洞庭湖区浅层地下水水质指标空间分异及其控制因素研究北大核心CSCD

利用1258个地下水水样的水质指标数据,对洞庭湖区浅层地下水水质指标空间分异及其控制因素开展了研究。从地下水系统、氧化还原环境和第四纪沉积物物源角度,剖析了浅层地下水水质指标空间分布的内在影响因素。研究结果表明,洞庭湖区浅层地下水7个水质指标的空间分布都呈现出一定的规律性,自洞庭湖区外围至湖盆腹地,浅层地下水中的氨氮、铁元素、溶解性总固体和化学需氧量含量逐渐增大,硝酸盐氮含量的空间分布规律则与之相反,锰元素含量的空间分布独具特点,水体pH的分布呈现出西北—东南单向减小特征;洞庭湖区大范围浅层地下水中的氨氮、铁元素和锰元素含量超过Ⅲ类地下水该指标的限值,在洞庭湖区外围的零星区域,浅层地下水中的硝酸盐氮含量小幅度超标,其溶解性总固体和化学需氧量含量仅在大通湖附近的局部区域略超标;洞庭湖区的基底构造对浅层地下水系统的整体空间格局有重要影响,主要体现在对“四口”水系地下水系统、澧县盆地地下水系统、赤山隆起-大通湖地下水滞留区等的控制作用;独特的受构造格局控制的地下水系统格局宏观上决定了地下水化学场的空间分布;受地下水系统格局控制的浅层地下水水体的氧化还原电位对硝酸盐氮、氨氮、铁元素、锰元素和化学需氧量含量的空间分布有重要影响,平原区浅层地下水水体的氧化还原电位较低是氨氮、铁元素和锰元素含量大范围超标的主要原因;洞庭湖区浅层地下水的pH“西北—东南单向递减”的分布特征主要受湖区第四纪沉积物物源的空间差异的影响。     

干旱区典型流域土壤微量元素的空间变异特征研究

采用地统计方法,以新疆三工河流域为例,研究了干旱区流域土壤微量元素的空间异质性特征。结果表明,四种微量元素为对数正态分布;流域内土壤微量元素的空间异质性明显,微量元素含量绿洲区普遍高于荒漠区;其中,有效铁和有效锌含量基本属正常范围,有效锰含量处于普遍缺乏状态,有效铜含量较高;微量元素变异系数在42.28%~83.24%;四种微量元素含量空间变异具有各向异性特征,为中等强度的空间自相关性,表现为二阶趋势效应。用简单克立格法进行最优内插,考虑各向异性及趋势效应,制作研究区土壤微量元素含量的等值线图,分析结果表明其具有明显的空间分布规律。利用地统计学方法,对认识本区土壤微量元素的空间变异结构,流域农业生产合理布局、土壤资源综合治理都具有重要的意义。     

三峡库区不同地貌区土壤元素分布特征

利用土壤表层样分析成果,探讨三峡库区不同地貌区土壤中Ca、P、B等43个常量元素及微量元素的分布特征,结果表明：三峡库区重庆段八个地貌分区可明显划分为两个地球化学分区,一区为河谷平原、侵蚀剥蚀台地、丘陵、低山及中山地貌地球化学分区;二区为褶皱抬升低山、中山及喀斯特地貌地球化学分区,两区的土壤元素含量差异明显,除常量元素K2O、SiO2、Ba、MgO、P、Zr及微量元素Sr、La外,一区土壤中其他元素含量总体上均远低于二区土壤中的含量,其差异总体上是地质背景差异的体现,母岩岩性是土壤元素的主要控制因素。在同类母岩条件下,地貌对土壤中元素分布具有明显影响。不同地貌区的土壤营养元素聚类既有共性也有个性,喀斯特地貌区元素聚为五类;褶皱抬升中山、低山区聚类结果基本一致,均为四类;侵蚀剥蚀中山区多数元素较分散,分异强烈,总体上聚为四类,但第四类各元素间距离较远;侵蚀剥蚀低山与丘陵区元素聚类总体上相近,均为五类,但内部存在分异;侵蚀剥蚀台地则聚为三大类。土壤中的某些特征矿物元素如Fe2O3、Mn、Cu、Zn组合,N、org．C组合在各个地貌区均聚为一类;而某些元素如Cl等在不同地貌条件下分别与MgO、CaO或与Na2O聚类,体现元素在不同地貌条件下的分布特征差异。     

