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。     

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。     

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。     

莱州湾南岸夏秋两季土壤盐分时空变异性研究

土壤盐渍化一直是困扰莱州湾南岸地区农业生产和发展的主要障碍因子。运用GIS和地统计学方法对夏秋两季不同层位土壤含盐量的时空变异特征及其合理采样数量进行了研究,绘制了土壤含盐量的空间分布图。结果表明:随着置信度降低和相对误差的增大,采样数目逐渐减少;各层土壤含盐量具有较大的变异强度;除夏季0~30 cm、30~60 cm和秋季30~60 cm层位具有中等强度空间自相关外,其他各层则表现出强的空间自相关;Kriging插值结果显示不同层位土壤含盐量的空间分布趋势类似,从海边往内陆含盐量逐渐降低,呈带状分布;盐渍化的分布面积较往年有所降低,这对农业生产和发展具有指导意义。     

海水主要成分的平衡分布计算及其在渤海中的应用

文采用有关离子缔合理论并结合具体海域的平衡矿物反应来计算海水中主要成分诸如Ca~(2+),Mg~(2+),K~+,Na~+,SO_4~(2-);Cl~-,HCO_3~-,F~-,CO_3~(2-),OH~-,离子的平衡分布,并应用于渤海的实际计算中。结果显示海水中主要阳离子基本上呈非缔合状态,而阴离子趋于与各种阳离子缔合,其中C1~-,F~-,Br~- 等卤族元素的趋势较弱。     

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。     

莱州湾沿岸地下水水化学特征分析

对2009年6月在莱州湾沿岸采集的地下水样品进行水化学特征分析,结果表明:(1)莱州湾东、南岸海水入侵区地下水中的Na+和Cl-与TDS之间呈显著相关,地下淡水中对应的相关系数较小;海水入侵区地下水中K+、Ca2+、Mg2+、SO24-也与TDS有较为明显的正相关关系。(2)根据离子比值特征分析,南岸海水入侵区地下水阳离子交换程度普遍高于东岸,其淡化历史也较东岸长。(3)莱州湾沿岸地下水,由电导率推算的矿化度值同实测值之间的相对误差均较小,在海水入侵监测中可以利用电导率作为矿化度的替代指标。     

基于模糊聚类分析的莱州湾南岸地下水化学分布特征研究

针对莱州湾南岸咸水入侵区地下水质连续、渐变和边界模糊的特征,利用规格化变换对莱州湾南岸地下水化学组分数据进行标准化,采用夹角余弦法作为相似系数,用平方法计算传递闭包构造模糊等价矩阵进行模糊聚类分析,将莱州湾南岸地下水划分为3类并绘制其平面分区图.在此基础上,用探索性数据分析技术的箱线图分别识别各类地下水各组分的分位数、中位数、极值等数据分布情况,并结合 Radial 图绘制各类地下水各组分均值;利用基于 CA 舒卡列夫分类方法的 Piper三线图识别了各类地下水的水化学类型;最后在相关分析基础上选取代表性指标绘制等值线图,结合模糊聚类分区探讨了分区各指标的空间结构特征及内在机理.综合上述分析,定义玉区为海水入侵重点治理区,域区为海水入侵综合防范与整治区,芋区为卤水区.     

莱州湾海岸带工程地质特征及特殊问题分析

依据本次工程地质调查和钻探工作取得的大量数据,结合以往研究资料,对研究区土体工程地质层进行了系统研究,依据(1)沉积时代、成因类型和形成环境;(2)物质成分和结构特征;(3)工程特性指标等3个方面,对研究区地表以下50m深度范围内的土层进行分层排序,将研究区土体划分为9个工程地质层,并对各层工程地质特征进行了分析;分析了研究区软土、盐渍土的分布范围、物理力学性质等;对研究区地基土液化等级、地下水和土的腐蚀性进行了综合评价。研究区7度地震作用下饱和砂土液化严重区和中等区主要分布在潍坊港北部莱州湾海域及东营市东部一带;轻微区和不液化区主要分布在莱州湾南岸、东岸一带。盐渍土主要分布在黄河三角洲、莱州湾滨海平原区。研究区地下水土对混凝土结构的腐蚀性以弱腐蚀和微腐蚀为主;对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性强腐蚀和中等腐蚀主要分布在莱州湾海域及其西岸、南岸一带,弱腐蚀和微腐蚀主要分布在莱州湾东岸。     

莱州湾南岸海水入侵变化趋势及成因分析

为了探讨滨海经济快速发展形势下莱州湾南岸海水入侵范围变化及其控制因素,利用2011—2015年4月份(枯水期)莱州湾南岸地下水潜水层TDS(可溶性固体总量)、Cl–质量浓度连续监测数据,结合历史资料,分析莱州湾南岸海水入侵分布特征。结果表明,近5年来研究区地下水Cl–质量浓度均值为13.4 g/L,呈由岸向内陆快速减小趋势;研究区海水入侵呈带状分布,2015年入侵线向内陆伸入超过45 km,入侵范围较1980年向陆扩张约11~30 km。通过对比分析得出,研究区年均降雨量、地下水位埋深及地下水超采面积与海水入侵面积呈显著线性相关,发现持续干旱气候、地下淡水超采是导致海水入侵扩张的主要因素,卤水开发、海水养殖及莱州湾沿岸河流拦蓄工程进一步导致海水入侵的加剧。     

