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棕榈纤维强化EICP加固三峡库区黏性紫色土抗剪性能试验研究 被引量：1
1
作者 肖海 王光辉 +3 位作者 张伦 张文琪 丁瑜 夏振尧 《材料导报》 北大核心 2025年第11期110-115,共6页
为探究棕榈纤维对脲酶诱导碳酸盐沉淀(Enzyme induced carbonate precipitation,EICP)加固黏性土体抗剪性能的影响,本工作以三峡库区紫色土为对象,设置五个纤维掺量(0%、0.1%、0.2%、0.4%和0.8%,质量分数)和五个胶结液浓度(0 mol/L、0.5... 为探究棕榈纤维对脲酶诱导碳酸盐沉淀(Enzyme induced carbonate precipitation,EICP)加固黏性土体抗剪性能的影响,本工作以三峡库区紫色土为对象,设置五个纤维掺量(0%、0.1%、0.2%、0.4%和0.8%,质量分数)和五个胶结液浓度(0 mol/L、0.5 mol/L、1.0 mol/L、1.5 mol/L和2.0 mol/L),开展直剪实验,以纯紫色土试样为空白对照(CK),分析各试验条件下紫色土应力-应变曲线、黏聚力、内摩擦角和碳酸钙含量变化特征,阐明棕榈纤维对EICP加固黏性土体力学性能的改善效果,并从微观角度揭示其强化机理。结果表明:相较于CK,纤维添加、EICP和纤维-EICP处理紫色土试样的黏聚力与内摩擦角分别提升1.63~7.54倍、3.39~8.75倍和0.61~18.61倍与0.13~0.27倍、0.12~0.20倍和0.17~0.35倍,总体上黏聚力和内摩擦角随着纤维掺量和胶结液浓度的增加呈现先增加后减小的趋势,且在0.1%~0.2%纤维掺量和1.5 mol/L胶结液浓度下抗剪强度最大。相较于CK处理,EICP和纤维-EICP处理紫色土试样的碳酸钙含量分别提升11.92~21.36倍和6.77~27.39倍,适量的纤维掺入促进碳酸钙生成。纤维掺入在EICP处理试样中形成“纤维-土颗粒-CaCO3”晶体网状结构,不仅提高试样强度,还使试样由脆性破坏向塑性破坏转变。研究结果表明棕榈纤维掺入能够强化EICP处理紫色土抗剪性能,可为三峡库区紫色土绿色加固及三峡库区生态屏障建设提供理论依据。 展开更多
关键词 脲酶诱导碳酸钙沉淀 棕榈纤维 紫色土 黏聚力 微观结构
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三峡库区消落带环境治理和生态恢复的研究现状与进展 被引量：20
2
作者 熊俊 袁喜 +3 位作者 梅朋森 张丽萍 许文年 黄应平 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第2期23-28,共6页
消落带所带来的环境问题一直是人们所关注的焦点,目前对三峡库区消落带问题的治理尚处于摸索阶段.本文根据三峡库区消落带的特殊性,有针对性的探讨了三峡库区消落带的环境问题,如库区蓄水所导致的水体富营养化、近岸污染带、生物多样性... 消落带所带来的环境问题一直是人们所关注的焦点,目前对三峡库区消落带问题的治理尚处于摸索阶段.本文根据三峡库区消落带的特殊性,有针对性的探讨了三峡库区消落带的环境问题,如库区蓄水所导致的水体富营养化、近岸污染带、生物多样性减少等.并针对这一系列问题,综述了当前植被生态恢复在治理消落带问题上的应用现状,并指出三峡库区环境问题治理应该结合当地的特殊情况,跟踪土壤、水体、大气的变化规律,划分不同的功能区,构建合理的生态植被搭配模式,在当地政府和群众的关注下,制定相应的治理政策,提高全民环保意识. 展开更多
关键词 消落带 三峡库区 生态植被 综述
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微生物诱导碳酸钙沉积固化三峡库区黏性紫色土试验研究 被引量：2
3
作者 夏振尧 董欣慧 +6 位作者 胡欢 张伦 朱志恩 闫茹冰 刘畅 徐萌苒 肖海 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第5期91-100,共10页
