土壤有机碳含量高光谱建模研究——以青藏高原三江源区为例

土壤有机碳(SOC)是陆地生态系统碳循环的重要组成部分,也是评价区域土壤质量、土地退化程度和作物产量的重要指标。高寒生态系统土壤有机碳含量估算,对于高寒地区土壤碳库核算和土壤质量评价等都具有重要意义。本研究以青藏高原三江源区作为研究区,基于野外采集的272个土壤样本的SOC和土壤光谱室内测试数据,首先对原始光谱数据进行一阶微分(FD)、二阶微分(SD)、倒数对数(RL)、去包络线(CR)和多元散射校正(MSC)等多种数学变换;然后基于8种光谱变换数据与SOC含量的相关性分析提取特征波段,利用多元线性回归(MLR)、偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机(SVM)和随机森林(RF)4种方法,分别构建SOC含量的高光谱反演模型;对各种模型的模拟精度和稳定性进行评价,明确SOC含量反演的最佳光谱变换和模型组合模式。结果表明：三江源区SOC含量较高,且不同植被类型和不同土壤类型的SOC含量差异较大;总体上,单一数学变换形式中基于一阶微分(FD)变换构建的反演模型的模拟精度最高(尤其是FD-RF组合模型,其验证集R²=0.86,RMSE=8.40,RPD=2.64);多种数...     

湿地固碳效果研究——以黑龙江省扎龙湿地为例

依据多目标区域地球化学调查成果,以扎龙湿地为对象,根据表层（0~20 cm）土壤与深层（150~200 cm）土壤样品有机碳含量分析结果,计算了研究区有机碳单位储量,研究了湿地土壤中有机碳的含量分布和变化特征,比较了不同土地利用方式间的土壤有机碳储量的差异,对比了20年来湿地土壤中有机碳储量的变化.结果显示湿地土壤中有机碳处于增加状态,说明湿地是“碳汇区”.     

琥珀与柯巴树脂的有机成分及其谱学特征综述

琥珀与柯巴树脂都属于天然树脂,两者的物化性质有一定的相似性与过渡性,但成熟度的不同导致两者存在一定的差别。在综合国内外研究文献的基础上,分析了琥珀与柯巴树脂的形成过程,对比了两者在基本性质、FTIR,Raman,^13CNMR以及热分析等谱学特征方面的异同,发现由于柯巴树脂的成熟度低、lab—danoid型二萜化合物单体组分的质量分数高,造成其谱学特征与琥珀的略有不同。最后指出,要区分琥珀与柯巴树脂应以成熟度为判别依据,并综合分析两者的物化特性与谱学特征,才能得到较科学的结论。     

岩溶山地土壤有机碳的分布特征及表层土壤有机碳的影响因素分析——以重庆市北碚区为例

通过野外采样调查分析,运用地统计学方法,分析了北碚区土壤有机碳（SOC）的分布特征和表层土壤有机碳的影响因素。结果表明:空间上,从表土层到底土层SOC含量依次降低,且差异显著,降幅依次为35.02 %和47.12 %;时间上,与1984年第二次土壤普查相比,从表土层到底土层土壤有机碳的含量呈增加趋势,增加幅度分别为:4.36 %,31.92 %和14.74 %。对表层土壤有机碳的影响因素进行了分析,发现SOC含量随着土壤中全氮、碱解氮、黏粒含量的增加而增加;含有碎屑岩的碳酸盐岩比纯碳酸盐岩形成的土壤有机碳含量高;随着海拔的升高SOC含量增大,表现为:山顶(21.94 g/kg)＞平坝(19.53 g/kg)＞槽谷(15.60 g/kg)＞山腰(13.40 g/kg);不同土地利用方式下的SOC含量高低顺序为:林地(26.16 g/kg)＞草坡(21.95 g/kg)＞菜地(16.75 g/kg)＞果园(15.31 g/kg)＞耕地(12.85 g/kg)。传统的耕作方式容易造成SOC损失,建议在岩溶山地通过退耕还林还草、坡改梯、增施有机肥增加土壤有机碳;推广应用免耕、少耕、秸秆还田等耕作措施,增加农田土壤固碳能力。      

土壤腐殖物质特征及其对有机碳长时间尺度稳定性的指示：以陕西洛川黄土剖面为例

在长时间尺度上研究土壤中腐殖物质的组成和腐殖化特征对于正确评价土壤有机质的稳定性具有重要意义。文中对洛川黄土/古土壤剖面S8以上的17个黄土和古土壤样品中的胡敏酸（HA）、富里酸（FA）和胡敏素（HM）进行定量研究,并对HA和FA的E465、E665值等进行了测定。结合该课题组对矿物组成、总有机碳（TOC）及其各组分含...     

