黄河入海泥沙沉积固结过程抗侵蚀性变化研究

河口入海泥沙沉积固结过程中抗侵蚀性的变化直接决定着沉积物的再悬浮和二次迁移,对河口岸滩的稳定具有重要决定作用。在现代黄河三角洲潮滩模拟入海泥沙快速沉积,现场测试不同固结时间沉积物的抗侵蚀性和物理力学指标的变化。研究发现,黄河入海泥沙沉积物的抗侵蚀性随固结时间增长迅速提高,当沉积固结时间达8h时,其临界侵蚀切应力就超过了原状潮滩表层沉积物;新沉积泥沙的临界侵蚀切应力与其重度、贯入阻力、剪切强度呈良好的正相关关系,与含水率呈良好的负相关关系。黄河入海泥沙临界侵蚀流速的试验值随固结时间的增长速率要高于各泥沙起动公式计算值的增长速率,前者是后者的1.5～4.1倍。     

黄河源区玛曲段末次冰消期古洪水事件及其光释光测年研究

通过对黄河源区玛曲段河谷开展野外考察,在太吾若(TWR)发现典型的古洪水滞流沉积剖面。根据野外沉积学宏观特征判别,并结合粒度分布、磁化率、地球化学元素和石英颗粒微形态特征等室内实验分析测定结果,准确鉴别出TWR剖面所夹一组多层洪水滞流沉积物(SWD),属典型的河流洪水在高水位滞流环境下沉积的悬移质泥沙。结果表明,TWR剖面古洪水SWD和现代洪水SWD沉积学分类为沙质粉沙,现代土壤为黏土质粉沙,现代风成沙为中沙。古洪水SWD粒度自然分布频率曲线为正偏,呈单峰,主峰高且峰值集中,分选性良好。古洪水SWD和现代洪水SWD磁化率较低,介于现代土壤和现代风成沙之间,化学元素明显区别于现代土壤和现代风成沙,表明它们尚未受到风化成壤作用影响,为古洪水悬移质快速沉积形成的滞流沉积物。石英颗粒微形态特征的分析表明,古洪水SWD和现代洪水SWD石英颗粒表面分布明显的三角痕、V形坑、撞击坑和凹面等水成沉积物的典型特征,属于河流沙类型。采用单片再生剂量法(SAR)光释光技术测年,证明在13.6~13.0 ka BP,黄河源地区经历了一期多次的大洪水事件,发生时段对应末次冰消期向全新世转折的时期,与欧洲和格陵兰冰芯记录末次冰消期中的Bolling/Aellrod暖期相对应,此时青藏高原地区冰川大规模消融,这期古洪水事件正是流域内冰融水大量下泄汇入黄河而形成的大洪水。     

贵州茂兰峰丛草地洼地小流域侵蚀产沙的137Cs法研究

在贵州茂兰峰丛洼地区的工程碑草地洼地典型小流域进行了洼地沉积泥沙^137Cs示踪分析研究。研究结果表明：（1）草地洼地土壤剖面属于堆积土壤剖面,土壤剖面中^137Cs浓度分布特征反映了泥沙堆积与表层土壤侵蚀的信息。受岩土分布、微地形的影响,^137Cs初始沉降后出现不均匀再分布,面积活度的空间变化较大,变异系数为1.35,不能表征土壤侵蚀状况。（2）根据草地洼地典型堆积农耕地土壤剖面A-1的^137Cs浓度分布特征,1963年以来的流域平均堆积泥沙数量是16.6t/km^2.a,流域平均土壤侵蚀速率为45.95t/km^2.a,约占侵蚀产沙数量63.88%的泥沙以地下流失的形式散失;（3）草地洼地小流域内地面土壤流失与地下土壤流失的相对贡献率分别是70.13%和29.87%;（4）以茂兰地区最大成土速率为依据推算出的允许土壤侵蚀量是13.51t/km^2.a,草地洼地的土壤侵蚀危险程度极高。     

