基于GIS的莱州湾南岸土壤盐渍化特征分析研究

运用地统计学,结合GIS技术研究了莱州湾南岸地区土壤含盐量空间变异性.结果表明:土壤含盐量的变异系数除表层和底层属强变异性外,其它均属中等变异强度.整个研究区土壤含盐量较高,盐渍土所占面积较大;除10～20 cm和80～100 cm土层土壤含盐量分布符合球状模型外,其它各层均符合指数模型.研究区不同土层土壤盐分含量具有明显的空间变异性,除60～80 cm和80～100 cm土层土壤含盐量具有强空间相关外性,其它各层均具有中等空间相关性.该研究为莱州湾南岸地区区域规划、农业生产和生态环境维护提供理论依据.     

莱州湾南岸不同土地利用和土地覆被下土壤盐分含量特征

运用经典统计学和地统计学的方法研究了莱州湾南岸地区不同土地利用和土地覆被下土壤盐分含量的特征及分布情况。研究结果表明：不同空间位置不同层位的土壤盐分含量差异性较大;土壤盐分含量表现出盐田＞棉花＞林地＞杂草＞大豆＞玉米的现象;除林地60～90 cm土壤盐分变异系数具有强变异外,其它各层土壤盐分含量均具有中等变异性;表层土壤盐分含量具有中等空间自相关性,其它土层土壤盐分含量具有强的空间自相关性;研究区各层土壤盐分的空间分布均表现出条带状和斑块状格局,以轻盐渍化和中度盐渍化为主。     

莱州湾南岸重盐渍化区不同土壤盐分离子的分布特征

针对莱州湾南岸重盐渍化土地复垦利用过程中存在的土壤盐碱、瘠薄等障碍问题,选择重盐渍化区的典型地块作为研究对象,运用地统计学和GIS技术,研究不同土壤盐分离子的空间变异性及其相关关系,并绘制各盐分离子的空间分布图。结果表明:不同深度的土壤盐分离子质量浓度变幅差异较大,最大达到124.34mg·L(-1);各土壤盐分离子质量浓度随着土壤深度的增加而增加,变异系数为10%～100%,属于中等强度变异。偏相关分析结果表明各盐分离子间的相关关系复杂;聚类分析将各盐分离子分为3类:第一类包括TS,σ,TDS,SO_4~(2-),Mg~(2+),K~+,Na~+,Cl~-和Ca~(2+),第二类包括SAR和Cl~-/SO_4~(2-)比值,第三类主要是NO_3~-。各盐分离子的块基比均小于25%,具有强烈的空间相关性,表明盐分离子的空间分布主要受结构性因素影响;空间自相关距离为87.88～215.57m,均大于取样间距40m。克里格(Kriging)插值结果表明:研究区土壤含盐量呈明显的带状分布,土壤含盐量从东北部往西南部逐渐增加,东南部土壤含盐量最高;研究区土壤碱化程度较低,盐渍化类型主要为硫酸盐型。该研究为莱州湾南岸重盐渍化区盐渍土的分区、改良、管理和合理利用提供了理论基础和参考依据。     

黄河三角洲土壤盐分时空变异特征研究

环渤海低平原区是中国渤海粮仓的主要构建地,该区域的海拔低,潜水位高,地下水矿化度大导致了土地含盐量高,变幅大。本文运用GIS和地统计学的方法对黄河三角洲土壤含盐量的时空变异特征进行了研究,绘制了土壤含盐量的空间分布图。结果表明:黄河三角洲盐渍土类型以氯化物型盐渍土为主,自2002—2011年盐渍化程度加剧,目前仍处于积盐状态;季节变化表现为土壤盐分秋季高于春季,且由于秋季耕作翻土,土壤盐分的变异程度较大;土壤盐渍化在层位变化则表现为表聚。Kriging插值结果表明该区域的盐分空间分布由河成高地向两侧洼地盐分逐渐增加。本研究的研究结果对于滨海水土资源的开发利用具有重要的指导作用。     

