GIS与土壤溶质运移模型结合研究进展

地理信息系统对土壤溶质模型研究而言，使用者的要求与GIS所能提供的功能之间，还存在巨大的差距。出于对环境问题的关注，土壤中水分及溶质运移的规律及其对环境的影响，成为当前研究的热点。随着对土壤溶质运移模型研究的深入，一方面由于田间土壤特性具有很大的空间变异；另一方面，在实际应用中，往往溶质运移的宏观特征而非微观特征，具有更重要的意义。将溶质运移模型与GIS技术结合，定量研究空间尺度的溶质运移，成为溶质运移研究的必然发展趋势。由于计算机软硬件技术的发展，GIS正处于一个高速发展的时期。将GIS与溶质运移模型相结合，或者进一步，以GIS理论和技术为基础，建立基于GIS的溶质运移模型，将对溶质运移的规律及其对环境的影响，做出更深入和准确的描述。     

土壤中溶质运移模拟的理论与应用*

可溶性化学物质在土壤中的运移和分布一般可以反映出多孔介质中溶质随着水分运(流)动的规律。文中系统地回顾了近二十年来土壤中溶质运动理论的发展和有关模型的应用概况,以期对地下水污染、海水入侵、水盐运动等溶质运移模拟的理论和应用问题进行较全面的分析;讨论了水动力学弥散、宏观弥散、层状介质中的弥散、多组分溶质运移和非饱和带中溶质运移等问题,以及描述土壤中溶质迁移的主要模型和模拟方法。     

内蒙古伊金霍洛旗煤矿开采对土壤性质影响评价

本文以伊金霍洛旗纳林陶亥镇煤矿集中区土壤性质为研究对象,通过野外调查取样和室内分析,对矿区土壤性质空间变化进行了研究,并运用主成分分析法对矿区土壤性质进行了综合评价。结果表明:内蒙古伊金霍洛旗煤矿开采对土壤性质影响显著。土壤性质随矿区影响半径的增加,采煤活动对其影响程度逐渐降低,且表层土壤受到的扰动最为强烈。相比矿区外部,矿区内部土壤受到影响较大,深层与表层土壤稳定性较差,而矿区外部土壤受到影响较小,土壤肥力流失随土层深度的增加而减缓。     

溶质降解和生成对水盐运移的影响

 土壤盐渍化是土地荒漠化的主要类型之一,是干旱、半干旱地区土地退化的主要形式,水盐运移是研究土壤盐渍化的主要内容。土壤中的水盐运移是一个集物理、化学和生物反应的复杂过程,溶质降解和生成必然对水盐运移过程产生影响,但目前对此方面的研究很少。通过利用水盐运移两区模型对不同降解系数或溶质生成系数下穿透曲线的模拟分析,研究了降解和溶质生成对水盐运移的影响。结果表明,在水盐运移过程中,土壤溶液浓度会随着土壤降解系数的增加而降低,随着土壤溶质生成系数的增大而增大。     

焦作矿区塌陷土地复垦与可持续利用

焦作矿区的煤炭开采已逾百年历史，由于地下开采引起的地表塌陷坑遍布矿区，煤矸石堆积如山，它们占用和破坏了大量土地，造成矿区生态环境恶化，水土流失加剧，严重影响了矿区国民经济发展和社会稳定。如何科学开展煤矿区域塌陷土地的综合整治利用，已经成为矿区可持续发展战略研究的一个重要问题。文章在分析焦作矿区采煤塌陷土地特征的基础上，以国土资源部重点项目——焦作市中站土地开发整理复垦项目为例，提出了焦作矿区塌陷土地复垦模式与可持续利用的战略对策。     

土壤水盐运移模型研究进展及展望

回顾了国内外土壤水盐运移模型的发展历程,根据土壤水盐运移模型构成的原理和发展趋势,将土壤水盐运移模型分为水盐平衡模型、物理模型和系统模型。借助国内外文献对已有模型的原理和应用进行了介绍,并对存在的问题进行了分析;展望了新形势下土壤水盐运移模型的未来发展趋势和研究重点,旨在为今后土壤水盐运移模型研究提供新的思路。     

