葛畅
- 作品数：15 被引量：84H指数：5
- 供职机构：安徽理工大学地球与环境学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家大学生创新性实验计划更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程自动化与计算机技术经济管理更多>>
- 不同覆土厚度下粉煤灰充填复垦土壤肥力分析
- 2017年
- 以安徽省淮南市平圩电厂粉煤灰堆场为例,选取土壤有机质、容重、土壤粘粒、含水量等指标作为评价因子,利用ArcGIS10.1软件和模糊数学方法对土壤肥力进行了评价,揭示不同覆土厚度下粉煤灰重构土壤肥力状况。结果表明:土壤肥力指标在不同覆土厚度整体表现出显著差异,覆土越厚,土壤肥力等级相对较高,且覆土厚度超过30cm后各土壤肥力指标变化缓慢,而覆土厚度达到40-50cm时,复垦土壤肥力指标基本不再变化,此时,复垦土壤肥力水平最高。相关研究成果为复垦土地管理和改良提供依据。
- 郑印葛畅许光泉刘慧琳张世文
- 关键词：覆土厚度复垦土壤肥力指标
- 北京平原区土壤镉空间分布特征及健康风险评估被引量：4
- 2019年
- 以北京平原区农业用地作为研究对象,基于变异函数理论、经典统计分析、地统计分析、经验贝叶斯克里格插值法等方法对不同土壤深度(0~25、25~50 cm)镉的空间分布特征及健康风险进行系统分析与评价。结果表明,0~25、25~50 cm变异函数块基比值均小于75%,属中等空间变异,随机因素带来的空间变异性随土壤深度增加呈减少趋势,变异函数拟合较好;从整体看,土壤镉含量由中部至东南部呈现逐渐增加的趋势,平均含量以通州和平谷为最高;在空间分布上,不同土壤深度(0~25、25~50 cm)镉含量水平分布格局基本一致;根据单因子污染指数数据发现,整个研究区土壤镉含量存在轻度-中度污染,不同土壤深度污染指数点位超标率分别为35.11%(0~25 cm)、12.76%(25~50 cm),0~25 cm土壤轻度-中度污染的覆盖面积约为3 152.49 km^2;方差分析表明,不同种植模式(果园、耕地、菜地)对0~25 cm土壤镉有显著性影响(P<0.05),耕地模式下镉含量累积较小;不同母质类型对25~50 cm土壤存在极显著性影响(P<0.01),不同土壤深度以洪积物母质中的镉质量分数为最高;经口摄入是人群暴露重金属镉的主要途径,不同功能区重金属镉对人体的非致癌暴露风险值HQ和致癌暴露风险值CR均在安全阈值内,不会对人体产生明显的健康危害。
- 杨雪玲杨雪玲刘慧琳葛畅孔晨晨张世文
- 关键词：重金属镉变异函数健康风险评价北京平原区
- 铁矿废弃地复垦土壤重金属来源解析研究被引量：12
- 2019年
- 为探明铁矿废弃地复垦土壤重金属含量特征及其主要来源,以铁矿废弃地复垦土壤为研究对象,采用多元统计分析和地统计学方法,对复垦土壤重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Zn)的主要来源、各来源的贡献量及其贡献量的空间分布特征进行研究。结果表明:研究区6种重金属变异系数在31%～67%,均属中等程度变异。对比当地背景值,除Cr外,其他5种元素均呈现富集现象,且以As、Cu累积明显。由相关性分析、主成分分析及聚类分析结果推测复垦土壤重金属主要有3个来源,PC1(As、Hg、Cu)为矿业活动源,PC2(Cd、Zn)为交通和农业活动源,PC3(Cr)为成土母质自然源。由主成分分析/绝对主成分分数(PCA/APCS受体模型)和地统计分析可知,几种元素受3种源共同作用,其中源1对As、Hg、Cu的贡献率分别为67.10%、46.30%、89.82%,源2对Cd、Zn的贡献率为86.05%、62.26%,而源3对Cr的贡献率为90.56%。Cu、Cd、Cr元素空间分布规律和其最大源贡献量空间分布格局较为一致。
- 刘慧琳葛畅沈强黄元仿张世文
- 关键词：复垦土壤重金属源解析
- 粉煤灰充填复垦土壤理化性质分布特征及其对覆土厚度响应被引量：3
- 2019年