三峡库区自然灾害频发,微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术是一种具有能耗低、无污染且可持续等优点的土体加固技术。黏性紫色土是三峡库区主要土壤类型,土壤孔隙较小,而MICP对其加固效果尚不明确。设置不同巴氏芽孢杆菌菌液浓度(OD_(600)... 三峡库区自然灾害频发,微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术是一种具有能耗低、无污染且可持续等优点的土体加固技术。黏性紫色土是三峡库区主要土壤类型,土壤孔隙较小,而MICP对其加固效果尚不明确。设置不同巴氏芽孢杆菌菌液浓度(OD_(600)为0、0.5、1.0、1.5)和胶结液浓度(0、0.5、1.0、1.5、2.0 mol/L)组合,对土壤试样进行MICP固化处理。开展不固结不排水三轴剪切试验,研究各试样的应力-应变关系、弹性模量和抗剪强度指标(黏聚力、内摩擦角),并利用扫描电镜测试分析其微观结构。结果表明:固定菌液浓度或胶结液浓度时,抗剪强度、弹性模量及黏聚力均随胶结液浓度或菌液浓度的增加呈先增后减的变化趋势,最适菌液与胶结液浓度组合为菌液OD_(600)=1.0和胶结液1.5 mol/L。平均内摩擦角随胶结液浓度的增加呈先增后减趋势,而胶结液浓度不变时,在菌液浓度OD_(600)=0.5或1.0时达到最高。固化后试样抗剪强度、弹性模量、黏聚力及内摩擦角最大分别提高62.59%、50.18%、119.50%和10.33%(226.00 kPa、6.44 MPa、48.30 kPa和26.70°)。通过扫描电镜观察发现MICP加固紫色土形成了大量球状碳酸钙晶体和片状碳酸钙晶体,分布于土壤颗粒表面和间隙中起胶结作用并增加土颗粒表面粗糙度,从而提升了土的黏聚力和内摩擦角。MICP可以有效提高紫色土的强度,在菌液浓度为OD_(600)=1.0和胶结液浓度1.5 mol/L组合时加固效果最优。 展开更多
关键词 微生物诱导碳酸钙沉积 土壤加固 黏性紫色土 微观结构 三峡库区
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三峡库区消落带160~175 m植被生长与土壤环境关系研究 被引量：5
4
作者 邵艳艳 李铭怡 +3 位作者 彭逗逗 许文年 肖海 杜颖 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第3期51-56,共6页
探究不同海拔高程处植物群落与土壤环境间的关系及两者与海拔的变化规律,以三峡库区香溪河段水淹前消落带160~175 m为研究区,运用Pielou指数、Shannon-wiener指数、Simpson指数以及重要值等指标进行植物群落特征调查分析.结合室内分析,... 探究不同海拔高程处植物群落与土壤环境间的关系及两者与海拔的变化规律,以三峡库区香溪河段水淹前消落带160~175 m为研究区,运用Pielou指数、Shannon-wiener指数、Simpson指数以及重要值等指标进行植物群落特征调查分析.结合室内分析,研究了土壤pH、容重SD、有机碳SOC、土壤养分(TN、TP、AN、AP)的变化特征,并利用冗余分析(RDA)和Pearson相关性分析研究了土壤理化因子与消落带植物群落多样性的关系.结果显示:植物群落结构简单,物种较少,且随海拔高程的增加植物群落组成和生物多样性显著增加.土壤理化性质随海拔高程的变化呈波动变化,土壤容重逐渐升高,土壤养分含量则先升高后降低.相关性分析结果表明海拔对消落带地区植物群落和土壤环境具有重要影响,而土壤环境与植物群落之间存在相互作用. 展开更多
关键词 三峡库区消落带 海拔 植物群落 土壤环境
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三峡水库消落带出露期土壤分离能力年内时空变化及其影响因素研究
5
作者 肖海 朱鸿宇 +5 位作者 张伦 刘德玉 向瑞 洪焕 杨悦舒 夏振尧 《三峡大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期16-22,共7页
为探索三峡水库消落带出露期土壤分离能力的年内时空变化特征,本文在三峡水库消落带2019年出露期内的不同时间采集不同出露高程土壤样品,测定土壤理化性质、植物生物量信息及土壤分离能力(Dc),利用Pearson相关分析、主成分回归分析(PCR)... 为探索三峡水库消落带出露期土壤分离能力的年内时空变化特征,本文在三峡水库消落带2019年出露期内的不同时间采集不同出露高程土壤样品,测定土壤理化性质、植物生物量信息及土壤分离能力(Dc),利用Pearson相关分析、主成分回归分析(PCR)、SEM结构方程模型以及PLS-PM偏最小二乘路径分析,明确土壤理化性质和植物生物量对土壤分离能力的影响及其影响路径.结果表明:Dc随时间的增加总体呈现下降趋势,随高程的增大呈现出先降后升的趋势,在高程为165~170m时达到最小;Dc与水稳性团聚体平均质量直径(MWD)、有机质含量、地上生物量和地下生物量呈现显著的负相关关系,与黏粒含量呈现显著正相关关系,PCR分析表明对Dc负向贡献度依次为MWD>有机质含量>地上生物量>地下生物量;地上生物量和地下生物量作为外生变量,通过调节次级因子(黏粒含量和有机质含量),对关键因子MWD施加间接影响,进一步作用于Dc,MWD在路径中起到核心的中介作用,是Dc的核心影响因子.本文可为三峡水库消落带的水土保持和生态修复提供理论依据,对三峡水库的防灾减灾具有一定的指导意义. 展开更多
