;（2）研究区轻度盐渍化土壤面积约854 km2,中度盐渍化土壤面积约985 km2,重度盐渍化土壤面积约231 km2,主要分布在平罗县西大滩、银川芦花和吴忠苦水河地区;（3）银川平原北部的土壤盐渍化情况较严重且多分布于耕地周围的撂荒地以及地下水位埋藏较浅的地区,耕地资源中土壤盐渍化状况较严重,应注重耕地的合理灌溉与排水,增加土壤的可持续利用性。     

成都经济区不同地貌景观区土壤有机碳分布特征及储量估算

利用四川省成都经济区多目标区域地球化学调查获得的土壤有机碳含量数据,探讨了成都经济区不同地貌景观区土壤有机碳的分布特征。山区表层土壤有机碳含量(SOC)最高(22 g/kg左右),较平原区、丘陵区高一倍以上,丘陵区最低(9.49 g/kg)。成都平原区和东部丘陵区深层土壤碳含量相差不大,且均低于研究区深层土壤碳含量均值(6.99 g/kg)。利用指数模型对单位土壤平均碳量(USCATOC)、有机碳储量(USCATOC,h)、有机碳丰度指数(R)进行了估算。结果表明:各地貌单元土壤碳含量、单位土壤平均碳量、有机碳储量、有机碳丰度指数(R)分布具有山区高于平原区、丘陵区最低的一致性特征。龙门山区、西南山区面积约占全区的42%,土壤有机碳储量约占全区的59%;成都平原区、丘陵区面积占58%,土壤有机碳储量约占全区的41%。单位土壤平均碳量、有机碳储量在不同地貌单元中分布的差异主要与不同地貌单元的土壤有机碳含量有关,此外还可能与成土母质、植被发育情况、土地利用方式有关。     

渤海海域成因环境约束的混积岩储层地球物理综合预测技术

勘探实践表明,混合沉积逐渐成为渤海海域中深部勘探的理想领域.通过大量钻井资料统计,揭示了渤海海域混合沉积的成因条件,认为渤海海域混积岩的形成受气候与水体环境、物源、古地貌条件以及沉积样式的控制.模型正演表明不同厚度以及不同地层岩性组合的混积岩地震响应特征不同.实例表明,在水体气候环境、物源类型、古地貌特征等成因环境约束的条件下,通过单井分析、地震相分析、微古地貌恢复、正演分析、属性分析、叠前反演等多种技术综合的以“成因模式找规律,地震技术描分布”的混积型储层综合预测技术组合在渤海海域混合沉积储层预测中是可行的,其中不同厚度及岩性组合混积型储层采取不同的储层预测关键技术对渤海海域混积岩勘探有较好的指导意义.      

近4万年渤海西岸海侵时古海面的现代标高对比研究*

近4万年以来,相应于两次高太阳辐射暖湿期渤海西岸曾经两次海水泛陆事件,即40~28kaB.P.与10~4kaB.P.海侵事件。文章基于众多钻孔海相层中有孔虫、介形类等海相微体生物化石的组合特征恢复海水深度,重建了海侵最大时的古海面的现代标高。结果显示: 40~28kaB.P.海侵,海面的现代标高最高可达-11~-5m;10~4kaB.P.海侵则为2~3m。后者同众多研究所认为的中全新世存在高海面,海面高度为2~3m的结论大致吻合,前者则与全球气候尚处在间冰阶,冰川部分消融,世界洋面处在-50m的大背景不协调。而辽东与山东半岛沿海众多钻孔揭示,40~28kaB.P.渤海地区并没有高于-50~-20m海面存在的证据。通过区域环境的综合分析,认为40~28kaB.P.渤海西岸的海侵,是早玉木冰期持续4~5万年之久的冰期低海面环境,这种特殊的环境使现代渤海西岸的大部分区域远离沉积环境,成为冲刷侵蚀区,这种效应叠加在冰期边缘海式构造下沉与弧后盆地性质的构造下沉背景之上造成区域性异常地面低洼;渤海西岸异常地面低洼在间冰阶全球趋暖,冰川型海侵的过程中形成的区域性强烈"视"海侵(指示当时海侵时海水深度很大,而不是海水的陆泛范围大)。     

GIS-based multi-criteria land suitability analysis for sustainable agriculture in the northeast area of Tadla plain (Morocco)

Assessment of soil suitability for sustainable intensive agriculture is an appropriate tool to select the land suitable for agricultural production with the least economic and environmental costs. This study was conducted to evaluate the agricultural soil quality in the northeast area of Tadla plain (Morocco) using geographic information system (GIS) and analytical hierarchy process (AHP). Six soil quality indicators, i.e., pH, organic carbon, cation exchange capacity, texture, salinity and slope were considered and performed in 60 subsurface soil samples. AHP method was utilized to identify the weight of each indicator from the pairwise comparison matrix. The weighted sum overlay analysis was then used to generate the soil quality map in a GIS environment, by overlaying both indicator weights and sub-indicator weights. The studied area was classified into four soil quality categories, i.e., poor, medium, good, and excellent, the percentage of each category is 1.12, 20.98, 61.07 and 16.83%, respectively. The results indicated that 1.12% of the study area has poor suitability for sustainable intensive agriculture due to their unsuitable texture and low salinity, while about 77% of cultivated soils are adapted to agricultural production. The above results could be useful for the management of agricultural activity.     

内蒙古东来地区土壤养分空间分布特征及评价

在中小尺度上确定土壤养分状况并准确表达其空间分布特征仍需深入研究,了解和掌握土壤养分现状可为土地资源利用提供一定的科学参考。基于内蒙古东来地区土地质量地球化学调查中采集的468件表层土壤样品分析结果,采用主成分分析法和GIS技术对碱解氮、速效磷、速效钾、有机质4项养分指标进行空间分布特征分析及养分丰缺评价。结果表明,研究区土壤养分属于中度变异,呈不均匀分布。主成分分析提取的2项主成分指标可反映土壤养分指标90.34%的原量信息,得出的土壤肥力综合得分IFI值为-1.643～1.972。空间分布特征显示,研究区土壤整体有机质缺乏,碱解氮稍缺,速效磷适中,速效钾较丰富。IFI值的空间插值结果表明：土壤养分达到丰富及以上的区域占研究区面积的29.35%,主要分布在研究区中部的工农村、七间房附近;达到适中等级的占比为41.74%;稍缺—缺乏等级的占比为28.91%,其中缺乏等级分布面积为10.43%,主要分布在辽河农场三分场附近。建议在研究区进行农林业生产活动时,应注意有机肥和氮肥的增施。     

Geostatistical modeling of salinity as a basis for irrigation management and crop selection—A case study in central Tunisia

Spatial distribution of the salinity in groundwater used for irrigation and irrigated soil was investigated on Gammouda Plain, an important agricultural area in central Tunisia. Samples from 188 wells and irrigated fields were obtained in November 1988. Groundwater salinity ranges from 2 to 30 dS/m, and 50 percent of the sampled wells have a salinity higher than 3.5 dS/m. In most cases the soil samples have a salinity higher than 4 dS/m. Maps of salinity and leaching were produced by a geostatistical interpolation method based on ordinary kriging. In a great part of the plain, the estimated salinity levels indicate that there is a considerable risk for reduced yield potential for several of the most important crops grown. A rough estimation of the leaching fraction was computed from the soil and water salinity. Computer-based models of salinity ought to facilitate the general planning of irrigation management and crop selection.