莱州湾07钻孔沉积物晚更新世以来的元素地球化学特征

在莱州湾南岸的07孔岩心进行高分辨率采样的基础上,采用X荧光光谱法(XRF)、离子质谱法(ICP-MS)以及原子荧光光谱法(AF)等方法测试了研究区07孔的48种常微量元素以及稀土元素的含量,并对元素相对含量、随深度变化规律、特征比值以及稀土元素配分模式进行了研究。结果表明,07孔主要元素及特征比值在海陆地层分界处有明显变化,可以作为地层划分的指标之一。其中,Mn、Mg、Ca、Fe、Mg/Ca及K/Na等对沉积环境响应比较明显,Ba、Zr、Rb、Si/A1、Ti/A1和Rb/Sr对源区的母岩类型、风化程度及搬运距离的变化敏感;07孔常微量元素垂向变化较大,在3次海侵地层中呈明显变化,并对应多个峰值。化学元素的变化规律所反映的地层特征与晚更新世以来的气候和海平面的变化有较好的对应关系。07孔不同深度沉积物的稀土元素球粒陨石标准化配分模式与黄河沉积物的相似,呈轻稀土元素富集的右倾型。说明黄河是莱州湾南岸弥河-潍河多源河流三角洲沉积体系的物源之一,且对莱州湾南岸一定深度范围内的沉积地层有部分贡献。     

泥河湾盆地麻地沟遗址地层易溶盐沉积及其环境意义

麻地沟遗址地处泥河湾盆地东部岑家湾台地古人类活动集中区,是近年来新发现和发掘的早更新世古人类活动遗址之一。对遗址湖滨相沉积物易溶盐类的测试和分析表明,此剖面代表的泥河湾古湖易溶盐为SO_4~(2-)-Na~+-HCO_3~--C~l-型,剖面平均含盐量为11.41‰,属于半咸水湖,处于半干旱区湖泊演化中后期的硫酸盐湖向氯化物湖的过渡阶段。K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)和Cl~-等6类离子的变化曲线表现出较大的相似性,且它们与含盐量的变化大体一致。地层含盐量的变化和沉积物中细颗粒含量变化具有一致性,细颗粒含量较高对应含盐量相对较高时期。根据含盐量和各主要离子比值并结合平均粒径和磁化率的变化将湖泊气候演化划分为5个阶段,古人类在该遗址活动时期对应于湖泊演化的第2—4阶段,处于气候相对较为温湿、动植物资源丰富、湖水含盐量较低时期。该项研究对探讨麻地沟遗址利用者的生存行为与环境的关系具有重要意义。     

最近50年来莱州湾西-南部淤泥质海岸地貌演变研究

在野外考察和前人研究基础上,以1976-2009年间4个时相的MSS/ETM+遥感影像和1958、1984、2002年测量的三期海图为主要数据源,运用3S（RS/GIS/GPS）技术,对最近50年来莱州湾西-南部淤泥质海岸地貌演变进行了研究。结果表明：近50年来,以青坨子为界,莱州湾西、南岸虽均为淤泥质海岸,但其海岸地貌演变存在明显的差异性。具体表现在,莱州湾西岸与南岸的海岸线和等深线变迁时间不同步、变迁幅度差距大、岸线形态不同;莱州湾西岸和南岸地貌类型空间分布不同,转换的趋势、净方向、速率和幅度差异也十分明显以及莱州湾西岸和南岸水下地貌冲淤变化差距悬殊等。莱州湾西海岸的地貌演变与黄河河口-三角洲的地貌变迁基本正相关,变化幅度也较大,后期受到人类活动影响较为明显。海湾南岸的地貌演变受人类活动的影响也日益显著,但其海岸地貌的演变与西岸黄河口-三角洲地貌的剧烈变迁基本无关,莱州湾西岸黄河入海水沙的减少乃至断流对南岸冲於状态变迁也未有显著影响。     

莱州湾南岸海水入侵发展动态和原因

以莱州市监测资料为基础,结合已有的研究结果,对莱州湾南岸海水入侵发展动态进行了研究.研究结果表明,1980-1989年是莱州湾南岸海水入侵发展最快的时期,其后海水入侵发展速度有所减缓,入侵南界基本在1995年线附近摆动.BP网络计算结果表明,莱州湾南岸海水入侵主要原因是降水量减少,直接原因则是地下水超采.降水量增加比地下水超采量减少所引起的海水入侵速度降低量要大;即使恢复了海水入侵前的水量供需状况,海水入侵也不会完全停止.     

莱州湾海水入侵区地下水水化学特征

对莱州湾沿岸(中国东部沿海海水入侵现象最为严重的地区之一)12个观测井(详细列举了4个)内7种主要离子浓度变化进行了分析,得出海水入侵区地下水中的主要离子浓度与地下水位的相关关系;并将莱州湾沿岸分为不同入侵区(海水入侵区和咸水入侵区),分别总结了随着海水入侵的发展地下水水化学类型的变化。     

莱州湾南岸滨海平原咸水入侵区浅层地下水水化学特征

莱州湾南岸系指西起小清河口、东至虎头崖的岸段,其海岸地貌类型为粉砂淤泥质海岸。莱州湾南岸滨海平原南邻山前冲洪积平原,自南而北由冲积海积平原和海积平原组成,咸水入侵区呈东西带状分布于冲积海积平原的南缘地带(见图1)。     

天然水的主要离子与水合氧化铁表面相互作用的实验研究

本文应用微电泳法研究天然水体的Na~+、K~+、Cl~-、Mg~(2+)、Ca~(2+)和SO_4~(2-)等主要离子与水合氧化铁表面的相互作用,分析了各离子浓度对水合氧化铁电泳淌度的影响和体系pH值的变化。结果表明,Na~+、K~+和Cl~-离子几乎不与水合氧化铁表面相互作用;Mg~(2+)、Ca~(2+)和SO_4~(2-)离子与水合氧化铁表面发生吸附作用,在pH为7.5左右的介质中,吸附能力的次序为Mg~(2+)>Ca~(2+)>SO_4~(2-)。     

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。