北京市近郊区壤镍的空间结构及分布特征

通过对北京市近郊区349处土壤的取样调查,利用地统计学方法研究了北京市土壤中镍的空间结构和分布特征.结果显示,镍的空间结构性较好,具有明显的可迁性特点,块金效应所占的比例较大;实验变异函数可用指数模型拟合,利用所得模型进行克立格插值得到土壤镍含量的分布图,发现北京市土壤中,镍的含量分布具有明显的西北低而东南高的趋势.与北京市土壤镍含量的背景值进行对比,全市土壤并不存在非常严重的镍污染,其空间分布主要受成土母质制约;但是人类活动、风向、河流等人文和自然条件对镍的空间结构和分布格局也有一定程度的影响.     

污灌条件下重金属在耕作土壤中的积累与形态分布特征——以北京市通州区凤港减河污灌区农用地为例

以北京市通州区凤港减河典型污灌农用地为研究对象,分析了污灌对耕作土壤中Cd、Cu、Zn和Pb的全量与形态分布特征的影响。结果表明:①土壤中Cu、Zn和Pb的含量均低于WHO(World Health Organization)限值,Cd的含量明显高于WHO限值。然而,4种重金属的污染负载指数(PLI为1.49~4.54)均高于1,其中Cd的PLI值最高,表明长期污灌已经导致耕作土壤中重金属的积累;②总体来看,随土壤深度的增加,重金属含量呈先减少,后增加的趋势。距离灌渠越远,土壤中重金属含量越少;③土壤中Cu、Zn和Pb主要以残余态和有机结合态形式存在,其次是铁锰氧化态,碳酸盐结合态和离子交换态非常少。而土壤中Cd的碳酸盐结合态与离子交换态占有相当大的比例。4种重金属的生物可利用性次序为:Cd>Cu>Pb>Zn,且表土层高于底土层。同时,研究发现距离灌渠越近,表土层中Cd的生物可利用性越低。总的说来,污灌土壤中较高的Cd含量与其较高的生物可利用性对食品安全与人类健康构成了潜在风险。     

基于Lowry模型的北京市城市空间结构模拟

以Lowry模型为理论支撑,以北京市发展现状为研究对象,从模型构建、参数设置和情景模拟三个方面探索Lowry 模型框架在城市空间结构研究中的应用。① 基于杜能区位论,构建以区域地租总额最大化为目标函数,以北京市经济发展现状、现有土地资源供给为约束条件的线性规划模型。② 以北京市2010 年投入产出表、2011 年北京市统计年鉴、2010 年北京市企业调查数据等数据来源为支撑,完成模型相关参数的设置。③ 以北京市市域为研究对象,以乡镇街道办为基本研究单元,基于对北京市基本行业分布格局分析,构建模型的情景约束条件。④ 模拟分析了在北京市基本行业空间格局框架确定情况下的城市产业、居住空间分布特征,总结了模型的结构启示及模型的模拟启示。本文不仅丰富了模型框架的内涵,而且在实际应用中检验了模型的技术流程和分析能力,为基于Lowry模型的城市空间结构分析框架形成奠定基础,拓展了国内城市空间结构研究的研究视角。     