关键词 土壤分离能力 三峡水库消落带 时空变化 结构方程模型 偏最小二乘路径分析 主成分回归分析
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三峡库区消落带植被NPP估算——基于机器学习优化CASA模型 被引量：4
6
作者 靳专 胥焘 +5 位作者 黄应平 肖敏 张家璇 周爽爽 席颖 熊彪 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2464-2478,共15页
三峡库区蓄水后,其生态效应受到广泛关注。消落带植被固碳量作为衡量库区生态系统健康状态的重要指标,对库区碳循环与生态净化具有重要意义。针对消落带不同高程植被接受光照的时间有所差异,且受河流水位变化影响,传统的CASA模型在计算... 三峡库区蓄水后,其生态效应受到广泛关注。消落带植被固碳量作为衡量库区生态系统健康状态的重要指标,对库区碳循环与生态净化具有重要意义。针对消落带不同高程植被接受光照的时间有所差异,且受河流水位变化影响,传统的CASA模型在计算消落带植被固碳量时,存在对植物的光能利用率计算不够精确等问题。以三峡库区香溪河陡坡消落带为研究区域,提出了一种耦合RBFNN模型(Radial Basis Function Neural Network)与CASA模型(Carnegie-Ames-Stanford approach)的新方法(RBF-CASA)。基于RBFNN建立环境影响因子模型,借助高程数据及植被指数等特征计算适合消落带区域的环境影响因子。结合CASA模型中温度和水分胁迫因子,提高植被在像元尺度上的净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)的估算精度,并对反演结果进行验证。模型验证结果显示:RBF-CASA模型估算值与观测值的决定系数(Coefficient of determination,R^(2))为0.730(P<0.01,n=32)。对比原始CASA模型,平均绝对误差(Mean absolute error,MAE)降低10.991,均方根误差(Root mean square error,RMSE)降低了23.861,相对均方根误差(Relative root mean square error,RRMSE)降低5.10%,平均绝对百分误差(Mean absolute percentage error,MAPE)降低1.12%。使用提出的RBF-CASA模型在库区水位落干期(7—8月份)进行固碳量估算,结果表明:NPP月均值在66.234—134.144g C/m^(2)之间,NPP随着高程的增加呈现起伏变化,其总量在150—155m之间达到峰值,均值在170m以上区域最高。在2021年9月植被NPP均值为35.883g C/m^(2),2022年9月植被NPP均值为25.964g C/m^(2),由于降雨量减少、长江水位下降,在2021—2022年间植被恢复情况较差。研究结果可为库区碳循环、生态净化及生态修复等决策提供科学依据。 展开更多
关键词 基于过程的遥感模型(CASA) 机器学习 植被净初级生产力(NPP) 无人机 环境影响因子模型
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三峡库区香溪河消落区土壤重金属生态风险评价 被引量：23
7
作者 熊俊 王飞 +3 位作者 梅朋森 张丽萍 黄应平 张晟 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1318-1324,共7页
采用原子吸收光谱法测定香溪河消落区(海拔145～≤175 m)及其上缘(海拔>175～185 m)土壤中Pb,Cu,Cd和Cr含量.并用单因子指数法、多因子综合评价法以及Hakanson生态风险指数法评价了土样中重金属综合污染效应.结果表明,消落区上缘土... 采用原子吸收光谱法测定香溪河消落区(海拔145～≤175 m)及其上缘(海拔>175～185 m)土壤中Pb,Cu,Cd和Cr含量.并用单因子指数法、多因子综合评价法以及Hakanson生态风险指数法评价了土样中重金属综合污染效应.结果表明,消落区上缘土壤各重金属含量明显高于消落区土壤,多因子综合评价结果表明,前者处于重度污染状态,而消落区土壤基本处于轻度污染状态,部分处于安全或警戒线状态;影响香溪河消落区土壤环境的主要重金属污染因子为Cd,Pb和Cr.生态风险评价得出4种重金属的生态风险大小顺序为Cd>Pb>Cr>Cu,生态风险指数(RI)在消落区上缘土壤的平均值为219.85,在消落区土壤为34.32,上缘土壤大部分处于重金属中等或可观级生态风险.可能是由于季节性水淹原因,消落区土壤都处于低等级生态风险. 展开更多
