Effect of olive oil cake on water holding capacity of sandy soils in Libya

The effect of adding olive oil cake to two sandy soils on their abilities to retain water was investigated under controlled conditions. Olive oil cake was applied to the soils in pots and rates equivalent to 0, 5, 10, and 20% by weigh of the air-dried soil. Pots were incubated for 3 weeks at controlled conditions.The results show that the addition of oil cake significantly increased (P 0·05) the ability of the two sandy soils studied to retain water under all applied tensions. However, treatments with highest percentage of oil cake applied, had significantly higher water retention compared to those which had less. In terms of available water, which was calculated as the difference in volumetric water content between field capacity (-33 KPa) and wilting point (1·5 MPa), the highest olive oil cake applied doubled this difference in comparison to the control. An effect of soil texture was also noted. Generally, the influence of olive oil cake on the available moisture percentage was more pronounced in sand than the sandy loam.     

干旱荒漠地区沙地樟子松育苗试验研究

春季低温低湿、大风频繁,夏季干旱高温,土壤颗粒粗,持水力低是干旱荒漠地区沙地樟子松育苗的主要制约性因素。只要抓好土壤改良、春季苗床覆盖、灌水、遮荫、越冬覆盖和施肥施药等措施,即可保证沙地樟子松育苗的成功。     

青藏高原沙区地温研究

青藏高原沙区测温结果表明:沙丘下和厚沙层覆盖地段下的地温较邻近天然无沙地表有所升高,而薄沙层覆盖地段下的地温反而比天然无沙地表有降低的趋势。     

Simultaneous determination of thermal conductivity, thermal diffusivity and specific heat in sI methane hydrate

Thermal conductivity, thermal diffusivity and specific heat of sI methane hydrate were measured as functions of temperature and pressure using a needle probe technique. The temperature dependence was measured between −20°C and 17°C at 31.5 MPa. The pressure dependence was measured between 31.5 and 102 MPa at 14.4°C. Only weak temperature and pressure dependencies were observed. Methane hydrate thermal conductivity differs from that of water by less than 10 per cent, too little to provide a sensitive measure of hydrate content in water-saturated systems. Thermal diffusivity of methane hydrate is more than twice that of water, however, and its specific heat is about half that of water. Thus, when drilling into or through hydrate-rich sediment, heat from the borehole can raise the formation temperature more than 20 per cent faster than if the formation's pore space contains only water. Thermal properties of methane hydrate should be considered in safety and economic assessments of hydrate-bearing sediment.     

层状土壤中砂层层位对潜水蒸发的影响

通过室内一维土柱实验,研究了夹砂层土体构型中砂层层位对潜水蒸发的影响,分析了其影响机理,进一步讨论了砂层位置和水分蒸发的定量关系。结果表明,砂层对于水分的蒸发既有促进也有抑制作用,在地下水埋深为50cm时,5cm厚的底砂层可使水分的蒸发强度增加10％-20％；砂层距水位的距离大于5cm时,砂层可抑制水分的蒸发,且当距离增加到35cm左右,其抑制率可达70％-80％；当砂层距水位的距离继续增大时,水分的蒸发强度基本保持不变。这主要是由砂层自身的导水率变化以及砂层与同剖面中其它土质导水率的相对大小发生变化而引起。累积蒸发量与砂层层位以及蒸发历时之间定量关系的建立为预测砂层对潜水蒸发的影响以及估算特定历时蒸发损失量最小的砂层层位提供了依据。     

不同粒径沙土水分扩散率

应用水平土柱入渗法测定了科尔沁沙地典型沙质农田不同粒径沙土的水分扩散率。结果表明:不同粒径沙土湿润锋迁移速率的大小依次是0.50~0.25 mm、0.25~0.10 mm、原状土、<0.10 mm的沙土;土壤粒径与入渗性能呈正比关系,即粒径大,则入渗快,反之则小;湿润锋迁移速率与入渗距离符合幂函数关系,相关分析结果均达到了极显著水平;粒径<0.10 mm的沙土,当土壤容积含水量<0.415时,λ值随含水量的增加而缓慢降低,而当含水量>0.415时,λ值则随含水量的增加而迅速降低;随着土壤粒径的减小,土壤水分扩散率逐渐降低,其大小依次是0.50~0.25 mm、原状土、0.25~0.10 mm、<0.10 mm的沙土;土壤容积含水率与土壤水扩散率符合经验公式并呈指数曲线变化,相关分析结果具有极显著的正相关关系。     