北京市蔬菜和菜地土壤砷含量及其健康风险分析

通过对北京市蔬菜和菜地土壤砷含量状况进行大规模调查,研究了蔬菜和土壤砷含量及其健康风险,并筛选出抗砷污染能力强的蔬菜品种。根据蔬菜的消费量并兼顾品种多样性的原则,在北京市规模化蔬菜栽培基地 (采集蔬菜及土壤样品) 和蔬菜批发市场 (蔬菜样品) 共采集93种蔬菜400多份蔬菜样品和39个土壤样品系统地分析其砷含量。研究发现：北京市菜地土壤砷含量范围和平均含量分别为4.44~25.3和9.40 mg/kg,明显超过北京市土壤砷背景值;北京市蔬菜砷含量最高达0.479 mg/kg,平均含量为0.028 mg/kg,均未超过《食品中砷限量卫生标准》(GB4810-94) 的限量值,但其中有2个蔬菜样品 (萝卜和大蒜) 砷含量超过WHO/FAO制订的限量标准。北京市蔬菜砷含量在东偏北方向 (偏转11^o-30^o) 存在明显的"U"型趋势分布。裸露地蔬菜砷含量显著高于设施蔬菜。油菜、萝卜、小白菜、大葱、芥菜、黄瓜、大白菜和甘蓝抗砷污染能力较弱,而辣椒、云架豆、冬瓜、茄子、菠菜、西红柿、芹菜等抗砷污染能力则较强。北京市居民从蔬菜中摄入砷平均值为0.016 mg/(人·d),蔬菜砷对北京市部分人群存在一定的健康风险。     

中国北方农牧交错带鄂尔多斯高原段土壤表层粒度特征

土壤粒度是描述土壤性质的重要参数，研究农牧交错带土壤表层粒度对土壤质量和沙化程度评价具有科学意义。对不同沉积物类型及土地利用方式土壤表层（0~5 cm深度）粒度进行分析。结果表明：（1）沙黄土、覆沙黄土残积物、风化残积物中粉粒最多，其次为极细砂和细砂，这3个粒级含量之和表现为沙黄土（96.51%） > 覆沙黄土残积物（88.29%） > 风化残积物（77.58%）；风成沙土壤表层以细砂（53.85%）和中砂（26.13%）为主。（2）平均粒径由小到大依次为沙黄土（4.78Φ）、覆沙黄土残积物（4.62Φ）、风化残积物（3.80Φ）、风成沙（2.46Φ）；分选性由差到好依次为风化残积物、覆沙黄土残积物、沙黄土、风成沙；偏度呈现为正偏或极正偏；峰值表明风成沙（2.30）粒径分布最为集中。（3）同一地表沉积物中，砾石和极粗砂等粗颗粒在农田较多，粉粒在草地较多，极细砂在林地较多；风成沙中，粉粒在固定沙丘略多，细砂在半固定沙丘较多，砾石、极粗砂等粗颗粒仅在流动沙丘地中分布。（4）土壤颗粒分形维数表现为沙黄土（2.5242） > 覆沙黄土残积物（2.4373） > 风化残积物（2.3554） > 风成沙（2.2815）；地表沉积物类型不同，表层土壤分形维数与粒级含量相关性有着明显差异。     

雪岭云杉林叶片碳氮化学计量特征及其与土壤理化因子的关系

碳（C）、氮（N）对于植物生长和生理调节机能意义重大。研究雪岭云杉林叶片C、N化学计量特征随土壤理化因子的变化特征，对于认识森林生态系统的分布格局和未来变化趋势具有重要意义，为进一步探讨全球变化对植物的影响提供科学依据。以雪岭云杉林叶片为研究对象，利用统计分析探究叶片C、N化学计量的变化特征，并利用冗余分析（Redundancy analysis，RDA）技术对叶片C、N化学计量特征与土壤理化因子的关系进行研究。研究结果表明，叶片C含量的平均值为465.28 g·kg^-1，变异系数为14%；叶片N含量的平均值为6.54 g·kg^-1，变异系数为42%；土壤C/N的平均值为90.63，变异系数为82%。冗余分析的结果表明，在0~30 cm层中，叶片C、N化学计量特征主要受到土壤含水量和pH的驱动，土壤含水量与叶片C/N之间呈正相关关系，与叶片C、N含量之间呈负相关关系；pH与叶片C、N含量成正比，与C/N成反比；在30~80 cm层中，土壤含水量和土壤粘粒含量是影响叶片C、N化学计量特征的主要因素，土壤含水量和叶片C/N之间呈正比，土壤粘粒含量与C、N含量之间呈正比，与叶片C/N之间呈反比；pH、土壤C、N含量对叶片C、N化学计量特征的影响不显著。     