关键词 消落区 重金属 生态风险 香溪河
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三峡库区消落带两个重要高程段边坡的生态修复模式 被引量：5
8
作者 周明涛 杨平 +1 位作者 许文年 胡欢 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2012年第4期122-125,共4页
以三峡库区185m观景平台上游消落带生态治理试点为例,阐述了库区消落带两个重要高程段(夏季防洪水位145～152m和冬季蓄水位170～177m)内岸坡遭涌浪侵蚀破坏的现状,并对涌浪的成因及其对消落带岸坡的侵蚀机理进行了分析。研究表明,涌浪... 以三峡库区185m观景平台上游消落带生态治理试点为例,阐述了库区消落带两个重要高程段(夏季防洪水位145～152m和冬季蓄水位170～177m)内岸坡遭涌浪侵蚀破坏的现状,并对涌浪的成因及其对消落带岸坡的侵蚀机理进行了分析。研究表明,涌浪是造成库区消落带土壤侵蚀的主导因素;传统硬性加固措施应与生态河岸带构建技术有机结合。根据消落带坡度差异,分别提出了几种可行的生态修复措施,初步构建了一套针对库区消落带两个重要高程段内边坡的生态修复模式。 展开更多
关键词 消落带 两个重要高程边坡 涌浪侵蚀 生态修复模式
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三峡库区不同植被对土壤碳氮磷生态化学计量学特征的影响 被引量：7
9
作者 贾国梅 牛俊涛 何立 《湖北农业科学》 2016年第14期3566-3568,3573,共4页
土壤碳氮磷生态化学计量特征是陆地生态系统生物地球化学循环偶联的关键指标之一。以湖北宜昌点军区3种植被类型(柏树地、橘树地、菜地)的土壤作为研究对象,对土壤碳氮磷及其生态化学计量学进行了研究,探讨不同植被覆盖对土壤碳氮磷之... 土壤碳氮磷生态化学计量特征是陆地生态系统生物地球化学循环偶联的关键指标之一。以湖北宜昌点军区3种植被类型(柏树地、橘树地、菜地)的土壤作为研究对象,对土壤碳氮磷及其生态化学计量学进行了研究,探讨不同植被覆盖对土壤碳氮磷之间的关系与影响。结果表明,不同植被覆盖显著改变土壤碳氮磷含量,柏树地的土壤有机碳和全氮的含量显著大于柑橘地和菜地,而菜地和柑橘地土壤有机碳和全氮含量之间无显著差异,菜地的全磷含量最大,其次是橘树地,柏树地最小。3种植被覆盖的土壤碳氮比之间无显著差异,但是柏树地的土壤碳磷比最大,其次是橘树地,菜地的最小;土壤氮磷比是柏树地显著大于橘树地和菜地,而菜地和橘树地之间无显著差异。表明三峡库区土壤碳氮偶联反应,而氮磷之间以及碳磷之间并未发生偶联反应。相关性分析的结果表明,土壤碳磷比是柏树地>橘树地>菜地。碳磷比、氮磷比与有机碳之间的相关性大于全氮和全磷,表明土壤碳磷比和氮磷比主要受到碳的影响。 展开更多
关键词 不同植被 碳氮比 碳磷比 氮磷比 生态化学计量学特征
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厌氧环境中硫化亚铁还原降解噻虫嗪的机制研究
10
作者 靳翱玮 沈连舟 +4 位作者 赵创 邓翠雯 黄应平 王星皓 高娟 《土壤》 北大核心 2025年第3期621-629,共9页
厌氧环境中的非生物过程显著影响新烟碱类杀虫剂的去除和转化,为探明其机制,本研究以噻虫嗪(THI)为例通过厌氧模拟试验探讨了其在硫化亚铁(FeS)介导下的还原降解过程与机制,并考察了FeS浓度、环境p H、共存无机离子和腐殖酸等试验发现:... 厌氧环境中的非生物过程显著影响新烟碱类杀虫剂的去除和转化,为探明其机制,本研究以噻虫嗪(THI)为例通过厌氧模拟试验探讨了其在硫化亚铁(FeS)介导下的还原降解过程与机制,并考察了FeS浓度、环境p H、共存无机离子和腐殖酸等试验发现:FeS在厌氧环境中能有效促使THI发生还原降解。THI在酸性条件下的降解率显著高于碱性环境。无机离子中,Al^(3+)和NO_(2)^(–)对THI降解表现抑制作用,其他常规无机离子Cl^(–)、NO_(3)^(–)、CO_(3)^(2–)、K^(+)、Ca^(2+)、Na^(+)、Mg^(2+)、Fe^(2+)、Mn^(2+)、NH_(4)^(+)等和有机组分腐殖酸均对THI降解无明显影响。在FeS介导的THI还原降解过程中,Fe(Ⅱ)和硫空位是主要的还原活性位点,硫空位首先与THI分子的硝基官能团相互作用发生电子传递,进而促使Fe(Ⅱ)将电子传递给THI发生还原作用。鉴定FeS还原THI的降解产物,本研究提出了THI的还原脱硝和还原脱氯降解途径。 展开更多
关键词 新烟碱类杀虫剂 噻虫嗪 硫化亚铁 厌氧还原