覆砂年限对砂田砂层质量、土壤水热状况及西瓜生长的影响

为探明砂田土壤水、热状况乃至西瓜生长发育随覆砂年限的变化趋势,为提高中、老砂田的生产效率提供理论依据,本试验选取了5～40年砂田为研究对象,对其砂层含土量、砂层厚度、土壤水热效应及西瓜生长发育进行了研究。结果表明:铺砂年限每增加一年,砂层含土量平均增加0.6%左右,砂层厚度减少0.12 cm左右;西瓜生育期内,10、15、20、30、40年砂田较5年砂田0～20 cm土层积温分别降低了47.68、117.28、122.49、206.56、320.06 ℃;1 m土层内土壤贮水量分别下降了11.74、33.15、39.31、51.99、57.3 mm,表现出新砂田与中砂田较老砂田的增温、保墒效果均随着土层的加深递减,且该趋势在西瓜生育前期较强,中后期逐渐减弱。西瓜生育期随着铺砂年限的延长而延长,土壤水、热状况及西瓜产量、品质、水分利用效率均随着种植年限的延长而逐渐降低,以30年砂田为对照,5、10、15、20年砂田西瓜产量分别增加了170.91%、85.06%、58.76%、46.83%;西瓜含糖量分别提高了1.7%、1.6%、1.3%和0.8%;水分利用效率分别提高了83.48%、35.18%、35.35%和31.50%。     

Study of polluted soil remediation based on freezing and thawing cycles

It is generally known that soil pollution poses a terrible hazard to the environment, but the present techniques of contaminated soil remediation cannot control this growing threat. This paper compares the pollutant extraction efficiency of traditional pumping and treating, which is a typical washing technology for the remediation of contaminated soils, with methods that utilize freeze-thaw cycles. In the soil freezing process, water shifts from unfrozen soils to the freezing front, and the permeability of soil will be enhanced under certain temperature gradients and water conditions. Therefore, this paper discusses the purification of contaminated soil through freeze-thaw action. We conducted a cleansing experiment on clay and silica sand infused with NaCl（simulation of heavy metals） and found that the efficiency of purification was enhanced remarkably in the latter by the freeze-thaw action. To assess the effective extraction of DNAPLs in soil, we conducted an experiment on suction by freezing, predicated on the different freezing points of moisture and pollutants. We found that the permeability coefficient was significantly increased by the freezing-thawing action, enabling the DNAPL contaminants to be extracted selectively and effectively.     

塔里木河下游典型绿洲滴灌防护林地土壤水盐时空动态

通过野外定位观测,对塔里木河下游典型绿洲防护林地灌溉周期内、不同滴灌年限以及不同质地类型土壤水盐动态进行监测分析。研究结果表明:①绿洲幼龄防护林地土壤水盐变化属于灌溉周期型;灌后土壤湿润体呈“半椭球型”分布,积盐区位于湿润峰附近;当前防护林（沙壤土）滴灌周期为10 d较为合适。②实施滴灌1 a、2 a和5 a林地（沙壤土）土壤水分亏缺量逐年增大;0～20 cm土层随滴灌年限的增大先脱盐后积盐,20～120 cm土层均表现为脱盐。③滴灌5 a后,粉黏土林地表层板结层的形成显著抑制40～60 cm土壤水分蒸发,盐分呈“表聚型”分布;细沙土林地土壤持水性差,各土层盐分呈“均匀型”分布;沙壤土林地持水性较细沙土林地略高,盐分呈“波动型”分布。     