长白山红松阔叶混交林土壤动物生态分布

对长白山红松阔叶混交林分布的上缘、典型分布区和分布下缘土壤动物群落进行研究。结果表明,红松阔叶混交林三个分布区土壤动物群落组成存在差异,其中典型分布区土壤动物多样性指数较高,群落组成均匀。甲螨亚目、辐螨亚目、节跳虫科、球角跳虫科、革螨亚目和山跳虫科相关性较大,共同出现在各分布区。土壤动物垂直分布具有明显的表聚性,且红松阔叶混交林的上缘和典型分布区表聚性更为突出。通过灰色综合关联度分析表明,土壤全钾、全氮和有机质含量对土壤动物群落影响较大,而土壤全磷含量和pH对土壤动物的影响次之。     

乌鲁木齐市米东区农田土壤重金属含量的空间分布特征

利用地理信息系统（GIS）及地统计学方法,对乌鲁木齐米东区农田土壤中重金属（Hg、Cu、Zn、Pb、Ni、Cd及Cr）的含量进行空间变异性分析。结果表明：除Cu、Zn、Pb和Hg超过土壤背景值外,7种重金属的平均含量均未超过国家环境质量二级标准（GB15618-1995）;7种重金属均具有较好的空间变异结构,可以用指数模型、球状模型和高斯模型拟合,且具有不同程度的块金效应;Cd、Cr具有强烈的空间自相关性,Pb、Ni、Cu、Zn和Hg属中等强度空间相关, 说明其含量受外源污染的影响较大;采用普通克里格插值法得出7种重金属的空间分布图,除Cd空间分布规律不明显外,其它6种重金属均存在显著的空间分布规律。     

当代中国城镇体系地域空间结构类型定量研究

当代中国城市的地域空间分布并不具有随机性分布特征,过去运用泊松方程规定的随机分布模型对城镇体系地域空间结构定量划分存在一定的局限性。借助牛顿引力学方程对随机分布模型进行改进,构建城市空间分布的引力模型,利用2002年数据,以省级行政区为基本空间单元,对中国城镇体系地域空间结构类型进行定量研究,得出6个块状组团式城市聚集区、10个条状组团式城市聚集区和8个以大城市为核心的城市群的结构特征,其中东部省区以多核心多组团式的城市块状聚集区为主,中部省区以单中心单组团式的条状聚集区为主,西部省区以大城市为核心的城市群为主。东、中、西三大地带城市发育水平差别较大,梯度现象较为明显。     

黑河下游土壤盐分分布特征

采用黑河下游面域土壤信息调研数据,结合层次聚类和地统计分析等方法,探讨黑河下游土壤盐分在水平方向和垂直方向上的变异特征,揭示黑河下游土壤盐渍化的程度和状态。结果表明：研究区土壤盐分表聚特征明显。土壤盐分及离子组分含量存在很强的变异性,变异系数0.42~1.99。黑河下游土壤盐渍化类型主要为氯化物-硫酸盐型,土壤盐渍化程度较为严重,盐土占比高达42.87%。从土壤盐分在水平方向上的变异特征来看,表土层土壤全盐在一定的区域范围内具有空间结构特征,符合球状模型分布,空间分布表现为斑块状格局。从土壤盐分在垂直方向上的变异特征来看,研究区土壤盐分剖面类型可分为表聚型、均匀型、振荡型和底聚型。     

东莞市农田土壤和蔬菜重金属含量分析(英文)