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三峡工程建成蓄水对库区参考作物蒸发蒸腾量的影响研究 被引量：4
11
作者 何军 张伟 +5 位作者 李家明 赵树君 张宇航 何天楷 钟盛建 高明利 《中国农村水利水电》 北大核心 2020年第8期122-125,共4页
采用M-K检验法对三峡库区参考作物蒸发蒸腾量ET0进行年际变化分析,借助通径分析法研究三峡工程首次135 m蓄水前、后不同气象因子对库区参考作物蒸发蒸腾量的影响。结果表明:在1961-2014年间,三峡库区年平均ET0总体呈现下降趋势,其中1961... 采用M-K检验法对三峡库区参考作物蒸发蒸腾量ET0进行年际变化分析,借助通径分析法研究三峡工程首次135 m蓄水前、后不同气象因子对库区参考作物蒸发蒸腾量的影响。结果表明:在1961-2014年间,三峡库区年平均ET0总体呈现下降趋势,其中1961-2002年间表现为下降趋势,2003-2014年间表现为上升趋势。三峡工程首次135 m蓄水前,库区内影响年平均ET0的主要气象因子不完全相同,但2003年后,库区年平均ET0主要受年平均气温影响。 展开更多
关键词 三峡库区 参考作物蒸发蒸腾量 趋势分析 通径分析法
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三峡库区香溪河库湾不同淹没类型土壤对菲的吸附行为研究 被引量：1
12
作者 黄应平 黎明 +5 位作者 张吉林 朱灿 张久红 张军 袁喜 席颖 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第5期43-49,共7页
为探讨三峡库区消落带不同淹没类型对土壤多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)吸附行为的影响,以长期处于淹没状态的沉积物(145m以下)、周期性淹没-落干状态的消落带土壤(145~175m)以及落干状态的消落带上缘土壤(175m以上... 为探讨三峡库区消落带不同淹没类型对土壤多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)吸附行为的影响,以长期处于淹没状态的沉积物(145m以下)、周期性淹没-落干状态的消落带土壤(145~175m)以及落干状态的消落带上缘土壤(175m以上)为研究对象,分析了不同淹没类型土壤理化性质的差异,并采用批量平衡法,研究了消落带典型PAHs单体菲在3种不同淹没类型土壤上的吸附行为,最后对土壤理化性质与模型参数进行相关性分析.结果表明,长期处于淹没状态下土壤的pH值、有机碳、有机质、总氮、总磷更高,土壤粉粒占比更多;3种土壤对菲的吸附过程较复杂,由多个吸附过程控制,呈非线性多分子层不均匀吸附的特征,吸附反应是一个自发的放热过程,3种不同淹没状态土壤对菲的吸附速率及吸附能力:沉积物>消落带>消落带上缘;土壤对菲的吸附速率与pH值和粉粒显著正相关(p<0.05);土壤对菲的吸附能力与有机碳和有机质显著正相关(p<0.05),与砂粒呈显著负相关(p<0.05).不同淹没状态下的土壤,由于理化性质的差异,导致其对菲的吸附特征产生显著差异.研究结果对于三峡库区土壤PAHs环境行为的研究以及污染防治具有重要的意义. 展开更多
关键词 三峡库区 淹没类型 多环芳烃 土壤 吸附行为
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脲酶诱导碳酸钙沉积(EICP)减小三峡库区紫色土分离能力效果
13
作者 刘德玉 张伦 +4 位作者 夏振尧 张文琪 向瑞 高峰 肖海 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期112-119,共8页
为探究脲酶诱导碳酸钙沉积(enzyme-induced carbonate precipitation,EICP)减小三峡库区紫色土分离能力效果,该研究设置5个EICP浓度(0(CK对照)、0.5、1.0、1.5和2.0 mol/L)和6个养护时间(1、7、15、30、60和120 d),开展模拟冲刷试验分... 为探究脲酶诱导碳酸钙沉积(enzyme-induced carbonate precipitation,EICP)减小三峡库区紫色土分离能力效果,该研究设置5个EICP浓度(0(CK对照)、0.5、1.0、1.5和2.0 mol/L)和6个养护时间(1、7、15、30、60和120 d),开展模拟冲刷试验分析土壤分离能力,通过表观黏聚力和碳酸钙含量变化阐明EICP作用下紫色土分离能力变化原因,并从微观角度揭示其减蚀机制。结果表明:与CK对照相比,EICP处理显著减小土壤分离能力,随着EICP浓度的增加,紫色土分离能力呈现先减小后增大的变化趋势,在浓度为1.5 mol/L时效果最佳;而随着养护时间的延长,紫色土分离能力呈现先快速减小再缓慢减小的变化规律,CK对照在前30天减小明显,EICP处理下在第7天时减幅明显,减幅占总减幅的85.79%~92.21%。表观黏聚力与碳酸钙含量随EICP浓度的增加先增大后减小,而随养护时间的延长分别呈持续增大和先增大后趋于稳定的变化趋势。EICP作用下紫色土碳酸钙聚集是引起分离能力降低的重要原因,表观黏聚力和碳酸钙含量与紫色土分离能力呈现显著指数函数关系(P<0.01),能够很好解释紫色土分离能力的变化。研究结果表明EICP能够有效减小紫色土分离能力,可为三峡库区水土流失治理提供理论指导。 展开更多