巴丹吉林沙漠南缘土壤微量元素含量及其与植物群落的关系

对巴丹吉林沙漠南缘北大山（A）和雅布赖山（B）附近的土壤微量元素含量分布特征及其对植被分布的影响进行了研究。结果表明：土壤微量元素含量在0~20cm和20~40cm土层间差异不显著,而在研究区A和B之间的分布异质程度较高;0~20cm土层中,Ba、Ce含量与灌木层多样性指数的关系显著,Ni、Cu、Ga、As、Rb、Pb含量与草本层多样性指数显著相关;20~40cm土层中只有Cu与草本层丰富度指数具有显著负相关关系;逐步多元回归分析同样证实了0~20cm土层Ba、Ce含量对灌木层植被的影响及Ni、Cu含量对草本层植被的影响。     

三工河流域下游绿洲土壤微量元素有效含量空间变异特征

土壤微量元素空间分布特征是反映特定地区环境状况的一个重要因素。基于GIS技术,通过地统计学方法研究了天山北坡三工河流域冲积平原型绿洲土壤表层微量元素B、Mn、Zn、Fe及Cu等有效含量的空间变异特征。结果表明：①土壤微量元素B、Mn、Zn、Fe和Cu具有强烈的空间自相关性,自相关范围在520～3 970 m内变化,其中Zn和Fe的自相关性尺度相对较大,而B的自相关性尺度最小。②土壤微量元素均具有各向异性,其中在0°方向上变异最大。整体来看,研究区土壤有效B、Fe和Cu具有较强的各向异性,而有效Mn和Zn各向异性相对较弱。③采用Kriging和IDW两种插值方法分析研究区土壤微量元素的空间格局,结果表明,土壤微量元素呈现出明显的片状和斑块状分布特点。研究区中西部有效B含量较高,有效Mn、Zn、Fe和Cu含量均较低。     

额济纳盆地地下水盐化特征及机理分析

运用水文地球化学方法,分析额济纳盆地不同含水层地下水盐化特征及其机理。结果表明:额济纳盆地地下水受水文地质条件的制约,潜水的盐化自沿河主要补给区到蒸发排泄区具有明显的分带性,由河流主要补给区向北和向东西两侧,至居延海,进素土海子和古日乃湖中心洼地地下水,地下水由淡水,逐渐过渡为微咸水、中度咸水及极度咸水、盐水;承压水属于微咸水。依据地下水中各离子含量的比值特征的分析结果,控制本区地下水盐化的主要因素为硅酸盐矿物溶解和蒸发沉积作用,硅酸盐矿物溶解主要发生在沿河的地下水补给区;蒸发沉积作用主要发生在地下水径流-排泄区。深层地下水埋藏较深,蒸发的作用大大减弱,因而含盐量少,水质较好。     

延长东北部探区构造与油气分布关系研究

目的:明确延长东北部探区构造特征,研究构造对油气富集规律的控制作用。方法:通过精细地层划分对比、地下水矿化度类型分析,确定断层分布特征及微构造对本区油气富集规律的影响控制,找出油气分布规律,为后期勘探指明方向。结果:断层及伴生的隐性裂缝,为本区石油聚集成藏过程中重要的运移通道,对油气运聚有着重要的控制作用;微构造捕获油气,在优质储层构造高部位聚集成藏。结论:断裂和隆起相间的微构造格局相辅相成,共同控制了研究区油藏分布特征。     

藻渡河中上游地下水化学时空分布特征分析

随着经济的发展,人类社会的进步,对地下水的研究显得尤为重要。开展地下水水化学特征研究是地下水资源评价的重要内容,同时对地区地下水资源的合理开发利用和科学管理提供有效建议。本文通过对藻渡河中上游的20组水样测试数据综合分析,基本掌握了该区域丰、枯季地下水矿化度及水化学类型的分布特征,并对其分布特征及变化规律进行了详细的分析。研究区地下水矿化度主要取决于地下水补给源的矿化度及地下水在岩层中的运移速度和方式、地层岩性及组合方式。     