煤矿区居民对环境问题的感知——以陕西省彬长矿区为例

 居民环境感知是其环境行为为基础,研究居民属性对环境问题感知的影响,对煤矿区的环境保护社会措施的实施有重要参考意义。彬长矿区是国家重点产煤区,但其环境问题非常严重。通过实地访谈和407份有效问卷的统计,利用秩和检验等方法,探讨了居民对环境问题的感知和调适行为的影响因素,主要结论是：（1）矿区居民对环境普遍不满,他们认为大气污染最严重,其次是环境卫生、噪音和水污染,最后是塌陷和地裂缝。环境问题的最主要原因由采煤和煤炭加工;（2）在居民属性与环境问题感知方面发现：性别对大气污染、水污染、塌陷和地裂缝的感知有明显的影响。年龄属性对大气污染、水污染、噪音污染、塌陷和地裂缝的感知均有显著正向影响。文化程度属性对大气污染、塌陷和地裂缝的感知有显著负向影响。职业属性对各类环境问题的感知均有显著影响。居住时间对噪音污染感知没有显著影响,对其他感知有显著正向影响。居住空间在居民对矿区环境问题的感知上具有显著性负向影响。研究结果可以为矿区的环境治理、政策制定等提供参考     

冻融条件下土壤中水盐运移规律模拟研究

冻融作用是土壤盐碱化独特的形成机制,冻融条件下土壤中盐分迁移是水分对流、浓度梯度、温度梯度、不同溶质、土壤结构及质地等因素作用下的综合结果,温度是导致土壤中水分与盐分迁移的驱动力。在土壤冻融过程中,水分和盐分的两次迁移过程构成了特殊的水盐运动规律。在冻融过程中,土壤剖面结构发生变异,形成冻结层、似冻结层和非冻结层。冻结带土水势降低导致水分不断向冻层迁移,冻结缘以下的盐分同步向上运移,整个冻层的土壤含盐量明显增加;在融化过程中,随着地表蒸发逐渐强烈,使冻结过程中累积于冻结层中的盐分,转而向地表强烈聚集,使表层的盐分含量急剧上升。当冻结层未融通之前,尚未融化的冻层起到隔水的作用,不但阻止顶部融水向下层渗透,而且隔断了与下层水的联系。模拟实验结果充分证明了中国北方冻融区域土壤盐碱化的发生过程,为有效防治土壤盐碱化提供了理论依据。     

数理统计方法在土壤环境背景值调查与评价中的应用：以永夏矿…

通过对永夏矿区近２０００ｋｍ＾２面积土壤中Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｓ、Ｈｇ和Ｆ九种元素的监测，应用数理统计的方法进行数据处理，得出土壤中这些元素的自然背景值；对土壤环境质量评价方法进行了探讨，提出了以土壤背景值和标准差变化进行土壤污染分级的新的分级标准方法，并对永夏矿区土壤环境质量进行了评价。     

采煤塌陷地水域淹没范围模拟分析

采煤塌陷改变了矿区周边的地形地貌特征,使大量的耕地、园地变成水域。选择山东省龙口采煤塌陷区为研究对象,运用ArcGIS软件采集五期1:1万等高线和离散高程点数据,生成1×1 m2正方形网格的数字地面模型(DEM),以地表没有发生塌陷前的1978年DEM为标准高程数据,与其他各期DEM数据进行差值运算处理,得到不同时期采煤塌陷区面积。然后根据水利部门48年来的观测数据,计算出采煤塌陷区不同频率年份丰水期水文特征值,采用"无源淹没"分析法,计算给定水位条件下的采煤塌陷区水域淹没范围。     

区域性土壤形成特征及其在土壤基层分类和土壤质量评价中的应用

结合区域基层分类研究提出了区域性土壤形成特征的概念，指出它们既是土壤基层分类的鉴别标准，也是决定区域土壤基础质量的重要因素。在分析典型区域土壤形成特征的基础上，探讨了它们在基层分类和土壤质量评价要素中的共性和应用，指出这有助于全面地理解土壤质量而不是简单地将其等同于耕层养分状况。介绍了服务于土壤基层分类和质量评价的公用数据库的结构。     

基于土系的土壤质量评价和调控研究

在对漳浦样区开展土系划分的基础上,建立了土系的图形数据库和属性数据库,采用主成分分析法和聚类分析法相结合,对样区11个土系的土壤质量进行分析评价,揭示土壤质量的空间演变规律.并根据评价结果,分析不同土壤类型存在的主要问题,提出土壤质量的调控措施.     

基于土系的土壤质量评价和调控研究

在对漳浦样区开展土系划分的基础上,建立了土系的图形数据库和属性数据库,采用主成分分析法和聚类分析法相结合,对样区11个土系的土壤质量进行分析评价,揭示土壤质量的空间演变规律.并根据评价结果,分析不同土壤类型存在的主要问题,提出土壤质量的调控措施.     