黄河三角洲新生湿地土壤对营养成分和碳的扣留

研究碳的扣留和埋藏速率对全球碳收支平衡预算有重要的意义。为了研究碳的年均扣留量,2007年5月,选择黄河三角洲新生湿地的3种植被,由建林乡附近至河口布设8个剖面,在枯水季节进行剖面原位取样以及含水量、有机碳、总碳和营养成分的实验室分析测试。同时利用黄河三角洲分流河道频繁改动过程中沉积间断所形成的古土壤层作为新生湿地的时间标计算沉积物的沉积速率,从而计算出碳的加积速率。结果表明：虽然湿地沉积物碳的浓度非常低,其总碳与有机碳的浓度分别为＜2%和＜1%,其土壤的碳氮比为50～53, 远高于稳定的湿地土壤同名组分值15～25,但由于研究区较高的沉积速率,其碳的加积速率与世界其它地区的盐沼湿地相当,总碳和有机碳的加积速率分是为594～1771g/(m2·a）和58～228g/(m2·a）。且前者受控于沉积物的沉积速率,与各营养成分总量的加积速率显著相关,而后者主要与有机碳浓度以及其它营养成分Mn、Cu、Zn和Fe等呈显著正相关。该湿地土壤的营养成分可作为湿地演化的端元成分。     

扬子陆块早奥陶世末期—中奥陶世Darriwilian初期沉积分异

研究表明 ,扬子陆块早奥陶世末期至中奥陶世 Darriwilian初期各类沉积呈明显带状分布 ,但南北两侧沉积带分布并不对称。各沉积带总体走向为南西—北东向 ,不同阶段沉积带类型及位置略有变化。自古陆向东南方向 ,早奥陶世末期—中奥陶世初期依次发育近岸砂砾质沉积带 ,近岸砂质、泥质沉积带 ;内陆架泥质夹碳酸盐沉积带 ;浅外陆架碳酸盐夹泥质沉积带 ,含铁泥质碳酸盐沉积带 ,边缘碳酸盐沉积带 ;深外陆架斜坡泥质夹砂质、碳酸盐沉积带 ,泥质夹粉砂质沉积带 ,泥质、碳质沉积带。中奥陶世早期至 Darriwilian初期演变为近岸白云质与陆源碎屑沉积带 ;内陆架碳酸盐与泥、砂质沉积带 ;浅外陆架碳酸盐夹泥质沉积带 ,含铁泥质碳酸盐沉积带 ,边缘碳酸盐沉积带 ;深外陆架斜坡泥质夹砂质、碳酸盐沉积带 ,泥质夹粉砂质沉积带 ,泥质、碳质沉积带。扬子陆块北缘早奥陶世末期—中奥陶世初期发育浅外陆架粉砂质、泥质、碳酸盐沉积带 ,边缘碳酸盐沉积带 ;中奥陶世早期至 Darriwilian初期则包括浅外陆架碳酸盐沉积带 ,粉砂质、泥质 ,外陆架碳酸盐沉积带 ,边缘碳酸盐沉积带     

桂西北典型岩溶区水稻田成土剖面砷的垂向分布特征及其影响因素

调查分析桂西北典型岩溶矿区及其周边水稻田成土剖面砷含量及相关土壤参数垂向分布特征,研究了岩溶区土壤砷的含量垂向分布及迁移规律,并探讨了岩溶区土壤砷垂向迁移的主要影响因素。结果表明:研究区三个典型土壤剖面的主要土壤类型为石灰岩土,化学风化程度较高,土壤砷自然来源主要为土壤母质;土壤剖面砷含量的垂向分布均为表层相对富集、深层相对稳定,而土壤有机碳是制约岩溶区水稻田土壤砷垂向迁移的关键因素;矿区外围的两个土壤剖面砷含量主要富集在10～20 cm层,而在0～10 cm层砷含量相对较低,土壤砷含量平均值分别为5.5 mg·kg-1 和5.0 mg·kg-1 ;而临近矿区的土壤剖面具有土壤砷高背景值的特点,土壤砷含量平均值为46.2 mg·kg-1 ,且砷主要富集在20～40 cm的次表层,而在10~20 cm层砷含量则相对较低,但在0～10 cm层土壤砷含量又显著高于10～20 cm层,这表明外来源对该剖面表层土壤也具有显著影响。      