克里雅绿洲地下水埋深与土壤盐分时空分异及耦合分析

在干旱区绿洲平原地带,地下水埋深与土壤盐分时空分异明显,且二者存在高度的交互耦合关系。为实现分时段、分区域对地下水进行综合利用及对土壤盐渍化进行有效治理,以克里雅绿洲为研究区,根据20个地下水样点及8个土壤样点的监测数据,采用经典统计学方法、地统计分析法及GIS技术对研究区地下水埋深与土壤盐分的时空分异进行了研究,并运用耦合系数模型计算了二者之间的耦合度。结果表明:地下水埋深夏秋季较深,冬春季较浅且研究区西北浅,东南深,由西北向东南递增;土壤盐分含量夏秋季快速下降,冬春季迅速上升且研究区西高东低,由西向东呈条带状递减分布;地下水埋深与土壤盐分含量之间存在交互耦合的关系。     

黄河三角洲新生湿地土壤金属元素空间分布特征

采用样带布点法,研究了黄河三角洲新生滨海湿地从黄河岸边至盐滩不同植物带上12种金属元素(Na、Mg、Ca、Al、Cr、Pb、Sr、Co、Ga、V、Ni和Ti)空间分布特征.结果表明,由黄河岸边至盐滩方向,除Ti以外,土壤中其他11种金属元素含量均呈逐渐升高的趋势;0～30 cm表层土壤中各金属元素含量均高于内陆沼泽;将...     

Aeolian sediment provenance and transport in the upper and middle reaches of the Yarlung Zangbo River,Tibet Plateau

Frequent and serious aeolian disasters occur in the upper and middle reaches of the Yarlung Zangbo River, which runs through the high-elevation Tibet Plateau. Sediment geochemical characteristics can be used as a proxy to identify the sediment's provenance. To determine the provenance of aeolian sediments in the river's basin, we analysed major and trace element contents from surface samples and local clastic rocks throughout the basin. We found that the major and trace elements differed between the middle reaches, upper reaches and regions south of the river. Major element contents were similar in the upper and middle reaches, but trace elements differed. Al₂O₃, MgO and Na₂O concentrations increased from the upper reaches to the lower reaches, and in the lower reaches, MgO and Na₂O were enriched compared with the crustal average. The similarities between samples in the lower part of the upper reaches and those in the middle reaches indicated that sediment transported by fluvial systems from the upper reaches were first deposited in the wide valleys near Xigaze, where they formed a large area of shifting sand. These deposits were then transported by the wind to the river's middle reaches, where they formed a large area of shifting sand. When we compared aeolian sediment in the middle reaches with the local clastic rocks, they appeared to be unrelated. The difference between sediments south of the river and those in the middle reaches means that the southern sediments were not transported to the middle reaches. Therefore, the aeolian sediment in the middle reaches of the Yarlung Zangbo River mainly came from the lower part of the upper reaches, not from the local clastic rocks.     

塔里木河下游植物群落分布格局及其环境解释

研究表明,塔里木河下游地区共有植物18种,分别隶属于9科、15属。其中藜科 (Chenopodiaceae)、柽柳科 (Tamaricaceae)、豆科 (Leguminosae) 3个科有10种,约占所有种数的56%,反映了干旱区旱生耐盐种类占优势的特点。样地排序结果表明,沿样地CA第一排序轴,所有18个调查样地可划分为3种类型,分别对应3种不同地下水位,即浅地下水位区 (<3 m)、中地下水位区 (3~5 m) 和深地下水位区 (>5 m),不同的植被类型组合亦分别对应不同类型的地下水位。CCA排序表明,影响该地区植物群落分布格局的环境因子主要是地下水位、土壤含水量、土壤pH值。CCA排序分析可将18种植物分为4个组,分别对应于不同的环境因子变化梯度。从管理的角度出发,在塔里木河流域下游地区进行受损生态系统的恢复与重建过程中,要重点考虑到上述提及的主要环境因子,尤其是重视水资源的合理开发与利用,采用适宜的灌溉方式,防止地下水位下降和土壤盐渍化的发生。     