A total of 118 of agricultural soil and 43 of vegetable samples were collected from Dongguan City,Guangdong,China. The spatial distribution,sources,accumulation charac-teristics and potential risk of heavy metals in the agricultural soils and vegetables were de-picted in details by three different approaches,including total contents of eight metal ele-ments in soils and vegetables,GIS maps and multivariate analysis of heavy metals in soils in the study. The results show that there are higher accumulation of heavy metals such as Cu,Zn,Ni,Pb,Cd and Hg in agricultural soils,and the contents of Pb (65.38 mg kg-1) and Hg (0.24 mg kg-1) are 1.82 and 2.82 times of the background contents of the corresponding heavy metals in soils of Guangdong Province,respectively. There are about 3.4% of Cu,5.9% of Ni,1.7% of Cd and 28% of Hg in all collected soil samples from all investigated sites which have overran the contents for heavy metals of the China Environmental Quality Standard for Soils (GB15618-1995,Grade Ⅱ ). The pollution characteristics of multi-metals in soils are mainly reflected by Hg. There are different sources to eight metal elements in soils,Cu,Zn,Ni,Cr and As are predominantly derived from parent materials,and Pb,Hg and Cd are affected by anthropogenic activities. The spatial distribution shows that the Cu,Zn,Ni,Cr,Pb,As and Hg contents of agricultural soils are high in the west and low in the east,and Cd contents are high in the northwest,southeast and low in the southwest in Dongguan. The ratios of vegetable samples which Ni,Pb and As concentrations higher than the Maximum Levels of Con-taminants in Foods (GB2762-2005) are 4.7%,16.3% and 48.8%,respectively. The order of bio-concentration factors (BCF) of heavy metals in vegetables is Cd Zn Cu As Ni Hg Cr Pb. It is necessary to focus on potential risk of heavy metals for food safety and hu-man's health from agricultural soils and vegetables in Dongguan City,Guangdong Province.     

东莞市农田土壤和蔬菜重金属的含量特征分析

从东莞市采集118 个农田土壤样品和43 个蔬菜样品, 测试其中Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、 Cd、As 和Hg 等8 种重金属元素的含量, 并结合GIS 制图和数据统计, 对农田土壤中重金属 的空间分布和来源、土壤和蔬菜中重金属的富集特征及其潜在风险进行了分析。结果表明, 农田土壤中Cu、Zn、Ni、Pb、Cd 和Hg 等元素含量均高于相应元素的广东省土壤背景值, 其中, Pb (65.38 mg kg^-1) 和Hg (0.24 mg kg^-1) 含量分别为其对应背景值的1.82 和2.82 倍。与我国《土壤环境质量标准》中II 级标准(pH < 6.5) 相比, 土壤中Cu、Ni、Cd 和Hg 含量样本超标率分别为3.4%、5.9%、1.7%和28%, 表现为以Hg 为主的多种重金属共同污染。土壤 中8 种重金属中Cu、Zn、Ni、Cr 和As 等元素主要来源于成土母质, Pb、Hg 和Cd 等元素主要与人类活动有关。空间分布上, Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、As 和Hg 等7 种重金属含量呈现出西部高、东部低的特点, Cd 含量在西北部和东南部较高, 西南部较低。与《食品中污染物限量》(GB2762-2005) 等相关标准比较, 蔬菜中Ni、Pb 和As 含量的样本超标率分别为4.7%、16.3%和48.8%。蔬菜中重金属富集系数的顺序为: Cd > Zn > Cu > As > Ni > Hg > Cr > Pb。     

Heavy metal concentrations of agricultural soils and vegetables from Dongguan, Guangdong