山东滨海低平原区盐渍土盐分的时空变异研究

文章运用地统计学的方法对山东滨海盐渍土年际空间变异和分布特征差异进行分析研究,结果表明:黄河三角洲表层土壤的盐渍化程度较高且在年际变化上呈积盐趋势,莱州湾南岸则呈脱盐趋势但盐渍化面积增加;山东滨海低平原区盐渍土受结构因素的影响加剧;表层土壤盐分的分布规律与地形有密切关系,盐渍化类型与盐渍化程度的分布特征基本吻合;莱州湾南岸应注意防止土壤碱化。由此提出因地制宜综合开发、减少土壤盐分输入、加强盐分淋洗、改善土体性质和防止土地碱化等建议,对滨海地区后备土地水土资源的开发利用具有指导作用。     

莱州湾南岸地区表层土壤盐分离子分异规律

选取莱州湾南岸为典型研究区,系统采集了111个表层土壤样品,测试了土壤的K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)、HCO_3~-、全盐量等8项指标,运用多元统计学和地统计学的方法,揭示了莱州湾南岸的表层土壤盐分离子之间的关系及空间分异规律。研究表明:莱州湾南岸表层土壤盐渍化程度为轻度盐渍化,非盐土占到总面积的51.7%,轻度及中度盐渍土占到总面积的34.3%,重度盐渍土及盐土分布在东北部沿海地区,面积约为148 km~2,占到总面积的14%,并且呈现集中分布态势,盐渍化强弱程度分布格局大致呈现从沿海到内陆逐渐减少的趋势。多元统计分析表明:Na~+与Cl~-、SO_4~(2-)与Ca~(2+)、Mg~(2+)与Cl~-之间呈现显著正相关,Cl~-、Na~+为第1类,Ca~(2+)、SO_4~(2-)、K~+、Mg~(2+)和HCO_3~-为第2类,土壤中盐分离子表现出中等和强烈的空间变异,且盐分离子高值区与海咸水入侵位置基本一致。     

莱州湾南岸表层土壤含盐量与有机质空间分布的定量研究

以整个莱州湾南岸区域作为研究对象,运用统计分析和相关分析方法研究了莱州湾南岸盐渍化土壤中盐分与有机质空间分布特征及二者之间的相关性,并对耕地土壤有机质进行分级。结果表明,土壤有机质含量符合正态分布,全盐含量符合对数正态分布;有机质和全盐含量在东西方向具有2阶趋势效应,南北方向上有机质具有1阶趋势效应,而全盐含量具有2阶趋势效应;二者在空间分布上符合球状模型,有机质表现为南高北低,全盐含量则为北高南低;从相关性来看,二者具有显著负相关,说明盐分含量的增加导致土壤有机质含量降低,土壤质量下降。研究结果为莱州湾南岸地区土地利用和盐渍化评估提供了科学依据。     

惠州市大亚湾淡澳河入海口的海水入侵和土壤盐渍化

海水入侵和土壤盐渍化是重要的海洋灾害类型。文章选取3个土壤采样点和3个地下水采样点,以地下水氯离子浓度和矿化度以及土壤氯离子含量、硫酸根离子含量和全盐量为监测项目,首次对惠州市大亚湾淡澳河入海口沿岸区域的海水入侵和土壤盐渍化状况进行研究。研究表明:研究区2个采样点未受海水入侵,1个采样点海水入侵程度为轻度;1个采样点为氯化物-硫酸盐型和中盐渍化土,2个采样点为氯化物型和盐土;海水入侵程度以及土壤盐渍化类型和程度与离岸距离均无相关性,但受与河口距离的影响。今后将进一步加强监测和研究,为沿海环境风险管控和海岸带整治修复提供科学依据。     