石漠化对峰丛洼地土壤有机碳储量的影响——以广东英德市岩背镇为例

为掌握石漠化对岩溶地表土壤碳量的影响,选择粤北英德市岩背镇塘边村岩溶峰丛不同石漠化程度样地进行系统调查,采用单位面积土壤有机碳指标分析石漠化过程对土壤有机碳储量影响。结果表明：（1）极重度石漠化使土壤厚度、地表生物量显著减少,使岩石裸露率显著增加,但在潜在、轻度至中度石漠化中,差异不显著;（2）极重度石漠化土壤有机碳含量显著高于其他石漠化,中度石漠化土壤有机碳高于轻度石漠化,轻度高于潜在,但差异不显著;（3）10-20 cm 土层有机碳含量明显低于表层,岩石裸露及土壤主要在溶蚀缝隙中分布和发育是造成极重度和中度石漠化单位重量土壤有机碳增加的主要原因;（4）中度、轻度和潜在石漠化单位面积土壤有机碳分别是极重度的49.23倍、47.9倍和29.4倍;（5）岩石裸露率是影响岩溶地表生态的最主要因素,它和地表生物量之间存在极显著的负相关,与单位面积土壤有机碳总量呈显著的负相关关系,和土壤厚度也存在显著的负相关关系,此外,岩溶植物的高度适应性可以削弱石漠化的影响。     

地表基质土质类型对表层土壤有机碳空间分布的影响—以阿荣旗、莫旗地区为例

<正>研究地表基质土质类型与表层土壤有机碳之间的关系对土壤有机碳调控和生态平衡由重要意义。笔者等以大兴安岭东麓地区表层黑土为研究对象,运用地理加权回归（丁亚鹏等,2021）,探讨地表基质土质类型对有机碳分布的影响,为黑土地的保护和利用和土壤有机碳调控提供科学依据。     

近30年黔西喀斯特区典型县域农田土壤有机碳动态研究——以贵州普定县为例

文章选取贵州省普定县作为黔西喀斯特区的典型县域,依据1980年第二次土壤普查数据和2011年实测土壤数据,运用土壤类型法,计算该县域近30年（1980-2011年）农田表层（0～20 cm）土壤有机碳（SOC）储量和密度的变化,并借助逐步回归分析,对该县域近30年农田表层SOC动因进行分析,结果表明:（1）普定县近30年来农田0～20 cm表土有机碳库总体表现为基本持平且略有上升的趋势,增幅为0.95%,年均变化量15.31 kg C·hm-2·a-1;（2）不同类型农田土壤的表层有机碳储量和密度变化较大,其中水稻土固碳幅度最大,为28.95%,而山地灌丛草甸土的丢碳最为严重,降幅达70.22%;（3）农田表层SOC密度年均变化量在空间分布上总体表现为县城中部、南部和三岔河及夜郎湖地区呈增加趋势,而在县城以西、以东及斗篷山大部分区域则为下降态势,这主要受土壤类型空间分布差异所致;（4）影响普定县农田表层SOC变化的主要因素有SOC密度初始值（1980年）、C/N、砾石体积比和速效K密度等,其中SOC密度年均变化量与SOC密度初始值和砾石体积比呈负相关,与C/N和速效K密度呈正相关。总的来看,近30年的人为活动对普定县农田表土有机碳总库存未产生负面影响。      

华南地区新石器早中期动物骨中羟磷灰石的污染鉴别及机制——以广西桂林甑皮岩遗址为例

了解古代人（动物）骨羟磷灰石的污染,是对其开展C、O稳定同位素分析以揭示其食物来源和栖息环境的前提条件。目前,我国在此方面开展的研究较少,华南地区尚无报道,由此导致我们对此区域人群生存方式的变迁以及农业的产生与扩散等一些重要考古学问题,仍缺乏深入的了解。本文以广西桂林甑皮岩洞穴遗址（新石器早中期）出土的20例动物骨为研究对象,以10例现代骨为参照,对以上原始样品以及预处理后的样品进行了红外光谱分析,并对预处理后的样品进行了C、O稳定同位素分析,以期实现骨羟磷灰石的污染鉴别和探讨其机制。根据已发表数据和本研究10例现代骨的红外光谱及其指标（IRSF、CO₃/PO₄、FW85%）,未经化学处理前的原始样品中,3例样品检测出明显的外源污染（方解石）,剩余17例原始样品中仅余3例为未受污染样品。经预处理后,含方解石样品（n=3）红外谱图显示,其结构内仍有方解石残存;剩余17例不含方解石的样品中,12例样品的红外指标皆已符合现有标准（IRSF≤4.2和CO₃/PO₄≤0.6）,样品可用数量显著提升。20例骨羟磷灰石的C、O稳定同位素分析进一步显示,去污染样品与污染样品的δ¹³C和δ¹⁸O值存在明显差异,污染样品的同位素数据更多反映了埋藏环境对其的影响。骨羟磷灰石的污染机制可能主要与华南地区特有的石灰岩地质环境密切相关。由此,进一步完善华南地区出土骨样的预处理方法并挑选出未受污染的样品,是今后开展稳定同位素分析的必经之路。