- 以淮南市平圩电厂粉煤灰堆场复垦区为研究对象,采用经典统计和地统计学相结合的方法,从点和区域、水平与垂直等多维角度分析了不同覆土厚度下的复垦土壤主要理化性质分布特征,旨在揭示粉煤灰充填基质下复垦土壤理化性质分布特征及其与覆土厚度之间的响应关系。结果表明,随着覆土厚度的增加,土壤含水量均值呈现先增后减的趋势,各覆土厚度下土壤含水量基本在20%以上,覆土厚度20～30cm的土壤含水量最大,达到31.11%。在一定的覆土厚度下,含水量在粉煤灰重构剖面中间会出现一个突变层次,在土—灰界面将产生土壤水分的聚集。不同覆土厚度下表层土壤的容重出现明显的差异,随着覆土厚度的增加,土壤容重整体呈现上升趋势,覆土厚度40～60 cm时,土壤表层平均土壤容重达到1.75 g·cm-3,复垦后出现了不同程度的板结现象。不同覆土厚度下砂、粉和黏粒含量差异明显,总体上与该地区非重构土壤相似,基本属于粉砂质壤土。粉煤灰充填复垦后土壤颗粒组成由粉煤灰、覆土土源和覆土方式共同决定的,泥浆泵法覆土在不同水平间土壤颗粒组成差异较为明显。随着覆土厚度的增加,不同层次的有机质含量都有不同程度的提升,且提升程度与覆土厚度呈正相关。基于经验贝叶斯克里格法的复垦土壤含水量、容重、粉砂和有机质含量的RMSE分别为1.72、1.01、1.57和0.85;MSDR值分别为2.12、1.32、2.72和0.62,RMSE较小,预测精度较高,MSDR比较接近1,模型拟合效果较好。综合考虑各理化指标对覆土厚度的响应特征,冬小麦-夏玉米种植模式下覆土厚度40～50cm较为合理。经验贝叶斯克里格法比较适合粉煤灰充填复垦土壤理化指标空间预测。
- 张世文葛畅赵辉郑印沈强周妍
- 关键词：覆土厚度复垦土壤理化性质
- 区域土壤有机碳空间分布特征与尺度效应被引量：12
- 2018年
- 结合当前土壤属性空间分布特征及其尺度效应研究进展和不足,综合采用变异函数理论、空间自相关理论、多重分形理论等方法从土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)空间变异性、相关性和结构性等不同层面深入揭示不同尺度下SOC空间分布特征及其尺度效应。研究结果表明:除了15 km尺度外,基于变异函数分析的其他尺度块基比均小于50%,结构性因素占主导,结构性因素主要包括土壤亚类、土地质地、土地类型等,随机部分带来的空间变异性随着尺度的增加呈现减少趋势;不同尺度下的莫兰指数随着分离距离的增加由完全正值逐渐变小,过渡到正负交替出现的格局,最后完全变为负值,标准化统计量均大于1.96,每个尺度均具有良好的空间结构;不论是瑞利谱图,还是多重分形谱,随着尺度的增加,图谱越来越接近,研究区不同尺度下的SOC在空间上的分布是典型的分维数体;无论何种尺度,基于多重分形克里格法的实测值与预测值特异值空间吻合程度较高,特异值覆盖比率均在85%以上。联合了变异函数、空间自相关、多重分形和多重分形克里格等方法能够从空间变异性、空间相关性、空间结构性等更加深入全面地揭示研究区SOC空间分布特征。研究成果可为相对平坦农业区域土壤有机碳空间分布特征研究提供方法支撑。
- 张世文葛畅陈晓辉李贞沈强张兰兰聂超甲黄元仿
- 关键词：土壤有机碳自相关变异函数空间分布特征
- 土壤肥力及其影响因素的尺度效应——以北京市平谷区为例被引量：7
- 2019年
- 为揭示区域土壤肥力空间变异与影响因素及其随尺度变化的特征,本文以北京市平谷区为研究区,选择全区(L)、西部三镇(M)及三镇加密采样(S)三种尺度,以加权和法计算得到的土壤综合肥力指数(IFI)作为土壤肥力的表征,并结合变异函数与地理加权回归(GWR)等方法,分析IFI空间变异特征、各评价指标对土壤肥力贡献程度及其尺度效应,探究不同尺度土壤肥力影响因素作用差异。结果表明:不同尺度下土壤各指标差异明显,而三种尺度下IFI均在0.61左右,不同尺度间IFI变异度变化与其他各指标均不相同;IFI空间变异性具有明显的尺度效应,IFI块基比随着尺度的减小而增加,随机因素引起的变异在总变异中所占比重逐渐增大,L尺度表现为强空间相关性,M尺度表现为中等空间相关性,S尺度表现为弱空间相关性;不同尺度下不同土壤养分含量对IFI的贡献程度不同,L到M尺度各养分系数有所降低,M到S尺度各养分系数变化范围略有增加,单一指标对IFI的作用会受到其他指标的影响。土壤亚类、母质等因素对IFI的影响具有明显的尺度效应,随着尺度的降低各因素对IFI的影响作用总体上呈减弱的趋势。研究结果揭示了平谷区土壤肥力空间变异特征与影响因素及其随尺度的变化特征,为不同尺度下区域土壤肥力评价、空间格局分析等提供了技术支撑。