中国北方典型河口芦苇湿地土壤有机碳库比较研究

以2008年10月和2009年5月黄河口和辽河口芦苇湿地野外调查获取的数据为基础,研究中国北方典型河口芦苇湿地表层和剖面土壤有机碳库的分布特征,并探讨其土壤有机碳库差异的原因。结果表明:5和10月份,黄河口芦苇湿地表层土壤有机碳变幅分别为2.15~10.13和10.98~28.82kg/m3,无显著性季节差异;辽河口芦苇湿地表层土壤有机碳库变幅分别为0.8~31.38和18.95~68.7kg/m3,10月份显著高于5月份。两河口剖面土壤有机碳库分布特征相同,均表现为0~10cm土层含量明显高于各底层,0~20cm土层集中了整个剖面50%以上的有机碳。辽河口芦苇湿地表层土壤有机碳含量及碳库均高于黄河口湿地,且10月份其差异达到了显著性水平。相对于我国其它河口芦苇湿地,黄河口湿地有机碳含量严重偏低,具有很大的可提升潜力。辽河口湿地芦苇地上生物量的均值达到2.96kg/m2,是黄河口的5.82倍,而表观土壤呼吸通量显著低于黄河口湿地,有机碳的高输入和低输出是其土壤有机碳库高于黄河口湿地的根本原因;土壤盐渍化程度高、黏粒含量低和氮素匮乏是影响黄河口芦苇湿地土壤有机碳库严重偏低的主要因素。因此,在开展黄河口退化湿地的生态恢复重建技术中降低土壤盐渍化程度、提高黏粒含量和全氮含量是提高土壤有机碳库的关键。     

南海深海声学散射层垂直分布和昼夜变化初步研究

2013-09利用船载Simrad EK60科学鱼探仪(38kHz)对南海深海声学散射层进行了连续监测,并结合变水层拖网采样分析了其垂直分布和昼夜变化。结果表明,南海深海存在2个明显的声学散射层,特征深度分别为0~100m和350~700m,并且2个散射层间存在较为明显的昼夜垂直移动现象。其随时间变化情况为:16∶00-19∶00,350~700m散射层中的部分生物逐渐向上移动到0~100m散射层;04∶00-07∶00,这部分上升的生物又逐渐移回至350~700m散射层。变水层拖网采样结果发现,白天0~100m散射层内渔获物数量较少,夜间0~100m散射层内渔获物较多,验证了声学映像所检测到的2个散射层间确实存在昼夜移动的现象。     

莱州湾南部沿海地区环境地质现状及成因研究

基于莱州湾南部沿海地区地下水、表层土壤地球化学和地下水水位调查资料,综合分析了该地区主要环境地质问题的分布范围、形成原因和相互作用等,为问题的防护、治理和相关政策制定提供科学依据。海(咸)水入侵的程度由北向南逐渐减弱,寿光营里镇、侯镇,寒亭固堤、萧家营镇,昌邑卜庄镇、柳疃镇一线以北区域为重度入侵区,向南依次为中度入侵区和轻度入侵区;地下水超采漏斗主要有牛头镇-寿光、留吕、潍寒及昌邑四个漏斗,这4个漏斗已发展成近东西的区域性漏斗群带;土壤盐渍化程度整体上呈由北向南减弱的趋势,盐土和强度盐渍化土壤主要分布在东北部和西北部滨海地区,中度盐渍化土壤呈斑块状,主要分布于强度盐渍化土壤区外围。长期超量开采地下水是导致环境地质问题主要原因,全球气候变暖、海平面上升、降水减少、入海河流流域水库建设和海岸带地区经济建设等是重要影响因素。莱州湾南部沿海地区的防治工作应采取多种手段,开展综合治理,包括合理开发利用地下水资源;修建防潮堤、防潮闸;开展南部山区水土保持工作,减少降水流失;建立系统的监测网络,加强环境地质监测与预警等。     

印度洋西北部海域鸢乌贼渔场分布及其与海面温度的关系

根据2004年9月-2005年4月印度洋西北海域鸢乌贼生产调查资料及海面温度数据,按经纬度1°×1°空间分辨率,采用软件Marine Explorer 4.0和数理统计方法对鸢乌贼作业渔场分布及其与海面温度的关系进行了分析。结果显示,9月-翌年1月作业渔场分布比较分散,分布在11°30′~19°30′N,58°~64°E海域;2-4月作业渔场分布比较集中,主要分布在15°~16°30′N,60°~61°30′E。各月份的平均日产量波动不大。作业渔场的适宜海面温度为25~29℃。经Kruskal-Wallis统计检验,调查期间各个温度组作业CPUE不存在显著性差异。     

