摘要：内源污染是造成湖泊富营养化和水体重金属风险的重要来源。以长荡湖围堰干法清淤工程为例,探讨了清淤工程实施前后的底泥营养盐和重金属质量分数及上覆水体水质变化,开展了清淤工程实施效果评价,提出了围堰干法清淤工艺适用性思考。结果表明,围堰干法清淤工程对底泥的部分营养盐去除效果良好,底泥中有机质含量的平均降低幅度为27.09%,14个采样点位中,有11个点位清淤后底泥有机质平均含量低于清淤前;清淤后的底泥TN质量分数比清淤前平均降低76.95%,底泥TN质量分数得到有效削减;清淤后底泥TP质量分数比清淤前提高了35.16%,原因可能与采样季节、采样方法、磷素沉积及清淤过程中的机械干扰有关。清淤工程有效降低了底泥重金属风险,对底泥镉的平均去除率为76.00%,清淤后没有点位底泥生态风险等级超过“中风险”,底泥生态风险显著降低。清淤工程实施前后上覆水体水质无明显变化,清淤后水质仍处于Ⅳ类―V类水,超标因子为TN和TP。围堰干法施工有效降低了长荡湖底泥中部分营养盐和重金属赋存量,但是软弱地基区域施工机械难以实施,机械操作可能造成下层底泥的翻动,部分区域难以完全实现预期清淤目标。该研究结果表明,应综合考虑清淤目标和施工机械、场地条件等影响因素合理选择清淤工艺和确定清淤深度。

摘要：中国正在积极实现2030年可持续发展目标,需要用世界耕地面积7%的土地养活22%的人口,同时开展大量的生态工程以改善生态环境。然而粮食生产和植被恢复之间的土地冲突会影响植被恢复的可持续发展。通过空间分析和情景模拟描述了黄土高原区坡耕地的空间分布特征及其影响因素,预测了不同植被恢复情境下的区域粮食供应。结果表明:目前黄土高原区20°以上陡坡耕地约占坡耕地总面积的13%。陡坡耕地主要集中在黄土丘陵沟壑区,其空间分布受到经济发展水平的显著影响。与第一轮退耕还林不同,新一轮退耕还林所有退耕情景下的粮食自给率都没有下降的趋势,且都能逐渐达到0.90的粮食安全阈值。黄土高原地区可以考虑进一步退耕到20°以下,以实现更高的水土保持效益和固碳功能。但由植被恢复造成的区域粮食供应不足所引发的复耕问题仍然需要引起重视,通过更精细的规划才能保证区域粮食供应和可持续的植被恢复。

摘要：为了研究紫色土丘陵区林草地土壤入渗规律,并对比不同测定方法间的差异性,采用点源入渗法、双环法和环刀法对其入渗性能进行测定。结果表明:林地土壤入渗过程呈现的规律性比草地的好,且用点源入渗法和环刀法测定进入稳定阶段用时较双环法快1倍以上;采用4种入渗模型对土壤入渗过程拟合的效果表现为Horton模型(R^2=0.953)>通用经验模型(R^2=0.941)>Kostiakov模型(R^2=0.920)>Philip模型(R^2=0.819),且草地的拟合效果比林地的好;林地的初渗速率、稳渗速率、平均入渗速率比草地的大,分别大了21.03%~116%,30.43%~102.56%,26.35%~112.73%;2种地类的初渗速率大小为点源入渗法>双环法>环刀法,稳渗速率表现为双环法>环刀法>点源入渗法,平均入渗率则为双环法>点源入渗法>环刀法;土壤入渗性能各项指标与其理化性质相关性差别较大。点源入渗法在紫色土丘陵区尚属新方法,在研究中应视情况而采用。