     

遥感影像地表温度反演与地热资源预测——以石家庄地区为例

热红外遥感技术可以反演地表温度信息,可在地热资源预测方面发挥重要作用.研究基于京津冀地区地热成藏模式,利用单窗算法反演出石家庄地区2015年3月6日地表温度,结合夜间热红外影像、遥感构造解译结果和剩余重力异常数据,综合分析,相互论证,圈定1处山地对流型地热远景区和2处沉积盆地型地热远景区.其中,平山县寺沟村昼夜地温值均...     

表层岩溶系统中土-气-水界面碳流通的短尺度效应——以贵州茂兰国家喀斯特森林公园的秋季日动态监测为例

在2001年秋季对贵州省荔波县茂兰国家喀斯特森林公园林地、草地植被下土壤CO2呼吸释放及岩溶表层泉水HCO3及其δ13C值的变化进行了日动态的野外监测,表明岩溶系统中土-气-水界面间存在着碳交换的日动态变化以及所伴随的同位素交换的变化,这种变化与土温的日动态有密切的关系。林地植被显示了平抑这种日动态幅度的效应,而草地植被则显示响应于温度变化的较灵敏的动态变化。这种短尺度的变化构成了表层岩溶系统对外界条件的灵敏响应,进一步揭示了在生物作用下岩溶地质作用在碳循环过程及其同位素交换上的灵敏性和动态性。其不同植被系统下的日动态差异在解释岩溶沉积记录和讨论岩溶作用与碳循环时值得充分注意。     

水源地保护区划与防护措施——以肥城盆地为例

根据地形、地貌、地表岩性、地质构造、水文地质特征及主要经济活动,将肥城盆地水资源保护区划分为一级保护区、二级保护区、准保护区、变质岩影响区、共轭影响区、水环境保护区等6个区域,并采取相应的防护措施,涵养了水源,保护了水质,取得了明显效果。     

基于航空高光谱遥感数据的黑土地有机质含量反演:以黑龙江省建三江地区为例

掌握黑土地有机质含量对黑土资源利用与保护具有重要意义,而高光谱卫星影像的缺乏制约了区域尺度土壤有机质反演研究的开展.以黑龙江省建三江黑土区为例,采用CASI/SASI航空高光谱数据、ASD（analytical spectral devices）地面光谱数据和土壤样品有机质含量数据,基于有机质含量与光谱反射率的相关性和定量关系,构建最优的回归模型并开展研究区土壤有机质含量遥感反演.结果表明:偏最小二乘法回归模型比多元逐步回归模型更稳定（判定系数分别为0.885和0.653）,且精度更高（均方根误差分别为0.424和0.744）;采用偏最小二乘模型反演的结果与地面化探结果基本一致.      

断层对地质灾害的影响——以安化地区为例

安化县地区构造复杂,断裂发育,破碎岩体较发育,为了研究安化县地区断层对地质灾害的影响,通过运用实地大比例尺调查、室内分析等方法,发现:(1)区内断裂对地质灾害的影响作用较明显,尤以印支期北东向断裂最为明显。断层破碎带附近地段地质灾害集群发育,沿断裂带附近地质灾害呈线状展布。(2)断层在坡体上的分布位置不同,斜坡发生的失稳破坏模式也可能不同。根据断层在斜坡中的分布位置,可将受断层控制的边坡失稳破坏模式分成两种:(1)当断层从斜坡中上部穿过,即在谷坡处形成破碎带,雨季易发生土质滑坡或碎屑滑坡。(2)当断层从坡脚穿过,即破碎带位于坡脚,在降雨、库水浸泡等条件下,多产生岩质滑坡。(3)第二种失稳模式的滑坡所处地段具有多个相似的特点,如斜坡前缘发育陡崖、陡坡,上部多存在顺坡向的结构面,下部断层带多处于河流凹岸,基岩多为南沱组泥砾岩、五强溪组上段砂质板岩、马底驿组板岩等。     