温度和水分对科尔沁沙质草地土壤氮矿化的影响

土壤氮矿化对陆地生态系统初级生产力起决定性作用,但其影响因素较多,其中温度和水分最为重要。研究沙质草地土壤氮矿化对温度和水分的响应,对预测全球变化对沙质草地生态系统结构和功能的影响具有重要作用。因此,通过开顶式气室(OTC)模拟增温和人工调控田间持水量的方法对科尔沁沙质草地的土壤进行原位培养,分析温度和水分对土壤氮矿化作用的影响。结果表明:无论温度如何变化,科尔沁沙质草地土壤氮净矿化/硝化速率随着田间持水量的增加而明显提高。净硝化速率和净矿化速率在田间持水量为9.5%时最大,田间持水量达到时12.5%明显下降。增温使沙质草地土壤氮矿化显著变化,但增温的效应与田间持水量存在一定的关联。在相对适宜的田间持水量条件下(田间持水量为6.5%~12.5%),OTC增温可以使科尔沁沙质草地的土壤氮矿化/硝化速率显著提高;但是在田间持水量处于相对较低或者过高的状态下,该地区土壤的净氮净矿化/硝化速率对温度增加的响应不明显。     

Proglacial Sediment—Landform Associations of a Polythermal Glacier: Storglaciären, Northern Sweden

Mapping and laboratory analysis of the sediment—landform associations in the proglacial area of polythermal Storglaciären, Tarfala, northern Sweden, reveal six distinct lithofacies. Sandy gravel, silty gravel, massive sand and silty sand are interpreted as glaciofluvial in origin. A variable, pervasively deformed to massive clast‐rich sandy diamicton is interpreted as the product of an actively deforming subglacial till layer. Massive block gravels, comprising two distinctive moraine ridges, reflect supraglacial sedimentation and ice‐marginal and subglacial reworking of heterogeneous proglacial sediments during the Little Ice Age and an earlier more extensive advance. Visual estimation of the relative abundance of these lithofacies suggests that the sandy gravel lithofacies is of the most volumetric importance, followed by the diamicton and block gravels. Sedimentological analysis suggests that the role of a deforming basal till layer has been the dominant factor controlling glacier flow throughout the Little Ice Age, punctuated by shorter (warmer and wetter climatic) periods where high water pressures may have played a more important role. These results contribute to the database that facilitates discrimination of past glacier thermal regimes and dynamics in areas that are no longer glacierized, as well as older glaciations in the geological record.     

沙漠地区不良工程地质现象——以塔克拉玛干沙漠腹地为例

风沙土是形成于干旱区、半干旱区的一种特殊性质的土。由于风沙土赋存环境及其工程地质性质的特殊性,沙漠地区的工程建筑要经受更为严酷的自然环境的考验,常常引起不良的工程地质现象,影响工程建筑的安全运行。沙漠地区的地质灾害主要为盐害、沙害及地基不均匀沉降。本文分析了产生这些不良工程地质现象的原因及条件,并提出防治意见。     

共和盆地不同类型防护林的改善小气候效应

防护林是荒漠生态系统中绿洲的生态屏障。本文在青藏高原共和盆地的沙丘和丘间地生境中,分别选择不同类型的防护林,在春季和夏季测量它们的风速、气温、相对湿度、土壤温度和土壤体积含水量,据此选择改善小气候效应较好的防护林类型。结果表明：与流动沙丘相比,沙丘上栽植柠条和沙蒿均能够明显降低风速和气温,增加相对湿度,降低土壤温度,并且增加土壤体积含水量;柠条改善小气候的效应优于沙蒿。与赖草草地相比,丘间地各种类型的防护林均能够降低风速和气温,增加相对湿度,降低土壤温度,但是大部分防护林会降低土壤体积含水量,仅小叶杨林带能够在7月增加土壤体积含水量;小叶杨+乌柳混交林和乌柳+沙柳混交林改善小气候的效应优于柽柳和乌柳。     