波浪和潮波作用下黄河口快速沉积海床土非均匀固结试验研究

黄河高含沙量水体在弱潮陆相河口入海,80 %的泥沙在河口附近快速堆积。过去研究发现,黄河三角洲潮滩表层沉积物呈现非均匀固结状态。为了揭示该现象产生的机制,在黄河刁口流路三角洲叶瓣潮坪上,现场取土配置黄河口快速沉积形成的流体状堆积物,研究快速沉积的粉质海床土在波浪和潮波作用下的孔压响应及非均匀固结过程。利用静力触探、十字板剪切试验、孔隙水压力监测等原位测试手段,实时测定快速沉积的海床土强度和孔压变化过程。研究发现,快速沉积的粉质土在自重作用下的固结速度很快,正常固结完成后,强度随时间的发展依然不断增加,沿深度方向出现类似原状土体的固结非均匀现象和似超固结状态;在波浪和潮波作用下快速沉积粉质土孔压沿深度出现非均匀变化,在波浪作用下出现了超静孔压的积累。分析发现,该固结状态和强度沿深度方向非均匀变化是由于土体在潮波及潮波和波浪的联合作用下形成的;潮滩表层土体在波浪荷载长期作用下形成硬壳层。     

黄河三角洲沿岸及莱州湾碳酸盐研究

富含碳酸盐是黄河沉积物的主要特征之一。前人曾以碳酸盐作为黄河沉积物的特征成分或示踪成分来追溯黄河沉积物在中国渤海、黄海和东海陆架上的分布和影响,并用碳酸盐在细粒沉积物中的分布来显示黄河泥沙入海后的运移。黄河沉积物中碳酸盐的研究具有明显的学术价值和实用意义。本文着重研究了黄河三角洲沿岸及河口毗邻莱州湾海域的碳酸盐成分、含量和分布,探     

海南岛南渡江河口动力沉积模式

河口是一个迅速变化的、动态的海岸巨系统。作为陆地河流和和海洋过程的重要链接,河口的动力沉积过程一直是陆海相互作用研究的核心和焦点内容。本文基于2011年8月在南渡江河口采集的大范围表层沉积物样品,利用经验正交函数分析技术（EOF）对河口的动力沉积特征进行研究。结果表明:南渡江河口海床表层沉积物主要以砂为主,沉积物总体偏粗;河口的动力沉积特征自陆向海可分为三种动力沉积模式:①波控模式,该模式主要分布在河口地区10 m以浅的近岸区域,呈与岸线平行的带状分布,其表层沉积物以粉砂质砂为主,分选较差;②径、潮流耦合作用下的沉积模式,在径流和潮流的共同控制作用下,沉积物主要表现为粒径较粗,该模式呈扇形分布,其中20 m以浅河口海床受控于径流和潮流的共同作用,20 m以深海床表现为潮流控制的沉积模式;③台风或风暴潮控制的沉积模式,即整个河口海床都表现出受控于台风或者风暴潮作用的沉积特征,沉积物主要是以粗砂为主。常态作用下,河口以径、潮流控制的沉积模式为主,波浪、径流和潮流以及潮流控制的沉积模式自陆向海的规律性分布体现出南渡江河口近岸以波浪作用为主,而离岸则受河口尤其是洪水作用形成的喷射流以及沿岸潮流的影响。此外,尽管南渡江河口在过去的成果中将其归纳为波控河口,但目前的研究发现:该河口区域沉积类型变化明显受控于不同的动力作用,河口形态以及琼州海峡的障蔽和“狭管效应”为河口沉积环境变化的主要控制因素。     

