生物修复放射性污染土壤的相关分析

土壤是人们生存、生产、发展所依赖的最重要、最广泛的自然资源之一,同时也是生态圈中90％左右污染物的最终承载体.本文首先针对土壤污染问题展开分析,以放射性污染为主要研究对象,详细探讨了土壤放射性污染特点与修复方法,提出生物修复方法的应用有效性,最后通过试验分析验证了生物修复方法的应用效果,以期可供参考.     

浅层软土路基处理方案研究

根据实际案例,分析浅层软土的特点,给出不同的路基处理方案比选,最终得出最优的处理方案.     

中国松嫩平原盐碱土固碳潜力过程及机理研究

目的 通过2019—2021年对松嫩平原盐碱地土壤呼吸的监测,探究盐碱土是否存在净碳吸收过程,明确盐碱土碳吸收在区域碳循环中的作用和地位。方法 文章基于纯盐碱地原位土壤呼吸的3年连续监测,探究盐碱地土壤CO₂通量动态变化及其环境响应。结果 （1）松嫩平原盐碱地除碳释放外存在阶段性碳吸收,不同年份盐碱土发生碳吸收的时间和强度不一致。（2）2019年和2021年土壤碳吸收主要发生在夜间,两次间歇性碳吸收分别发生于生长季初期和末期,其强度与土壤温、湿度显著相关,是由水分参与下的NaCO₃转化为NaHCO₃的化学性吸碳。（3）松嫩平原盐碱土在水淹期间存在连续性碳吸收,水淹状态下的吸碳来源于温度梯度驱动的大气CO₂形成水合二氧化碳的物理性吸碳。结论 （1）生长季的不同时期,松嫩平原盐碱土有着不同的碳吸收模式和强度。（2）土壤水分是影响盐碱土夜间间歇性吸碳的关键因素,温差是影响水淹吸碳的重要驱动力,随着温差加大,土壤碳吸收加强。（3）2019年和2021年夜间土壤碳吸收的最大值分别为-0.31 μmol CO₂ m^-2 s^-1和-0.75 μmol CO₂ m^-2 s^-1;2020年和2021年淹水期间碳吸收最大强度为-1.51 μmol CO₂ m^-2 s^-1和-1.27 μmol CO₂ m^-2 s^-1。（4）松嫩平原盐碱土的规律性固碳可为生态系统年净碳吸收贡献15%。不考虑土壤碳吸收的空间异质性,其每年的碳吸收潜力预计可达0.37 Tg C a^-1。     

农业水土资源耦合研究进展与展望

目的 寻找农业水土资源耦合研究热点、梳理研究发展历程、统筹和归纳研究体系,明晰未来研究发展方向和突破点,助力农业水土资源可持续利用。方法 文章通过定性与定量研究相结合,借助CiteSpace软件对1992—2022年农业水土资源耦合研究热点、发展历程进行初步分析,之后借助文献归纳法进一步综述研究体系。结果 研究聚焦于农业水土资源利用效率及效用,总体上经历了从土壤理化性质到水土资源优化配置、从小尺度作物种植到大尺度流域治理的发展历程,研究体系由3个研究基本面和6个研究基本点构成,研究基本面分别为水土资源匹配格局、水土资源利用过程、水土资源状态响应,即“格局—过程—响应”的农业水土资源耦合研究体系。结论 水土资源匹配格局方面需进一步明晰水土资源空间分异特征并加强二者物理交互过程和时空变异规律的研究,建议未来聚焦于识别水土资源配置差别并建立实践性的匹配等别标准;水土资源利用过程方面土地利用变化后水文过程响应研究尚待补充,建议未来可深入探索土地利用与水文过程的二元互馈机理;水土资源状态响应方面气候变化下需注意从气象指标入手探究农业生产中水土资源的关系,建议未来加强气候变化背景下低效利用问题的动态监测及预测模拟。     

Design of Digital Agricultural Extension Tools: Perspectives from Extension Agents in Nigeria

Given the marked heterogeneous conditions in smallholder agriculture in Sub-Saharan Africa, there is a growing policy interest in site-specific extension advice and the use of digital extension tools to provide site-specific information. Empirical ex-ante studies on the design of digital extension tools and their use are rare. Using data from a choice experiment in Nigeria, we elicit and analyze the preferences of extension agents for major design features of ICT-enabled decision support tools (DSTs) aimed at site-specific nutrient management extension advice. We estimate different models, including mixed logit, latent class and attribute non-attendance models. We find that extension agents are generally willing to use such DSTs and prefer a DST with a more user-friendly interface that requires less time to generate results. We also find that preferences are heterogeneous: some extension agents care more about the effectiveness-related features of DSTs, such as information accuracy and level of detail, while others prioritise practical features, such as tool platform, language and interface ease-of-use. Recognising and accommodating such preference differences may facilitate the adoption of DSTs by extension agents and thus enhance the scope for such tools to impact the agricultural production decisions of farmers.     