科尔沁沙地沙漠化过程中土壤有机碳含量变化特征及影响因素北大核心CSCD

科尔沁沙地是中国半干旱地区沙漠化发展的典型地区和沙漠化防治的重点区域。本研究以科尔沁沙地为研究区域,以沙漠化逆转不同阶段的沙地为研究对象,通过野外调查和室内分析,采用空间代替时间的方法,在区域尺度上探讨了土壤有机碳对沙漠化过程的响应规律,并结合气候、植被和地形因子阐释了该区域土壤有机碳空间变异的主导因素。结果表明:(1)土壤有机碳含量随沙漠化程度的加剧表现出疏林草地(未沙漠化)>固定沙地(轻度沙漠化)>半固定沙地(中度沙漠化)>半流动沙地(重度沙漠化)>流动沙地(极重度沙漠化)。(2)固定沙地、半固定沙地、半流动沙地和流动沙地土壤有机碳密度分别比疏林草地降低了29.1%、49.3%、62.9%和84.1%。(3)随着沙漠化的发展,土壤质地发生粗化现象,即中、细砂粒含量明显增加,而土壤细颗粒(极细砂和黏粉粒)含量明显下降。(4)科尔沁沙地沙漠化过程中,土壤黏粉粒的损失是土壤粗化、有机碳含量下降的主要原因,而pH的变化受沙漠化影响较小。(5)气候因子是导致SOC含量受经纬度影响的主要因素,而地形因子的影响次之。     

西沙赵述岛地表蒸散发实验

蒸散是岛礁水循环过程中的重要组成部分,对保护珊瑚岛礁生态有重要意义。2018年6月27日—2018年8月8日利用自制的微型蒸渗仪及蒸发皿,在中国西沙群岛赵述岛开展了野外蒸散观测实验,获得了岛礁砂壤土裸地雨后实际蒸发速率,以及不同下垫面及钙质砂质地情形下潜在蒸散特征。其中,砂壤土裸地实际蒸发观测表明,雨后第2日至第4日平均蒸发速率为（1.6±0.2） mm/d,第5日至第7日迅速下降,7日后蒸发速率逐渐稳定在（0.5±0.2）mm/d,实际蒸发过程受土壤含水量调节,裸地实际蒸发（E）与蒸发皿潜在蒸发（E_o）的比值E/E_o与土壤表层含水量关系表明两者呈明显的线性相关。蒸散控制实验表明,蒸渗仪潜在蒸散呈现空旷地草地>空旷地砂壤土>林间带草地>林间带砂壤土的规律,林间带遮挡减少草地蒸散比减少裸地蒸发影响更加明显。裸地蒸发速率受岛礁钙质砂质影响,岛礁钙质砂颗粒越大,快速蒸发阶段持续时间越短,蒸发速率越小。微型蒸渗仪日蒸发量和午间蒸发速率呈一定线性相关,其中细粒钙质砂、中粒钙质砂及砂壤土三种土壤类型两者相关性更加明显。     

沙坡头地区土壤水分吸湿凝结的动态观测与理论计算

采用实际观测与理论计算相结合方法研究了沙地表层土壤吸湿凝结水量及其变化过程。沙土水分吸湿凝结过程可分两个阶段：第一阶段是由沙土自身物理性质决定的分子凝结过程,所吸收水量主要受温度和湿度影响,最大不超过沙土最大吸湿水量;第二阶段是由近地面微气象条件决定的水分凝结过程,所吸收水量受空气水汽压、地面温度和地表可利用能量的影响。采用能量平衡和空气动力学综合方法计算沙地吸湿凝水量及其动态变化,与实测值相比结果合理,方法是可行的。     