福建省土壤有机碳储量估算、时空分布特征及其影响因素

基于福建省多目标区域地球化学调查所获得的土壤有机碳数据,采用单位土壤碳量计算方法,按照7种不同分类方式,统计了福建省土壤有机碳储量和平均碳密度等特征参数,并与福建省第二次土壤普查结果、国内其他地区及中国典型地区平均水平对比。结果表明:福建省表层土壤(0~0.2 m)有机碳储量和平均碳密度分别为427.5 Mt和3 446.8 t/km²,中层土壤(0~1.0 m)分别为1 495.0 Mt和12 052.9 t/km²,深层土壤(0~1.5 m)分别为1 986.8 Mt和16 017.5 t/km²,高于中国典型地区平均水平,具有较高的有机碳储量和碳密度。土壤平均有机碳密度呈现出随海拔高度增高而变大,内陆地区高于沿海地区的区域空间变化规律。近30年来,表层土壤有机碳储量总体呈下降趋势。影响表层土壤有机碳密度分布特征的主要因素为地貌景观、气候环境、植被发育状况、土壤质地及理化、生态系统稳定性、人类活动等。     

基于地理加权回归的青藏高原季节冻土区土壤有机碳空间分布研究

青藏高原土壤有机碳储量（soil organic carbon stocks, SOCS）对于区域生态环境演替具有重要作用, 但是其空间分布数据还比较缺乏, 特别是季节冻土区的数据较少。基于378个土壤剖面数据, 结合与土壤有机碳（soil organic carbon, SOC）相关的地形、 气候以及植被等环境因子, 使用地理加权回归（geographically weighted regression, GWR）模型模拟了青藏高原季节冻土区0 ~ 30 cm、 0 ~ 50 cm、 0 ~ 100 cm和0 ~ 200 cm深度的SOC总量和空间分布。结果表明： 青藏高原季节冻土区SOCS自东南向西北递减, 表层0 ~ 200 cm的SOC总量约15.37 Pg; 季节冻土区不同植被类型SOC从大到小依次为森林、 灌丛、 高寒草甸、 高寒草原和高寒荒漠; 各土壤类型中棕壤、 黑钙土和泥炭土的SOC最大, 而棕钙土、 棕漠土、 灰棕漠土、 风沙土、 石质土、 盐土、 冷钙土、 寒漠土以及冷漠土的SOC最小。研究结果给出了青藏高原季节冻土区SOC的总量、 空间分布及规律, 可为相关地球模式的发展提供基础数据。     

土壤冻融过程对祁连山森林土壤碳氮的影响

利用祁连山区3个气象站常年监测的冻土与温度资料,研究了0~60 cm层次土壤有机碳和全氮分布及与海拔高度、土壤温度的关系,并在室内模拟研究了冻融过程（-20~15 ℃）对祁连山青海云杉林和高山灌丛林土壤有机碳和氮矿化过程的影响. 结果表明：土壤的有机碳和全氮含量随海拔上升呈增加趋势,土壤有机碳和全氮含量与海拔呈显著正相关关系,与土壤温度呈显著负相关关系. 室内模拟实验表明,经过多次冻融循环过程,冻融处理抑制了土壤有机碳矿化过程,对照处理土壤有机碳矿化速率高于冻融处理. 冻融次数也是影响土壤有机氮矿化的一个重要因素,经过42次冻融,青海云杉林和高山灌丛林土壤中有机氮质量分数分别提高了2.42倍和2.82倍. 土壤冻融过程促进了土壤有机氮的矿化,有利于土壤中有效氮的累积.     

长江口北支潮滩不同沉积微相有机地球化学元素分布*

利用在长江口崇明岛北支北四滧港（SY）、北堡港（BBG）以及新卫村（XW）潮滩获取的表层沉积物,测试总有机碳（TOC）、总氮（TN）及总硫（TS）含量,分析有机地球化学元素在潮滩微相的分布规律及影响因素,试图建立TOC/TN、TS/TOC等潮滩微相识别指标。研究结果显示,影响长江口潮滩TN、TS微相分布的重要因素为有机质含量及类型。在淤涨型潮滩,TOC/TN在高潮滩一般大于10,在中潮滩明显降至10以下;中潮滩植被带TS/TOC最高,平均值达0.063,其次为高潮滩互花米草带和中潮滩光滩（分别为0.055和0.054）,高潮滩芦苇带最低;TS-TOC一元线性回归斜率在高潮滩芦苇带呈现为显著低值,自高潮滩米草带向光滩,逐渐增大。在侵蚀型潮滩,TOC/TN从高潮滩到低潮滩均大于10,而且中、低潮滩的比值大于高潮滩,潮下带骤降至小于10;TS/TOC自陆向海逐渐增大,TS-TOC一元回归斜率高潮滩最低,中潮滩最高。另外,侵蚀型潮滩各微相的TS-TOC一元线性回归斜率均明显低于淤涨型潮滩。上述研究结果表明,长江口沉积物的TOC/TN和TS/TOC及TS-TOC一元线性回归斜率与潮滩沉积微相之间存在一定的关系,具有应用于全新世钻孔识别潮滩沉积物微相的潜力。     