A total of 118 of agricultural soil and 43 of vegetable samples were collected from Dongguan City, Guangdong, China. The spatial distribution, sources, accumulation characteristics and potential risk of heavy metals in the agricultural soils and vegetables were depicted in details by three different approaches, including total contents of eight metal elements in soils and vegetables, GIS maps and multivariate analysis of heavy metals in soils in the study. The results show that there are higher accumulation of heavy metals such as Cu, Zn, Ni, Pb, Cd and Hg in agricultural soils, and the contents of Pb (65.38 mg kg?1) and Hg (0.24 mg kg?1) are 1.82 and 2.82 times of the background contents of the corresponding heavy metals in soils of Guangdong Province, respectively. There are about 3.4% of Cu, 5.9% of Ni, 1.7% of Cd and 28% of Hg in all collected soil samples from all investigated sites which have overran the contents for heavy metals of the China Environmental Quality Standard for Soils (GB15618-1995, Grade Ⅱ). The pollution characteristics of multi-metals in soils are mainly reflected by Hg. There are different sources to eight metal elements in soils, Cu, Zn, Ni, Cr and As are predominantly derived from parent materials, and Pb, Hg and Cd are affected by anthropogenic activities. The spatial distribution shows that the Cu, Zn, Ni, Cr, Pb, As and Hg contents of agricultural soils are high in the west and low in the east, and Cd contents are high in the northwest, southeast and low in the southwest in Dongguan. The ratios of vegetable samples which Ni, Pb and As concentrations higher than the Maximum Levels of Contaminants in Foods (GB2762-2005) are 4.7%, 16.3% and 48.8%, respectively. The order of bio-concentration factors (BCF) of heavy metals in vegetables is Cd > Zn > Cu > As > Ni > Hg > Cr > Pb. It is necessary to focus on potential risk of heavy metals for food safety and human’s health from agricultural soils and vegetables in Dongguan City, Guangdong Province.     

京津冀接壤区土壤表土层中碳酸钙的分布规律

通过对京津冀接壤区表层土壤进行网格化调查与采样,采用气量法测定样品碳酸钙含量,运用GIS软件进行Kriging插值,分析区域表土层中碳酸钙含量的空间分布特征,在与区域地貌类型、年均降水量、土壤类型进行空间叠加分析的基础上,揭示碳酸钙含量的分布规律及其成因.结果表明:研究区绝大部分表土层中碳酸钙含量在10～110 g/kg,其与气候相似的北美中东部区域土壤中碳酸钙含量相比明显偏高,将对土壤重金属产生一定的抑制作用;部分山地棕壤及淋溶褐土表土层中由于大气干沉降也存有极少量的碳酸钙.碳酸钙分布规律为:东南角子牙新河冲积平原上发育的滨海盐土、西北部怀来盆地及其山麓的石灰岩或风积黄土母质上发育的碳酸盐褐土和潮褐土中碳酸钙含量最多,北部燕山南麓区普通褐土和淋溶褐土、东南部永定河冲积平原上发育的潮土中碳酸钙含量次之,中部潮白河沉积平原上发育的潮土、西部太行山和东北部燕山中上部发育的山地棕壤和山地草甸土中碳酸钙含量最少.在3个相关因素中,地貌是控制表土层碳酸钙含量的主要因素.     

古尔班通古特沙漠风沙土微量元素对植被格局的影响

横穿古尔班通古特沙漠,测度了沙漠植被盖度、物种多样性和丰富度等格局参数及微地形、土壤理化性质。在此基础上,借助ICP/MS仪测定了沙漠表层（0~10 cm）和次表层（10~30 cm）风沙土中Cu、Zn、Mo、Fe、Co、Ni、Mn、V、Se、B微量元素含量。利用t-检验和CCA排序的方法,分析了微量元素在风沙土中的空间分布特征和对植被格局的影响。结果显示,地势较高的东部Ni和Mn的含量高于其他地段。地势较低、土壤中水分、有机质、全盐含量较高的西部,Mo、Cu、Zn、Fe、Se含量较高。Fe的高含量值主要出现在分选差、有机质较多的风沙土中。另外,绝大多数微量元素在表层风沙土中的平均含量高于浅层。对比不同微量元素成分条件下的乔灌木和草本层片植物组成和结构特征,发现乔灌木层片基本格局所受影响不明显,草本层片则在沙漠生境下已形成的植物群丛内部发生分化,出现多个小的植物组合。     