基于GRACE数据的黄河流域地下水储量变化与人口暴露研究

近年来黄河流域人与水资源矛盾愈发突出,尤其是地下水储量的过度消耗已成为限制该区域人与自然和谐发展的主要矛盾之一。基于重力反演与气候实验卫星数据和全球陆面数据同化系数数据,根据流域水循环与水量平衡原理,测算2003—2016年黄河流域地下水储量的变化情况,在探究其时空变化特征的基础上,识别了地下水储量下降明显区域的人口暴露度。结果表明：（1） 空间分布上,黄河流域地下水储量西多东少,由西向东下降程度不断加剧,且下降区域呈现由下游向中上游扩散的态势。下降区域主要集中在中东部地区,变化等级以较剧烈减少和剧烈减少为主。（2） 时间变化上,2003—2016年黄河流域地下水储量整体呈下降趋势,年均降幅为5.93 mm·a^-1。其中,2004—2016年为连续下降,2015—2016年的下降幅度最大;另外,地下水储量时间变化存在季节效应,地下水储量下降幅度春季最大、冬季次之、秋季再次之、夏季最小。（3） 地下水暴露风险状态下的地级市人口密度在空间上呈东高西低、中部交错分布的状态,暴露风险人口密度最大地级市共16个;地下水储量下降人口累积百分比呈现明显上升的趋势,在2016年达到最大值。研究结果以期为黄河流域地下水资源可持续利用提供科学参考。     

Quantitative classification and analysis on plant communities in the middle reaches of the Tarim River

Plant communities were sampled in the lower reaches of the Tarim River, Xinjiang. The results showed that there are 23 species belonging to 21 genera in 11 families, most of which have low occurrence frequency in quadrats. The most common species is Tamarix ramosissima, which occurred in 17 sites accounting for 89.47% of the total 19 sites. Quantitative classification (TWINSPAN) and ordination (CCA) methods were used to study the distribution patterns of 23 plant species in 19 sites in this valley. TWINSPAN results showed that the plant communities in the middle reaches of the Tarim River could be divided into 3 groups and the sampling sites could be divided into 7 types in 3 groups. CCA results were consistent with TWINSPAN results, and showed species distribution patterns correlated with major environmental variables of groundwater level and soil moisture.     

塔里木河中游植物群落的数量分类与分析

Plant communities were sampled in the lower reaches of the Tarim River,Xinjiang,The results showed that there are 23 species belonging to 21 genera in 11 families,most of which have low occurrence frequency in quadrats.The most common species is Tamarix ramosissima,which occurred in 17 sites accounting for 89.47% of the total 19 sites,Quantitative classification (TWINSPAN) and ordination(CCA) methods were used to study the distribution Patterns of 23 plant species in 19 sites in this valley.TWINSPAN results showed that the plant communities in the middle reaches of the Tarim River could be divided into 3 groups and the sampling sites could be diveded into 7 types in 3 groups .CCA results were consistent with TWINSPAN results ,and showed species distribution patterns correlated with major environmental variables of groundwater level and soil moisture.     

三峡库区梁滩河流域水化学与硝酸盐污染

运用水化学和水质分析技术,测定了三峡库区梁滩河流域地表水体和地下水体中的水化学组成和硝酸盐氮含量,揭示了梁滩河流域地表水和地下水水体的水化学组成和硝酸盐污染的空间分布规律、来源及循环过程。结果表明:梁滩河流域地表水的硝酸盐污染表现为沿着地表径流从上游到下游呈现出加重的趋势,这种污染趋势与养殖业、生活和工农业废污水的沿程直接排放有着直接关系;而地下水硝酸盐污染呈现出流域上游和下游较轻、而中游东侧支流区域较重的空间分布特征,这种空间分布特征与地表水体中氨氮和有机氮的含量、地表水与地下水之间的补给排泄关系、厚层土壤包气带的存在以及土地利用状况等因素有着密切的关系。     