关键词 土壤 侵蚀 脲酶 三峡库区 紫色土 分离能力 EICP浓度
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基于RSEI指数的长江上游流域生态环境质量时空演变及影响因子研究 被引量：22
14
作者 章程焱 杨少康 +3 位作者 董晓华 赵程铭 薄会娟 刘冀 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2023年第1期356-363,共8页
为准确、及时地获取长江上游生态环境质量的变化趋势以及演变格局,基于Google Earth Engine(GEE)平台的MODIS系列遥感数据,通过计算长江上游流域生长季5—10月的绿度(NDVI)、湿度(WET)、热度(LST)及干度(NDSI)4个指标,采用主成分分析法(... 为准确、及时地获取长江上游生态环境质量的变化趋势以及演变格局,基于Google Earth Engine(GEE)平台的MODIS系列遥感数据,通过计算长江上游流域生长季5—10月的绿度(NDVI)、湿度(WET)、热度(LST)及干度(NDSI)4个指标,采用主成分分析法(PCA)构建出遥感生态环境指数RSEI,并对长江上游流域生态环境进行评价。结果表明:(1) 4个指标在第1主成分(PC1)上的平均贡献率为71%,表明依据这4个指标在长江上游流域构建RSEI是可行的;(2)长江上游流域RSEI整体呈现显著增加趋势(p<0.05),增加速率为1.1×10^(-3)/a,具体可细分为两个阶段,分别是快速增长期(2000—2010年),其速率为5.9×10^(-3)/a,以及增速放缓期(2010—2020年),其速率为3.9×10^(-3)/a;(3)长江上游流域生态环境质量以优和良为主,且表现为南部比北部好及东部比西部好的空间分布格局;(4) 2000—2010年流域生态环境质量改善明显,改善面积占34.7%,2010—2020年改善面积与退化面积接近,两者仅差1.3%左右;(5) 2000—2020年长江上游流域RSEI变化趋势为正的像元面积占长江上游流域总面积的64.7%,其中显著退化的区域主要集中在嘉陵江下游地区;(6)生态环境质量主导自然影响因子在2000年为热度>绿度>湿度>干度;2010年依次为绿度>热度>湿度>干度;2020年依次为绿度>湿度>热度>干度。综上,利用GEE平台能快速、准确地监测长江上游流域生态环境质量,近21年来流域生态环境质量整体呈改善态势,但针对嘉陵江下游生态退化现象需要引起政府重视,尽快提出一系列生态修复措施,防止其生态环境进一步恶化。 展开更多
关键词 遥感生态环境指数 长江上游流域 时空特征 Google Earth Engine 地理探测器
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三峡库区香溪河消落带土壤磷时间动态研究 被引量：8
15
作者 陶佳丽 徐萌 +2 位作者 黄生平 张成虎 王建柱 《人民长江》 北大核心 2017年第15期10-16,共7页
为探讨水华主要影响因子对三峡水库支流及库湾水华发生的影响,根据三峡库区水位变动规律,在香溪河消落带连续2 a(2013~2014年)开展了土壤磷素采样分析,并探讨了磷形态之间及其与土壤理化性质之间的相关性。研究结果显示:(1)2个水位涨落... 为探讨水华主要影响因子对三峡水库支流及库湾水华发生的影响,根据三峡库区水位变动规律,在香溪河消落带连续2 a(2013~2014年)开展了土壤磷素采样分析,并探讨了磷形态之间及其与土壤理化性质之间的相关性。研究结果显示:(1)2个水位涨落周期内,香溪河消落带土壤TP、水溶性磷(WS-P)、Al-P、闭蓄态磷(O-P)和Ca-P平均含量分别为749.43±56.43,9.05±1.10,26.41±5.55,46.62±7.57,112.49±17.47,228.76±11.26 mg/kg;消落带土壤中钙磷Ca-P和O-P是无机磷(IP)的主要赋存形态,Ca-P/IP均值为53.27%,O-P/IP均值为26.52%。(2)2014年消落带土壤TP和Ca-P与2013年相比呈增加的趋势;2个水位涨落周期内,土壤Al-P在泄水期含量显著高于出露期和蓄水期,而Fe-P在蓄水期含量显著高于泄水期和出露期(p<0.05),两者呈相反的消涨趋势;消落带各海拔高程磷形态含量有所差异,变异系数分析表明,周期性淹水可导致消落带不同高程磷形态含量的变化,并增加了其分布的空间异质性。(3)冗余分析(RDA)排序和相关性分析得出p H是影响Ca-P的主要因素,土壤p H偏碱性是导致土壤Ca-P含量上升的重要原因;土壤有机质(SOM)是影响Al-P,Fe-P,O-P含量的主要因素;Al-P,Fe-P含量呈显著性正相关,而均与Ca-P含量呈显著性负相关(P<0.05)。 展开更多