内外动力地质作用与斜坡稳定性——以虎跳峡地区为例

内容概要全书共八章四十一节,全面介绍了内外动力作用对于斜坡灾害防治的意义及其国内外研究现状,系统阐述了虎跳峡地区的基本地质条件及其斜坡灾害发育状况,并初步揭示了河谷深厚覆盖层的成因及其与内外动力作用关系,系统分析了斜坡变形破坏规律及其相关动力因子;在典型斜坡稳定性剖析基础上,提出了斜坡演变的内外动力作用机制与耦合模式;进而应用强度折减法和3D数值分析等技术,深入探讨了反倾岩体斜坡和大型堆积体的稳定问题,提出了岩质边坡最危险滑裂面的GA-Sarma算法和大型     

滑坡体的稳定性分析方法及治理措施——以西安市黑河金盆水库大坝右岸新滑坡体为例

对金盆水库大坝右岸放水洞进口新滑坡体的工程地质特征、变形原因、发展趋势及稳定性进行研究分析,结果表明滑坡体属于初具雏形正在发展的浅层推移式覆盖层滑坡,现状处于滑坡体发展的初始蠕变拉裂变形过程,根据新滑坡体的结构及变形特征,提出采用坡面及坡体排水、坡体加固、坡脚支档加固综合方法,进行滑坡体治理。     

浅析地下水资源的保护及完善措施——以保定市为例

城市地下水在社会经济发展和生态环境保护等方面起着不可替代的作用。导致城市地下水严重污染、严重超采和生态恶化有多方面的原因。通过对保定市地下水资源及利用情况的分析,认为保定市地下水资源处于超量开采状态,将对水环境系统构成破坏性影响。针对地下水资源利用中存在的问题,提出实行量水发展、开源节流、防止污染等四项保护与完善措施。     

基于生态清洁小流域治理措施体系的研究 ——以大伙房水库周边及上游地区为例

为了改善大伙房水库周边生态环境,有效控制面源污染和水土流失,加强水库水源地保护,对水库周边及上游地区实施水土保持林、面源污染防治、保护耕作及封育保护等措施,以小流域治理措施体系,将其建成生态系统向顶极群落正常演替、系统更加稳定、生物多样性增加、水土保持和水源涵养功能更强大的绿色森林宝库.     

地质背景对土壤微量元素的影响——以渝北地区为例

研究地质背景对土壤元素的控制特征,可为区域土壤元素地球化学研究、种植施肥和农业布局提供科学依据。本研究利用网格化定位与化学分析的方法,结合GIS技术和相关评价标准,探讨了地质背景对Cl、Mn、B、Zn、Cu和Mo元素含量及分布的影响。结果表明:渝北地区土壤Mn、Cu、Zn元素含量整体处于适中与丰富水平,Mo、B元素丰缺参半;B、Mo元素含量显著高于重庆主城区,Zn元素含量显著高于全国水平。受地质背景影响,B、Cl、Cu、Mn元素呈现高度空间相关性,结构性空间变异起主导作用;Mo、Zn元素表现中等空间相关性,由结构性因素和随机因素双重控制。地层的组对元素含量分布起主控作用,土壤元素含量分布形状在空间上与地层组相对应。成土母岩决定土壤元素含量,是土壤元素含量水平的重要控制因素之一,其影响因素主要为岩石类型,其次为岩石形成的地质时期。土壤类型显著影响元素含量,总体上,Mn、Cu、Zn、Mo、B在石灰岩土中含量最高;除B、Mo元素外,其他元素在黄壤中含量最低。     

冰川变化及其影响的公众感知与适应措施分析——以甘肃河西内陆河流域为例

以河西地区三大内陆河流域(石羊河、黑河、疏勒河)为案例研究区, 通过社会调查方式, 从总体、再分别通过农户与政府部门人员两个部分, 分析了公众对冰川变化及其可能影响的感知, 剖析了公众感知的流域差异性与原因, 对比分析了三大河流域公众对政府部门已实施应对水资源紧缺对策措施的效果与认可程度. 结果表明:超过65%的受访者认为冰川减少了, 从社会学的角度佐证了冰川明显消融萎缩的科学监测事实. 三大河流域公众对冰川变化对流域水资源、农业生产、生态影响的感知存在空间差异性, 这种差异性归因于三大河流域的地理位置、冰川分布与变化的空间差异性. 在冰川变化背景下, 公众对政府部门已实施应对水资源紧缺的对策措施的效果与接受程度不同. 三大河流域公众均认可种植业结构调整与加大宣传力度提高公众节水意识这两项措施, 且认为实施效果好; 发展设施农业措施的实施效果好, 已得到石羊河和疏勒河流域老百姓的认可与接受; 石羊河和黑河流域的公众认为实施推广节水技术措施的效果好; 退耕还林还草措施在黑河流域实施普遍且效果好; 水票制措施在疏勒河流域实施的最好, 黑河一般, 疏勒河较差.