摘要：[目的]研究东北黑土区农地土壤温度变化特征,为冻融作用程度量化分析和冻融作用对土壤侵蚀影响提供基础数据。[方法]利用2015—2018年黑龙江省宾州河流域典型农地2m土壤剖面11月至翌年4月土壤温度观测资料以及气温数据,分析了冻结和融化过程中土壤温度变化特征以及土壤温度对气温变化的响应,确定土壤冻结与融化过程中耕层土壤冻融循环次数。[结果]11月至翌年2月的冻结期,土壤温度随土层深度的增加而增加;3—4月份土壤温度梯度发生反向改变,当土壤完全消融后,土壤温度随着土层深度的增加而递减,土壤最大冻结深度为80cm。研究结果还表明,0—60cm土层的土壤温度均与气温呈极显著正相关,其相关性随土壤深度增加而减小;而80cm以下土层,土壤温度均与气温呈负相关。[结论]研究区土壤冻结和融化过程分别呈单向冻结和双向融化现象,冻融循环主要发生在农地耕层0—20cm土层,其年最大冻融循环次数分别为12次和7次,为设计黑土冻融循环模拟试验提供了数据支持。

摘要：快速获取作物叶片叶绿素含量对及时诊断作物健康状况、指导田间管理具有重要意义。本研究以关中地区2020年夏玉米为研究对象,获取试验区无人机多光谱影像,提取植被指数,分析所选植被指数与SPAD的相关性,筛选得到模型的输入变量,利用偏最小二乘法(PLS)、随机森林回归(RF)和分层线性模型(HLM)分别构建拔节期、抽雄期、灌浆期以及全生育期的SPAD估算模型,最终选出最优估算模型,以期为快速获取夏玉米SPAD提供参考。研究发现:除NRI之外,NDVI、OSAVI、GNDVI、RVI、MCARI、MSR、CIre与SPAD均显著相关,其中,OSAVI、NDVI与SPAD呈现出较强且稳定的相关性;各个生育期的最优模型均是RF模型,在拔节期、抽雄期、灌浆期和全生育期,验证集R~2分别为0.81、0.81、0.73、0.61,RMSE分别为1.24、2.32、3.13、3.20;对于SPAD估算模型,将降雨量、最高气温这两个气象因子与植被指数耦合的HLM模型可以一定程度提升线性模型的估算精度,但其精度低于RF模型。因此,基于无人机多光谱影像的RF模型可以实现夏玉米SPAD的快速准确估算。

摘要：为研究冻融交替作用对黄土高原北部土壤可蚀性的影响,选取黄土高原北部季节性冻融区的三种典型土壤(灌淤土、黄绵土和风沙土)作为研究对象,设计室内冻融模拟试验,利用基于机械组成和有机质含量的EPIC模型与Dg模型估算土壤可蚀性K值,系统分析冻融交替作用对土壤机械组成、有机质含量及土壤可蚀性K值的影响。结果表明:(1)冻融交替作用使三种供试土壤粘粒含量显著减少(P灌淤土>黄绵土,利用Dg模型的估算结果与之相反。