光裸方格星虫增养殖对滩涂底质的影响

基于2016年春、秋两个季节的现场实验数据, 研究光裸方格星虫(Sipunculus nudus Linnaeus)滩涂增养殖对滩涂底质的影响。实验对方格星虫单养区(S组)、方格星虫-贝类混养区(P组)和无星虫对照区(C组)进行了有机质、粒径组成、氧化还原电位(ORP)等指标测定, 结果表明: 1) 秋季S组20~30cm层次有机质含量和细沙比例均显著高于春季, 而C组仅表层物质有所增加, 表明方格星虫具有较强的表层物质迁移能力, 且其迁移深度为20~30cm。2) 秋季C组各层氧化还原电位值(ORP)均无明显降低趋势, 而S组仅10~20cm层次有一定程度降低, 表明方格星虫增养殖并不会明显降低滩涂底质状况。3) P组各层有机质以及细沙含量增加, 表明皱肋文蛤的过滤沉积作用可以提高滩涂颗粒物质的积累, 且方格星虫混养会加速颗粒物质的向下迁移; P组皱肋文蛤的栖息层次(0~3cm、3~10cm) ORP明显低于S组(p<0.05), 表明高密度的皱肋文蛤代谢活动会加剧0~10cm的底质恶化。4) 方格星虫与皱肋文蛤具有生态互补作用, 在同一区域进行增养殖可以提高滩涂物质利用率及碳汇功能; 方格星虫扰动引入富氧水可以缓解皱肋文蛤栖息层次的底质。     

黄河三角洲土壤盐渍化原因分析与生态风险评价

以黄河三角洲为研究区域,选择土壤全盐为标志,以海拔高程、地下水位、地下水矿化度、、灌溉排水状况、土壤有机质和人口密度6个土壤盐渍化主要控制性因子,采用聚类分析方法进行了土壤盐渍化原因分析;基于ArcGIS 9.3和Matlab,选择上述7个要素为评价因子,以归一化植被指数(NDVI)为生态终点,利用灰色关联度方法建立了区域土壤盐渍化的生态风险评价模型,并进行了生态风险评价。结果表明:黄河三角洲土壤盐渍化主要受自然和人为因素驱动,其中地下水位和海拔高程等自然因素是造成研究区土壤盐渍化的自然因素,土壤有机质和人口密度等是人为因素;土壤盐渍化极大和重度风险区域集中分布于黄河三角洲东南沿海区域、西北沿海、东北部的部分地区,该区域受海洋影响强烈,土壤盐渍化面积最大,占到总面积的58%以上;无风险、轻度风险和中度风险区域主要与黄河径流的距离有关,且随着距离增大而风险增加。     

黄河三角洲湿地硝化作用强度及影响因素研究

采用现场调查和实验室培养的方法,研究了黄河三角洲滨海湿地不同环境氨氧化细菌分布、硝化强度及影响因素,结果表明:5个不同生态环境中氨氧化细菌数量和硝化强度差别较大。氨氮浓度、盐度、温度、pH对硝化强度均有明显影响。硝化强度随着氨氮浓度的增加而增大;低盐度条件下,含盐量的变化对土壤的硝化强度影响不明显,高盐度条件下,硝化作用明显受到抑制;硝化作用最适宜的温度是28℃左右,低温限制硝化作用的进行;在偏碱性的环境中硝化强度较强,较低的pH严重抑制硝化作用。     

圆紫菜人工色素突变体的诱导与分离

为获得圆紫菜人工色素突变体,本文使用一定剂量的紫外线辐照其叶状体,培养数天后,在叶状体上出现了少量颜色变异细胞,它们呈斑点状无规则地分布在野生型细胞中间。再培养2~3周,这些色素变异细胞分裂形成了不同颜色的细胞块,其颜色呈浅绿黄、橄榄色、草绿、绿褐、黄褐、浅褐、深紫红和浅紫红色等。在辐照强度0~80 μW/cm2范围内,叶状体上色素变异细胞块出现的频率随辐照强度的增加而增加,但增加至80 μW/cm2以上时,随着辐照强度的增加,色素变异细胞块出现的频率反而下降,这表明80 μW/cm2为有效的辐照强度。将色素变异细胞块切下,置入充气瓶内充气培养,待其释放出单孢子,随后从单孢子萌发体中挑选出了黄褐、橄榄色、红色、褐红等纯色的突变体,并利用叶状体单性生殖分别获得它们的遗传纯合丝状体（品系）。各突变品系的F₁叶状体与各自母体的颜色一样,说明其颜色是可稳定遗传的。与野生型品系相比,各色素突变品系的F₁叶状体的生长速度、活体吸收光谱、3种主要光合色素和色素蛋白的含量及它们相互间的比值均发生了明显改变。     