关键词 消落带 磷形态分析 时间动态分析 三峡库区
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香根草植物篱对三峡库区坡地紫色土侵蚀的影响 被引量：20
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作者 郭萍 夏振尧 +4 位作者 高峰 胡欢 张千恒 杨悦舒 肖海 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第19期105-112,共8页
紫色土坡地是三峡库区水土流失的主要来源,严重影响着三峡工程的运行安全。植物篱是三峡库区坡地的重要水土保持措施之一,具有明显的减流减沙效益,然而植物篱地上及地下部分对坡面侵蚀的影响尚不明确。为此,该研究通过设置2个坡度(15... 紫色土坡地是三峡库区水土流失的主要来源,严重影响着三峡工程的运行安全。植物篱是三峡库区坡地的重要水土保持措施之一,具有明显的减流减沙效益,然而植物篱地上及地下部分对坡面侵蚀的影响尚不明确。为此,该研究通过设置2个坡度(15°和25°)、2个降雨强度(60和120mm/h)和3个坡面条件(裸坡对照、植物篱和仅有植物篱根系),开展人工降雨试验,分析各试验条件下初始产流时间、径流量和侵蚀量的变化特征。结果表明:植物篱、地下部分和地上部分的平均减沙效益分别为75.59%、29.45%、46.13%,是对应的平均减流效益的4.79、4.60、4.92倍;地上部分和地下部分延缓初始产流时间、减流和减沙平均贡献率分别为48.28%和51.72%、62.25%和37.75%、60.44%和39.56%,表明植物篱对减沙作用更明显,且地上部分对产流产沙的影响大于其地下部分。以上结果加深了香根草植物篱对坡地侵蚀过程影响的理解,可为三峡库区紫色土坡地水土流失防治提供科学依据。 展开更多
关键词 土壤 侵蚀 植物篱 三峡库区 地上部分 地下部分 减流减沙效益
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基于NSGA-Ⅱ方法的三峡水库汛末蓄水期多目标生态调度研究 被引量：12
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作者 戴凌全 王煜 +3 位作者 蒋定国 王蒙蒙 郑铁刚 戴会超 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2017年第1期122-127,共6页
为充分发挥三峡水库的经济效益和生态效益,建立了以三峡水电站发电量最大和下游河道适宜生态流量改变度最小为目标的水库优化调度模型,基于生态水文学法量化了下游河道适宜生态流量。为有效求解多目标优化问题,引入带有精英保留策略的... 为充分发挥三峡水库的经济效益和生态效益,建立了以三峡水电站发电量最大和下游河道适宜生态流量改变度最小为目标的水库优化调度模型,基于生态水文学法量化了下游河道适宜生态流量。为有效求解多目标优化问题,引入带有精英保留策略的非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-II)作为调度模型的寻优算法。通过比较2015年调度期内三峡水库优化调度方案和现行调度方案的发电效益和生态效益表明:提高生态流量改变度0.63%可使发电量增加2.32%,降低0.58%的发电量将生态流量改变度降低8.86%。该算法避免了对多目标进行加权求解的盲目性,能获得多个兼顾两个目标且分布均匀、收敛性较好的优化调度方案,为决策者提供了多种可行的选择。研究成果为三峡水库蓄水优化调度提供理论依据和具体方案参考。 展开更多
关键词 三峡水库 汛末蓄水期 非支配排序遗传算法 生态流量 水利工程生态影响 河道生境保护
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数字滤波法在三峡库区香溪河流域基流分割中的应用 被引量：22
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作者 崔玉洁 刘德富 +2 位作者 宋林旭 肖尚斌 陈玲 《水文》 CSCD 北大核心 2011年第6期18-23,共6页