长江口沉积物碳氮元素地球化学特征及有机质来源分析

根据对长江口水下三角洲上部(CJ16)和口门浅滩(CJ19)柱状样的粒度、总有机碳(TOC)、总氮(TN)和有机碳同位素(δ13C)以及长江口表层样TOC的测定,得出其粒度及碳氮元素特征,利用C/N和δ13C分析有机质来源及不同来源的贡献率。研究结果表明:(1)沉积物中有机碳含量在0.19%～1.17%之间,CJ16柱中有机碳含量比CJ19柱略高;总氮含量均比较少,且变化幅度小;C/N比值在5～17间变化;CJ16柱的δ13C值在24.70‰～22.86‰间变化,CJ19柱为24.88‰～22.37‰,且CJ19柱δ13C值在36 cm以上段较下段明显增大,推测可能与南汇边滩互花米草(C4植物)的引种有关;(2)长江口表层沉积物TOC的含量范围为0.17%～1.16%,平均值为0.52%;(3)粒度特征显示长江口主要以粉砂和粘土为主,砂含量较少,粒度与长江口TN、TOC含量有较好的相关性;(4)C/N和δ13C值的特征均显示该区有机质为陆源和海洋混合,利用C/N比值估算出来自陆源的有机碳比例在CJ16柱约为40%,而在CJ19柱中约为60%;根据δ13C值估算出CJ16柱陆源和海源两种有机质来源几乎是各占一半的比例,CJ19柱来自陆源的有机碳占总有机碳的60%,与用C/N比值法测得的结果较一致。上述结果显示长江口的不同空间位置碳氮元素分布特征不同,沉积记录受到粒度、河口区物源的影响,还受到陆源和海源不同有机质来源输入的影响。     

黄河三角洲ZK1孔岩心环境敏感粒度组分及沉积环境分析

本文选取黄河三角洲5个钻孔岩心的ZK1钻孔,对其剖面沉积物进行了详细的岩性描述、粒度测试和有孔虫鉴定,分析了ZK1孔粒度参数的垂向分布序列。通过计算粒级—标准偏差的变化获得了ZK1孔沉积物中对沉积环境变化较为敏感的粒度组分的范围为3.75～4Ф和10Ф。敏感粒度组分含量随深度变化的初步分析、各种粒度参数垂向分布特征及有孔虫资料表明,黄河三角洲ZK1孔的沉积环境大致可分为4段:Ⅰ(0～5.14 m)为1904—1976年上三角洲平原沉积;Ⅱ(5.14～17.41m)为1855年以来的下三角洲平原沉积;Ⅲ(17.41～22.6 m)为1855年以前的陆架沉积;Ⅳ(22.6～24.6 m)为潮坪沉积。     

Spatial distribution of soil organic carbon and total nitrogen stocks in a karst polje located in Bosnia and Herzegovina

Karst poljes in the Dinaric Mountains have a complex hydrological regime and high potential for crop production. Little information is available about soil organic carbon (SOC), total nitrogen (TN), carbon stocks (SOCS), and nitrogen stocks (TNS) in karst poljes located in the Dinaric area. The objective of this paper was to study the spatial distribution of SOC and TN in topsoil (ranged from 9 to 53 cm depth) and whole profile SOCS and TNS (ranged from 15 to 160 cm depth) in the Livno karst polje depression (Bosnia and Herzegovina) using kriging and co-kriging approaches. We used the following properties as co-variates: distance from hills (DFH), distance from the lake (DFL), sand, silt, and clay content, TN, SOC, SOCS, and TNS. We only used the properties that had a significant correlation with the estimated properties as co-variates. The results showed that soils in the study area had high average SOC (7.92%), TN (0.79%), SOCS (191.05 t ha^?1), and TNS (17.91 t ha^?1) values. Histosols had the highest SOCS and TNS and Arenosols the lowest. The experimental variogram of LogSOC and LogTN was best-fitted by the spherical model, while the exponential model was the most accurate for LogSOCS and LogTNS. The spatial dependence was moderate for all studied soil properties. The incorporation of auxiliary variables increased the precision of the estimations from 35.7% (SOC?×?TN) to 49.2% (TNS?×?SOCS).     