威连滩冲沟砂黄土的风蚀与降雨侵蚀模拟实验

 通过风洞与模拟降雨实验，研究了风力与降雨对青海省贵南县威连滩冲沟砂黄土的复合侵蚀作用。实验得出：①风蚀后的降雨使砂黄土表面在风干过程中形成了一层较为坚硬的结壳，增大了土壤的抗蚀性，降低了第二次风洞实验后期的风蚀率;②土壤水分与人为扰动是影响土壤风蚀的两个重要因素。当土壤水分较小时，风蚀率受人为扰动影响巨大;当土壤水分较大时，人为扰动对土壤风蚀的影响较小;③在持续降雨的实验条件下，砂黄土的产流、产沙量随着雨强的变化而改变。这种变化与表土的侵蚀率、可蚀性物质的多少、土壤水分以及土壤的入渗率等都有很大的关系。     

延津沙地农业生态系统建设与可持续发展

豫北延津沙地,原为半湿润区黄河故道的风沙化土地,属半湿润区旱地季节性荒漠生态系统,在强度的人类活动和干旱气候波动下,极易发生沙漠化。通过1988年以来进行的中低产田的综合开发治理,采用建设以井灌沟排的水利系统,提供了沙地有效水分;建立完善沙岗林地和林带防护系统,控制了区域风蚀沙化;实施沙地土壤的培肥系统,稳定增加沙土的有机质和矿物营养元素。还通过建设成片的果园经济林子系统,沙地农业种植子系统和草食畜牧业养殖子系统,以果、农、林地之比为3:4:3的结构,建立了110 hm²的沙地农业科技开发试验示范区,初步取得了治理开发黄河故道沙荒地的经验;通过12年的建设,已初步建立起沙地林果业生产系统,特色农业种植生产系统和草食畜牧业生产系统;从而构成了一个沙地农业生态系统。     

饱和流沙和苔藓结皮在蒸发过程中的水分特征研究

利用Star-1微型水分蒸发测定系统（SC-DLO,Wageningen, Netherlands）研究了饱和流沙（后文简称流沙）和苔藓结皮（取自1956年人工固沙植被区）蒸发过程中水势、蒸发量和水分特征曲线的变化特点。研究发现,流沙和苔藓结皮的水势在蒸发过程中呈现出各自特点,而且其蒸发的持续时间也具有明显差异;流沙和苔藓结皮的蒸发量都经历了先稳定,后增加,最后又降低三个过程,但流沙的蒸发量比同期纯水稍高,而苔藓结皮与纯水基本无明显差异;在相同吸力条件下,流沙释放的植物可以利用的有效水比苔藓结皮多近1/5,故苔藓结皮的持水能力明显强于流沙。对流沙和苔藓结皮蒸发过程中的水势、蒸发量和不同吸力条件下土壤体积含水率所做的统计分析表明:流沙和苔藓结皮的水势和不同吸力条件下土壤的体积含水率具有显著性差异,而两者的蒸发量没有明显差异。     

黄河三角洲石油污染对湿地芦苇和碱蓬幼苗生长影响的模拟研究

黄河三角洲湿地是中国最具代表性的滨海湿地之一,也是中国第二大油田——胜利油田的产油区,石油污染已成为本区湿地生态系统退化的重要因子。在温室条件下模拟研究了该区滨海湿地土壤中2种不同浓度(0.5%、2.0%)石油污染对黄河三角洲地区典型物种芦苇(Phragmites australis)和盐地碱蓬(Suaeda salsa)幼苗生长的影响。结果表明,随着石油浓度的增高,芦苇和盐地碱蓬株高的受抑制程度不断增强,随着时间的推移,石油污染对芦苇分蘖的抑制作用减弱,而对盐地碱蓬幼苗的分枝数抑制作用加大。随石油浓度的增加,盐地碱蓬幼苗叶片中可溶性蛋白质含量先升高后降低,丙二醛含量和过氧化物酶活力先降低后升高,过氧化氢酶活力显著降低;芦苇幼苗则对石油污染表现出相对较强的耐受性。不同石油污染条件下芦苇幼苗叶片叶绿素含量表现出先下降后升高的变化趋势。从整体上来看,石油烃类污染对盐地碱蓬幼苗的抑制作用要高于芦苇幼苗,也说明在处理石油烃类污染物中芦苇比碱蓬更具有优势。