黑土地保护性耕作发展的制约瓶颈和突破路径

保护性耕作是东北黑土地保护利用的有效途径,是落实"藏粮于地、藏粮于技"战略的重要抓手。新世纪以来,黑土地保护性耕作经历了从农机主导向农机农艺融合发展的历程,呈现出技术结构集成化、推广主体多元化、应用主体规模化的发展趋势。同时,在黑土地保护性耕作发展过程中,面临着来自于农户认知、技术结构、土地规模、推广体系、补偿机制等方面的现实障碍。因此,需要从提升农户认知水平、加强先进适用的技术研发与集成、推进农业生产经营方式创新、构建新型农技推广体系、加强政策引导与法制建设等方面营造黑土地保护性耕作的发展之路。     

内蒙古河套平原盐碱化土壤改良分区特点与对策

[目的]综合区划是进行盐碱地分类改良与利用的基础,对改善生态环境、合理利用土壤资源和支撑农业经济发展具有重要作用。[方法]基于河套平原地貌类型(山地、冲洪积平原、沙漠等),考虑盐碱土形成特点、灌区水利现状及改良方向等,并参考区域内7.2万hm~2耕地(共采集5 399个土壤样品)土壤背景值,根据科学性、适用性、可推广性、可操作性等相关原则进行了河套平原盐碱化土壤综合改良分区和相应改良对策制定。[结果]将河套平原盐碱化土壤改良划分为6个一级区和13个亚区。一级区包括河套倾斜平原灌淤土土壤盐碱化改良区、黄河—引黄总干(二黄河)两河间平地盐碱化土壤改良区、乌加河排水总干沟北侧黄灌盐碱化土壤改良区、河套平原北部狼山南侧洪积冲积平原盐碱化土壤改良区、乌拉山—黄河之间三湖河盐碱化土壤改良区、乌兰布和沙漠东边缘绿洲盐碱化土壤改良区。[结论]将河套平原盐碱地改良治理与利用有机结合,科学划定了分区,并在综合考虑区域水盐平衡基础上,明确了各亚区黄河水和井水配合利用、地下水位调控、改良措施组合的综合改良对策和利用方向,为河套平原盐碱化土壤分区改良提供了依据。     

咸阳城区表层土壤重金属污染特征及生态健康风险评价

在咸阳市区采集表层土壤样品60个,包括交通主干道路两侧、城市公园、住宅小区、工矿企业周边区域4类典型功能区。采用原子吸收分光光度法测定土壤样品中Cr(铬)、Cu(铜)、Ni(镍)、Pb(铅)、Zn(锌)5种重金属的含量,运用污染指数评价法、潜在生态风险指数法对土壤重金属的污染现状及风险进行评价。结果表明:(1)咸阳市土壤中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn 5种重金属的平均含量分别为65.11、26.91、29.81、38.26、90.94mg/kg,均超过陕西省土壤重金属元素背景值;不同城市功能区土壤重金属含量水平具有明显的差异。(2)从土壤重金属单因子污染指数来看,除重金属Pb在城市公园为中度污染外,其余元素在不同功能区及整个咸阳市均为轻度污染;从土壤重金属综合污染指数来看,不论是咸阳市还是不同功能区,其土壤环境质量等级均属于轻污染。(3)不论是综合潜在生态风险还是单个重金属元素潜在生态风险,咸阳市及不同功能区都属于低生态风险水平,且重金属Pb对综合潜在生态风险的贡献率最大(37.56%)。(4)5种重金属(Cr、Cu、Ni、Pb、Zn)对儿童和成人的非致癌风险均很小;人体(儿童和成人)暴露土壤中,Ni的综合致癌风险在可接受范围内,但明显高于下限值,而Cr的综合致癌风险则是显著的;人体(儿童和成人)暴露土壤重金属而产生的非致癌风险和致癌风险的主要途径是直接摄入和皮肤接触。     

基于两次平衡计算的南昌市耕作层土壤剥离再利用空间配置研究

研究目的:探讨耕作层土壤剥离再利用空间配置思路与方法,并以南昌市为例进行实证研究,为相关工作提供借鉴。研究方法:提出基于线性规划及OD成本矩阵方法的两次平衡计算的耕作层土壤剥离再利用土方空间配置思路。首先,确定剥离、覆土优先度并结合供求关系划定供需圈,在供需圈内部进行第一次调配平衡;其次,对于内部不能平衡的供需圈,进行第二次跨圈调配平衡,达到缩短运输距离,控制成本目的。研究结果:(1)南昌市耕作层剥离量能够满足覆土数量与质量的需求;(2)空间配置结果共划定18个供需圈,供需圈内土方调配加权平均运输距离为6 682 m,小于期望值10 km,满足项目实施要求;(3)共有15个供需圈存在土方量不平衡问题,跨圈调配的距离平均为72 071 m,满足短距离运输的要求。研究结论:以耕作层土壤剥离、覆土优先度及供求关系为基础划定供需圈,基于线性规划及OD成本矩阵的两次平衡计算的空间配置思路与方法,可以优化运输距离,减少运输成本,提高项目实施效益。本文提出的空间配置思路可以为耕作层剥离再利用工程的顺利实施提供理论与方法借鉴。     

余能原理基面力元法在桁架弹塑性分析中的应用

基面力元法(BFEM)是一种新型的有限单元法,是以"基面力"来描述一点的应力状态。为了编制适用于桁架弹塑性分析的MATLAB基面力元程序,以余能原理基面力元法为基础,将基面力元法的平面4节点的实体单元模型向桁架单元进行退化,列出了退化桁架单元的柔度矩阵、单元轴力和节点位移的具体表达式,并对其控制方程进行了必要的处理。根据退化的桁架单元模型,采用增量法的思想和线性强化弹塑性模型,以三杆超静定桁架和复杂静定桁架为算例进行了计算。将计算结果与大型有限元分析软件ABAQUS的T2D2计算结果进行了对比分析,发现所用方法与ABAQUS的计算结果高度吻合,进一步验证了基面力理论的正确性和程序的适用性。