塔里木河中下游地下水化学及其演变特征分析

 通过对塔里木河中下游14个断面57眼地下水监测井样品离子化学成分分析,探讨了塔里木河中下游地下水化学成分特点、水化学类型及演化规律。结果表明：塔里木河中下游各断面地下水pH值变化不大,矿化度和各离子差异明显,地下水水样以Na⁺、Cl^-占绝对优势;矿化度较低的断面其离子浓度变化较小,反之,矿化度高的断面其离子浓度变化幅度较大;从塔里木河中游沙吉利克断面至铁依孜断面地下水化学类型由以Cl-SO₄-Na、Cl-Na-Mg和Cl-SO₄-Na-Mg型水为主,逐渐过渡为以Cl-SO₄-Na-Mg和Cl-Na型水为主,在下游阿克敦断面至考干断面地下水化学类型由以Cl-SO₄-Na-Mg、Cl-Na-Mg型水为主过渡为以Cl-Na、Cl-HCO₃-Na和Cl-Na-Mg为主;时间上,2006年中游断面沿河道地下水化学类型由Cl-SO₄-HCO₃-Na型过渡为Cl-SO₄-Na-Mg型再到Cl-Na型水,而2010年则由Cl-SO₄-Na型过渡为Cl-SO₄-Na-Mg型再到Cl-Na型水,在下游,2006年沿河道地下水化学类型由Cl-SO₄-Na型过渡为Cl-SO₄-Na-Mg型再到Cl-Na（Mg）型水,2010年则由Cl-SO₄-Na-Mg型直接过渡为Cl-Na-Mg型和Cl-Na型水。塔里木河中下游水样化学组成均落在Gibbs提出的Boomerang Envelope模型上翼,暗示研究区水样化学组成受到蒸发/结晶作用影响。另外,土地利用变化、灌溉、施肥等人为活动的影响不容忽视。     

新疆塔里木河干流堤防修建对地下水位的影响

通过2001—2003年对塔里木河干流3个断面18眼地下水监测井数据分析表明，沙子河口断而地下水埋深无明显变化；乌斯满河口断面地下水埋深表现为加深-变浅-加深的过程；阿其河口断面地下水埋深略呈减小趋势。地下水埋深的空间变化特征为：沙子河口断面水分条件最差；乌斯满河口断面的地下水埋深均小于3m，水分条件最好。洪、枯水期地下水埋深变化特征为：沙子河口断面地下水埋深变化很小；乌斯满河口断而和阿其河口断面，由于受提闸放水的影响，2003年地下水埋深普遍小于2002年。塔里木河中游输水堤防的修建对遏制河水在洪水期任意漫流，增加下游来水量起到了积极作用。     

黑河下游地下水波动带土壤盐分空间变异特征分析

以黑河下游地下水波动带为研究区,根据64个样点的实验数据,采用地统计分析法对区域土壤盐分空间变异函数理论模型进行了选择,同时还利用GIS交叉验证(Cross-Validation)对目前较为薄弱的空间插值方法的适用性选择问题进行了分析.并在此基础上对整个区域土壤盐分空间分布进行了模拟,进而分析了其空间变异特征.结果表明:(1) 受地下水影响,黑河下游地下水波动带土壤盐分含量整体较高,且其空间分布具有明显的变异特征.在沿河流流向及垂直于河流流向方向上,各盐分要素在整体规律性变化基础上都存在局部性变异,且这种局部性变异在垂直于河流流向方向上比河流流向方向更显著;(2) 各盐分要素的变程为本研究今后合理布置采样点提供了参考依据,同时也为黑河下游地区水文及生态研究提供了有关研究尺度的参考信息;(3) 研究区土壤盐分空间分布模拟也为该区植被恢复提供了必要的土壤盐分信息,这对本区乃至整个黑河下游植被恢复及生态重建工作都具有重要指导意义.     

塔里木河下游地下水位对植被的影响

对塔里木河下游断流河道2000~2002年9个地下水监测断面和18个植被样地的实地监测资料分析表明,地下水埋深对天然植被的组成、分布及长势有直接关系。地下水位的不断下降和土壤含水率大大丧失是引起塔里木河下游植被退化的主导因子。塔里木河下游的四次输水对其下游地下水位抬升起到了积极作用,河道附近地下水位呈逐级抬升过程,横向影响范围达1000 m左右,纵向上,表现为上段地下水抬升幅度较大 (达84%),下段抬升幅度较小 (6%)。随着地下水位的抬升,天然植被的响应范围由第一次输水后的200~250 m,扩展到第四次输水的800 m。