广南县幅岩溶区与非岩溶区土壤碳氮磷生态化学计量比空间变异分析

借助1∶25万云南省广南县幅土壤地球化学调查数据,并利用单因素方差分析、多重比较法以及地统计学方法,对岩溶区和非岩溶区土壤碳氮磷生态化学计量特征及其空间分布进行了对比分析。结果显示:广南县幅岩溶区土壤中有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）含量显著高于非岩溶区,而碳氮比（C∶N）、碳磷比（C∶P）、氮磷比（N∶P）显著低于非岩溶区;无论是岩溶区还是非岩溶区,表层（0～20 cm）SOC、TN、C∶N、C∶P、N∶P均显著高于深层（＞100 cm）。克里格空间插值结果表明,研究区表层土壤中SOC、TN、TP含量具有东高西低的特征,而C∶N、C∶P、N∶P具有低值区集中于东部、高值区散布在西部的空间分布格局。成土母质和土壤类型等自然因素严重制约了研究区土壤碳氮磷的空间变异,同时土地利用变化等人为因素也起到了不可忽视的作用。      

The spatial distribution characteristics of soil salinity in coastal zone of the Yellow River Delta

In coastal area, salinization is a common and serious problem for crop cultivation and ecological restoration of degraded wetlands. Therefore, the soil salinity has attracted increasing attention from farmers, government and environmental scientists. The factors controlling the soil salinity distribution have become a hot point in saline soil studies. In this study, statistics and geostatistics were used to explore the distribution of soil salinity in the Yellow River Delta (YRD) based on 150 soil samples that were collected in June 2010. Besides the experimental work, a geographical information system technique was adopted in this study. The results showed that the soil salinity ranged from 0.11 to 10.50 dS m^?1 and the salinity in topsoil was higher than that in subsoil in the YRD, indicating that the salt in subsoil moved up and accumulated in topsoil as a function of evaporation. There was a significant difference among soil salinity spatial variances from different soil depths in the YRD. Generally, soil salinity of the topsoil was higher than that of the subsoil. Meanwhile, there were significant positive correlations in soil salinity between different soil depths. In addition, landforms, land uses, soil types and soil texture were important factors affecting soil salinity. The current distribution of soil salinity resulted from the comprehensive effects of anthropogenic activities and natural processes. The present study results suggest that the impacts of human activities were critical factors for salt redistribution in the coastal wetlands, which should be valuable for agricultural management and ecological restoration in the YRD.     

土地利用方式对喀斯特峰林谷地土壤养分的影响—— 以广西环江县大才村为例

通过密集采样研究了土地利用方式对喀斯特峰林谷地土壤养分的影响。结果表明: 林地和水田土壤有机碳(分别为24. 84± 10. 18 g /kg 和24. 54± 7. 83 g /kg )极显著高于旱地( 13. 25± 4. 48 g /kg , p < 0. 01) ,水田土壤全氮含量( 2. 64± 0.76 g /kg )显著高于林地( 2. 45± 1. 17 g /kg , p < 0. 05) ,且二者极显著地高于旱地( 1. 68± 0. 53 g /kg , p < 0. 01)。林地全磷含量( 0. 62± 0. 33 g /kg )显著高于旱地( 0. 57± 0. 18 g /kg , p < 0. 05) ,二者又极显著地高于水田( 0. 50± 0. 17 g /kg , p <0. 01)。全氮与有机碳呈极显著的线性相关。土壤碳氮比受到有机质组成和肥料施用的共同影响,说明土地利用方式通过植被、人为管理等途径影响土壤养分,为该类型区土壤养分的人为调控提供了基础。