对马海流温盐锋的时空变化特征及其附近声场的初步分析

通过对WOA13数据库季节平均数据的分析依次得到锋区内0~1 000 m各层锋轴线的位置,对马海流锋轴线位置由表层的40°N附近随深度增加逐渐南移到39°N附近且位置的季节摆动幅度增大.利用绝对梯度方法对温度锋强度与盐度锋强度的水平分布及垂直变化进行了分析;对比了四季锋强度的差异以及差异比率,得到了不同深度不同季节锋强度强弱分布的规律.对比声速穿过锋线时的差异认为表面声速从南到北逐渐减小,锋轴线南北两侧声速差异主要集中在150 m以内,且随深度增加声速差异减小.此外,还运用BELLHOP模型对锋区内700 m以浅的声道特点以及声传播损失进行了简单分析.     

南海北部微型异养鞭毛虫的时空分布

于2009年7月20日至8月16日(夏季),2010年1月6日至30日(冬季),2010年10月26日至11月24日(秋季)和2011年4月30日至2011年5月24日(春季)在南海北部调查了微型异养鞭毛虫的生态分布特点。结果表明:春、夏、秋、冬的微型异养鞭毛虫丰度分别为0.05×103~1.93×103,0.03×103~2.65×103,0.09×103~2.05×103和0.04×103~1.84×103 cells/mL,生物量(以碳计)分别为0.56~19.50,0.04~24.11,0.96~14.80和0.29~22.26 μg/L。4个季节的微型异养鞭毛虫丰度均以2~5 μm粒级的为主,其所占比例超过65%,10~20 μm粒级所占比例通常低于10%。在水平分布上,微型异养鞭毛虫的丰度随离岸距离的增加逐渐降低;在垂直分布上,微型异养鞭毛虫的丰度随深度的增加逐渐降低,但夏季微型异养鞭毛虫丰度的高值多出现在次表层叶绿素a极大值层(DCM层)。微型异养鞭毛虫的丰度分布受到多重因素的交互影响,并且其所受调控模式在不同季节存在差异:春季和秋季微型异养鞭毛虫主要受下行调控;夏季微型异养鞭毛虫主要受上行调控;冬季上行和下行调控对微型异养鞭毛虫的影响相近。     

热带北太平洋深海小型底栖生物大尺度空间分布

通过对2001年热带北太平洋深海小型底栖生物大尺度空间的数量分布的初步调查,共发现了15个类群的小型底栖生物,其平均丰度为34.1个/10 cm2,东太平洋区的东小区小型底栖生物类群数明显高于其它区域,小型底栖生物量比例随着沉积物厚度的增加而降低,生物量比例为68%~87%的小型底栖生物集中在沉积物0~2 cm层(表层)内。食物是深海小型底栖生物分布的限制因子,沉积物类型和底层流对小型底栖生物空间分布也有一定的影响。     

基于船载ADCP和LADCP观测的南海声散射层

依据2012年ROSE航次船载ADCP和LADCP的观测数据,对南海秋季声散射层的垂向分布特征和日变化进行了分析;根据估算出的散射层中散射体的垂向迁移速度,对散射体类型进行了分析。观测结果表明,南海存在着2个声散射层,一个声散射层位于0~200m,散射强度具有显著的日变化特征,即白天弱,夜晚强;另一声散射层则处于300~500m的深度,其散射强度的日变化与另一个相反,白天较强,夜晚变弱。通过计算可得,散射体的垂向迁移,在傍晚时分运动方向向上,速度约为1.74cm/s;而凌晨左右运动方向向下,速度约为1.39cm/s。观测结果还表明,ADCP和LADCP的观测结果能够互相补充,更有利于对声散射层的细致研究。