三峡水库蓄水后,库区来流水质水量变化备受关注。基流分割在降雨-产流模型,水资源配置,点源和非点源污染解析中有重要意义。本文探讨了数字滤波原理,并以三峡库区香溪河流域为研究对象,利用数字滤波法对流域径流总量进行基流分割,分析... 三峡水库蓄水后,库区来流水质水量变化备受关注。基流分割在降雨-产流模型,水资源配置,点源和非点源污染解析中有重要意义。本文探讨了数字滤波原理,并以三峡库区香溪河流域为研究对象,利用数字滤波法对流域径流总量进行基流分割,分析滤波方程的参数和次数对基流分割结果的影响。结果表明滤波参数β越大,次数越多,分割得到的基流越小。同时将数字滤波法与平滑最小值法基流分割结果进行对比研究,以最小平滑值法为基准,结合香溪河流域特征,数字滤波法中滤波参数β取值0.925时,采用正-反-正三次滤波的基流分割结果最为恰当。 展开更多
关键词 基流分割 香溪河 数字滤波 傅立叶
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近20年来三峡水库水动力特性及其水环境效应研究:回顾与展望 被引量：16
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作者 龙良红 黄宇擘 +5 位作者 徐慧 纪道斌 赵星星 崔玉洁 杨正健 刘德富 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期383-397,I0001,I0002,共17页
三峡水库自2003年蓄水以来,水库干支流水环境状况及水华已成为广泛关注的问题,国内外不少学者对此开展了大量研究。本文回顾了近20年来三峡水库水环境相关研究,系统总结了三峡水库干支流水动力特征及其生态环境影响,并展望了三峡水库水... 三峡水库自2003年蓄水以来,水库干支流水环境状况及水华已成为广泛关注的问题,国内外不少学者对此开展了大量研究。本文回顾了近20年来三峡水库水环境相关研究,系统总结了三峡水库干支流水动力特征及其生态环境影响,并展望了三峡水库水动力相关研究的新视角、新内容、新方法、新技术。结果表明:(1)三峡水库蓄水后干支流水流分化特征明显,干流水体从上游的河流型水体逐渐转变为坝前的过渡型水体,而支流库湾则更偏向于湖泊型水体特征;(2)干支流密度差(温度差)驱动的分层异重流,水库日调节调度驱动的高频水流振荡,气象驱动的近表层水体混合是三峡水库支流库湾普遍存在的水动力现象,主导着支流库湾的水温分层和混合过程;(3)三峡水库特殊的水动力现象对支流库湾水温分层结构、营养盐输移补给、水华生消过程、温室气体排放等产生深远影响,应用生态调度调控支流库湾水动力过程来改善其水环境问题已成为该区域生态环境修复的重要技术手段。如何将上述新发现上升为具有三峡水库特色的系统理论与方法,并形成大型深水水库生态环境研究技术体系,服务于大型梯级水库群联合多目标优化调度实践,仍是今后努力的方向。 展开更多
关键词 水动力 分层异重流 水流振荡 水温分层 三峡水库
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三峡库区消落带植物治理措施 被引量：25
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作者 周明涛 杨平 +1 位作者 许文年 肖海 《中国水土保持科学》 CSCD 2012年第4期90-94,共5页
根据三峡库区消落带的水土流失程度及库区水位变化规律,将145～152 m、152～170 m、170～177 m的消落带分别划为消落带下端、消落带中端与消落带上端,并以三峡库区185 m观景平台的上游消落带生态治理试点为例,采取植物与工程相结合的治... 根据三峡库区消落带的水土流失程度及库区水位变化规律,将145～152 m、152～170 m、170～177 m的消落带分别划为消落带下端、消落带中端与消落带上端,并以三峡库区185 m观景平台的上游消落带生态治理试点为例,采取植物与工程相结合的治理模式,通过选取植被覆盖率、物种种类、物种多样性、植物生长基质流失量4类指标,对试验区的生态修复效果状况进行监测分析。结果表明:试验区的植被覆盖率沿消落带梯度方向从上至下在观测期内逐年降低;物种种类因受库水长时间的淹没有所减少,均匀性随高程的不同也呈现较大差异,α多样性指数在监测期内随时间的增长逐年降低;库岸受库水的长期浸泡以及浪涌的高频繁冲刷是消落带植物生长基质流失的关键因素,造成消落带上下两端植物生长基质流失比中端严重的主要原因为行船所产生的涌浪,且其随时间的增长日趋严重。 展开更多
关键词 消落带 植物治理 三峡库区
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