长江三角洲土壤质量演变趋势分析

对长江三角洲地区近20年来土壤质量演变趋势分析得出:研究区土壤肥力质量总体呈上升趋势。土壤有机质含量先降后升;全N、速效N含量分别呈S型、直线上升趋势,局部地区有积累趋势;速效K和土壤pH值下降明显;土壤盐基交换量(CEC)有增高趋势。土壤环境负荷呈增大趋势,表现为土壤氮、磷出现季节性盈余,对水体富营养化贡献率大;土壤重金属有明显积累特征;土壤有机磷、有机氯等农药、除草剂、表面活性剂在生态链中仍有一定影响。     

土地利用对岩溶山地土壤质量性状的影响

有重庆市有代表性的岩溶山地北碚、黔江、金佛山、巫山选择10种典型利用方式、26个样地，研究土地利用方式对处于岩溶脆弱生境核心部位的土壤质量性状的影响。结果显示四个研究地区不同土地利用系统中各养分指标间存在较大的变化，但变化规律并不一致。在较大区域内土地利用方式对岩溶山地土壤属性的影响不显著，而小区域内不同土地利用方式下土壤质量、有机质、全氮、全钾、全磷、速效氮、速效磷存在显著差异。土壤退化指数的计算结果表明，岩溶山地土壤质量与土地利用方式的关系复杂，存在区域差异性；同时人工造林改善土地质量状况需要较长时间的演替，简单的退耕还林很难使土壤质量得到恢复。     

三江平原土壤质量变化评价与分析

土壤质量是土壤特性的综合反映,是揭示人类活动影响下的土壤动态变化的最敏感的指标,建立土壤质量变化评价模式,计算三江平原地区主要耕作土壤表层土（耕作层）的土壤质量矩阵。利用主要耕作土壤表层土的土壤质量指数的变化来定量地分要三江平原地区大面积开荒后土壤质量的变化趋势,结果表明,大面积开荒后主要耕作土壤的表层土的土壤质量指数均呈下降趋势,土壤发生了明显的经,最后还探讨了一变化趋势的形成原因。     

SOTER数据库支持下的土壤质量综合评价：—以海南岛为例

在海南岛SOTER数据库基础上，选取表征土壤质量的若干指标项目组成评价体系，在GIS环境中对图斑的土壤质量进行了评价，并交评价等级指标与空间数据库相连，输出土壤质量评价结果。     

小尺度地形因子对农地土壤质量的影响研究

地形差异是土地利用结构和空间分布格局分异的重要影响因子,也是土地质量的重要参评因素.选择泰山东麓多种地貌类型过渡区,利用数字高程模型(DEM)提取研究区坡度、高程等地形因子信息,通过GIS空间分析划分研究区农地土壤质量等级,利用SPSS统计分析高程、坡度等地形因子对土壤质量的影响.结果表明:土壤质量等级随地形变化呈规律性演替,坡度和高程与土壤质量呈极显著相关关系,且坡度对土壤质量的影响大于高程;随着坡度的上升,土壤质量分值呈抛物线趋势,而随着高程的上升,土壤质量呈降低趋势,且各高程段内不同坡度等级土壤质量分值也呈抛物线走势;土壤质量的最高分值位于坡度2°～5°、高程0～150 m的地形部位.     

土壤质量时空变异及其与环境因子的时空关系

土壤质量能体现自然因素与人类活动对土地的影响,深入认识土壤质量的时空变异与环境因子的关系对 土地质量改善与土地可持续利用具有重要意义。土壤质量的时空变异是指在一定的景观内,不同时间不同地点不 同土层的土壤特征存在明显的差异性和多样性,由确定性(Deterministic)和随机性(Stochastic)两大组分构成。土壤 质量时空变异是由多重尺度上的土地利用(植被)、气象(降雨)、地形、土壤、人为活动等多因子综合作用的结果,但 是就某一具体地区而言存在重点尺度和主控因子,土壤质量时空变异的重点尺度与主控因子的时空关系因时间、 空间和尺度而异。本文首先介绍了土壤质量时空变异的概念与内涵,重点综述了土壤理化特性(尤其是黄土高原地 区)的时空变异及其与环境因子时空关系的研究进展,探讨了土壤质量时空变异的发展趋势,以期对我国土壤质量 的时空变异研究有所启迪与帮助。     

影响大枣品质的岩土元素地球化学特征--以石家庄市变质岩山区为例

系统分析了影响大枣品质的生态地质因素。研究认为：品质优良的大枣主要产在黑云斜长片麻岩分布区，是由于黑云斜长片麻岩较其他类型的岩石风化层厚，裂隙发育，P、Sr、稀土元素含量高，K含量高并以缓效态赋存在黑云母中，较其他岩石类型中的K易被植物吸收；从土壤地球化学背景分析表明，优质大枣分布区与P、Sr、Na和稀土元素总量的富集区吻合性最好，Ni、Cr含量低，其他元素的分布相对稳定，在优质区没有明显的富集特征；优质大枣主要分布在海拔500m以下的阳坡区，在500m以上的低温湿润区枣树的分布相对较少，品质较差。