场域视角下清代北京宣南雅文化核心区范围及空间关联特征

清代北京“宣南文化”是以名人雅士为主体的“雅文化”,宣南地区可视为雅文化大场域。抽提影响雅文化形成的三类核心建筑载体要素：寺庙、名人居所、会馆,在场域视角下用GIS分析三要素微场域的空间分布、关联和聚集,从而递进探析宣南“雅文化核心区”区域性子场域的存在和范围,以及内部要素微场域聚集形成的空间特征和成因。结论包括：① 雅文化核心区范围为清代北京外城西部的中部、中北部“双肾”形区域;其与俗文化区空间临近,没有绝对清晰的边界,投射出雅俗文化间的排斥依存、融渗互补。② 核心区子场域内部的空间关联特征为“三要素、两聚集”的“链条式”“中心-过渡中心”层次性空间结构。③ 量化印证微观街区尺度下“同乡之情”是名人居所与会馆聚集的内在驱动力。在北京“文化中心”战略定位下,为传统文化保护更新策略的提出奠定历史研究基础;在历史文化研究方面,具有方法上的实践创新和借鉴意义。     

艾比湖流域农田土壤重金属的环境风险及化学形态研究

采集土壤样品,测定8种重金属（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn）的总量及各形态含量,然后采用多种方法并结合土壤背景值进行分析。结果表明：艾比湖流域农田土壤中8种重金属的含量值均未超过国家土壤质量二级标准的限值, 8种重金属可以辨识为2个主成分,重金属Cd、Hg、Pb和Zn的较高风险区主要分布在研究区的中部,重金属As、Cr、Cu和Ni的较高风险区主要分布在研究区南部靠近荒漠、山地以及研究区边缘区域,重金属As、Cr和Ni均以残渣态为主,其他形态含量较低。农田土壤中重金属的生物毒性以Cb为最大,Pb和Hg次之。     

山东省广饶县土壤重金属来源、分布及生态风险

选取山东省广饶县作为研究区,采集300个表层土壤样品（0~20 cm）,测定As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb和Zn等10种重金属含量;运用多元统计和地统计分析方法揭示广饶县土壤重金属元素的来源与空间分布特征,最后利用H?kanson潜在生态风险指数法评价重金属的潜在生态风险。结果表明：① 研究区土壤中Co和Pb的平均值低于山东省背景值,其他8种元素的平均值均超过山东省背景值;特别是Cd和Hg的平均含量分别达到山东省背景值的1.86倍和2.50倍,说明在土壤中存在明显的富集。② As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni和Zn为自然源,受成土母质控制;Hg为人为源,主要来源于煤炭燃烧和工业排放;Cd和Pb受自然和人为因素共同控制。③ 成土母质控制着As、Cd、 Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn的基本分布格局,不同土地利用类型的土壤Hg含量差别较明显,其高值区集中在城镇建设用地。④ 总体上,研究区为中等生态风险的偏高水平,其中Cd和Hg分别为中等和较高生态风险,其余8种元素处于低生态风险。     

烟台海岸带土壤重金属定量源解析及空间预测

定量解析土壤重金属污染来源并绘制空间分布图是土壤重金属调查评价的核心,可为区域土壤环境管理和修复提供科学参考。以中国北方名优农产品生产基地烟台海岸带为研究区,系统开展表层土壤样品采集和重金属分析测试;利用正定矩阵因子分解定量解析土壤重金属的来源贡献;基于独立成分分析和序贯高斯模拟构建多元地统计模拟技术,实现土壤重金属的空间预测及潜在污染区域划定。结果表明：① 研究区表层土壤中 As、Co、Cr、Mn和Ni主要为自然来源,且空间分布受成土母质的控制;② 工业和交通排放是土壤中Cd、Pb和Zn的重要来源,三者在金、铜矿的尾矿区以及烟台市区呈现出污染热点;③ 土壤中Cu主要来自铜基杀菌剂和有机肥施用等农业活动,高值区主要分布在果园土壤;④ 土壤中Hg主要来源于煤炭燃烧和混汞法炼金所排放Hg的大气沉降,高值区主要分布在金矿以及龙口、蓬莱市区周边;⑤ Cu、Hg和Cd的潜在污染区域面积占研究区总面积的37.5%、14.3%和8.6%,应给予重点关注。