摘要：【目的】探明CO_2浓度倍增对干旱胁迫下白羊草光合特性及非结构性碳水化合物含量的影响,为未来大气CO_2浓度升高以及干旱、半干旱地区水分亏缺等逆境下白羊草的生长提供理论依据和技术参数。【方法】盆栽试验采用裂区设计,研究了黄土丘陵区典型草本植物白羊草光合特性和非结构性碳水化合物(NSC)及其组分(可溶性糖和淀粉)的含量对不同CO_2浓度(400μmol/mol和800μmol/mol)和不同水分处理[35%~40%FC(重度干旱胁迫)、55%~60%FC(轻度干旱胁迫)和75%~80%FC(对照)]的响应。【结果】CO_2浓度倍增和干旱胁迫对白羊草光合–光响应曲线参数和NSC及其组分含量有显著影响,但2个因素之间没有显著的交互作用。CO_2浓度倍增显著提高了白羊草叶片最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(AQY)、光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)(P<0.01),而干旱胁迫则显著降低了Pmax、AQY和LSP(P<0.01)。CO_2浓度倍增和干旱胁迫均提高了白羊草地上部分可溶性糖含量。在正常CO_2浓度条件下,与对照相比,轻度干旱胁迫和重度干旱胁迫均显著降低了白羊草地上部分和根系部分淀粉含量。CO_2浓度倍增使对照、轻度干旱胁迫和重度干旱胁迫处理下白羊草地上部分淀粉含量分别提高了17.4%、44.2%和18.7%,根系部分淀粉含量分别提高了17.3%、88.4%和54.4%。轻度和重度干旱胁迫均显著降低了正常CO_2浓度条件下白羊草根系部分NSC含量。CO_2浓度倍增显著提高了对照处理和轻度干旱胁迫处理下白羊草地上部分以及轻度干旱胁迫处理和重度干旱胁迫处理下白羊草根系部分NSC含量。在正常CO_2浓度下,轻度和重度干旱胁迫导致白羊草地上部分和根系部分可溶性糖含量与总NSC含量比值的显著提高。在倍增CO_2浓度下,重度干旱胁迫显著提高了白羊草地上部分可溶性糖含量与总NSC含量的比值,而对照处理和轻度干旱胁迫处理无显著差异。【结论】干旱胁迫促进了白羊草体内淀粉向可溶性糖的转化,导致可溶性糖含量的升高和淀粉含量的降低。CO_2浓度倍增促进了白羊草地上部分和根系部分淀粉和NSC含量的积累,为干旱胁迫下白羊草生理代谢活动所需可溶性糖提供了来源。CO_2浓度升高能够缓解干旱胁迫造成的不利影响,提高了白羊草的抗旱性。

摘要：以某浅埋山岭隧道围岩变形失稳为研究对象,基于西原模型及Mohr-Coulomb屈服准则在FLAC^(3D)中的二次开发应用,对浅埋隧道在开挖条件下围岩的变形进行分析.结果表明:应用西原模型计算围岩的位移时,可以考虑时间效应对围岩变形的影响,其塑性区主要形成于隧道开挖过程中和初支结构施工阶段,在仰拱浇筑完成后达到基本稳定.另外,塑性区形态受隧道埋深的影响,随着浅埋隧道埋深增加,开挖后围岩塑性区形态由近似半椭圆形向蝶形转变,当埋深小于2倍硐室宽度时,围岩塑性区近似半椭圆形并贯穿至地表.将本研究计算结果与监测数据对比分析发现,该计算结果的累积变形值略大于实际监测结果值,这是因为监测工序稍晚于开挖工序.对浅埋隧道围岩变形规律的研究是基于工程实例开展的,其成果对同类工程的设计与施工具有一定的指导意义.

摘要：以黄土区工程堆积体概化下垫面为对象,采用人工模拟降雨方法,研究石砾含量对径流产沙的影响.结果表明：在坡度小于25 °时,石砾存在增强坡面径流路径弯曲度,延缓径流形成;平均流速、平均径流率随雨强增大而递增,剔除坡度、雨强影响,平均流速随石砾含量增加呈线性递减;随着坡度递增,平均径流率减少24.50％ ～ 32.96％;雨强、坡度对平均侵蚀速率影响显著,雨强为1.0时平均侵蚀速率仅为2.5mm/min时的2.19％ ～23.42％,35°时的平均侵蚀速率是15°的1.50 ～3.91倍.石砾存在可延缓坡面径流形成时间且有效减少土壤侵蚀.

摘要：岩土工程设计过程中选取的土层参数一般通过室内试验获得,由于试验条件、试验方法等方面的原因,其试验结果往往具有离散性,与真实值存在一定差异.本文以昆明地铁2号线区间内的上下接近盾构隧道IDK13+188里程处断面为例,将地面沉降作为实测目标,考虑同步注浆压力和衬砌管片外围注浆体硬化过程对地面沉降的影响,结合均匀试验和非参数回归建立土层参数与地面沉降之间的响应面,在此基础上,对每个工况在一定范围中枚举出的大量土层参数样本进行计算,得到地面沉降的计算值,考虑到地面沉降实测值量测的误差,结合可变容差法,按照工况逐次对地面沉降计算值进行筛分,从而得到符合条件的地面沉降计算值对应的土层参数取值区间.最后,利用反分析得到的土层参数分析预测了该断面临近开挖断面的地面沉降.