- 葛畅刘慧琳聂超甲沈强张世文
- 关键词：影响因素变异函数地理加权回归
- 耕作方式和土壤类型对皖北旱作农田土壤紧实度的影响被引量：13
- 2018年
- 为探明旱作区耕地质量变化,了解旱作区耕作管理方式对农田质量的影响,以皖北旱作区农田土壤为研究对象,研究分析了0—40cm不同深度土壤紧实度梯度变化,揭示耕作方式、土壤类型、土壤容重和土壤含水量对土壤紧实度变化的影响。结果表明:从总体上来看,在0—40cm土层深度下,土壤紧实度随深度的增加呈先增加后稳定的规律,20cm以后土壤紧实度逐渐稳定;全区平均耕层深度为14.14cm,平均耕层紧实度为573.63kPa。从耕作方式来看,旋耕在30cm之前各层土壤紧实度均大于翻耕地区,旋耕平均耕层深度为12.5cm,翻耕平均耕层深度为16.8cm,是旋耕的1.34倍。从土壤类型来看,不同土壤类型之间土壤紧实度的差异也很明显,潮土各土层平均紧实度均大于砂姜黑土,且随着深度的增加差距逐渐增大。从影响因素来看,土壤紧实度变化与土壤容重变化在水平和垂直方向上呈正相关;土壤紧实度变化与土壤含水量变化关系复杂,总体来看二者水平方向呈正相关,垂直方向呈现负相关。研究成果将为后续探究土壤结构变化过程及规律,旱作区耕层及犁底层变化迁移过程提供依据,对改善皖北旱作区农田质量状况提供数据理论支撑。
- 葛畅刘慧琳张世文聂超甲黄元仿丁雪娇
- 关键词：土壤紧实度耕作方式土壤类型
- 矿业废弃地复垦耕地多目标质量评价体系与应用被引量：2
- 2020年
- 复垦耕地质量评价是矿业城市管理土地的重要环节,也是土地复垦监测的关键步骤。采用模糊综合评价、单因子指数、内梅罗指数和灰色关联相结合的方法,建立了矿业废弃地复垦耕地的多目标评价体系,并以湖北省某废弃铜矿的复垦耕地为对象进行案例研究。结果表明:(1)案例区复垦耕地生产力总体处于中等水平,土壤速效磷和土壤有机质的含量为主要限制因素。且速效磷和土壤有机质的变异系数大于40%,在空间分布上有较大的差异。在复垦后的利用过程中应该注意土壤理化性质的监测和改善;(2)案例区安全利用状况在全区范围内差异较小,全区均为轻度污染,主要污染物为重金属砷。各重金属的空间相关性较弱,表明受人类活动影响程度较大,需要进一步对重金属污染进行防控;(3)该案例区复垦耕地与参比耕地的关联度均值为0.82,较接近参比耕地综合质量。关联度的空间分布与耕地生产力的空间格局具有一致性,耕地综合质量受生产力变化的影响较大。基于以上案例研究结果可以看出,建立的评价体系可以较好地反映复垦耕地多目标质量,为矿业废弃地耕地质量评价提供一定的思路。
- 谌凯吴思聪张世文陈家乐兰鸿超缪伟伟葛畅沈强
- 关键词：指标体系耕地质量
- 硫磺矿废弃地复垦土壤重金属含量演变规律研究被引量：2
- 2018年
- 以西南地区某硫磺矿废弃地复垦土壤为研究对象,连续采集了2015、2016年土壤表层样品126个、50个,利用经典统计分析、单因子指数(P_i)和内梅罗综合指数(P_n)来评价复垦土壤5种重金属的污染程度,并利用经验贝叶斯克里格法进行空间预测,旨在探索复垦土壤重金属含量时序演变规律及其影响因素。结果表明,相较于2015年,2016年各土壤重金属变异性均增大,Cd变异系数高达1.04。由P_i和P_n值可知,Cd、Ni是研究区主要污染因子,且2016年P_n为3.05,土壤污染趋势加重。从重金属全量角度来看pH与有机质的变化可能对表层土壤重金属的演变具有一定指示作用。根据研究结果,可知复垦土壤pH增加0~1个单位,有机质含量提高2%左右时,有利于改善土壤环境质量。建议后续治理中,在土壤酸化严重、有机质含量较少地区可适当采取一定措施进行改善。
- 刘慧琳葛畅周妍张世文黄元仿陈卓
- 关键词：复垦土壤重金属
- 北京平原区土壤Cr空间分布及影响因素研究被引量：2
- 2018年
- 以北京市平原区农田土壤为研究对象,针对不同功能区、不同种植模式及不同母质类型等因素,基于经典统计学、经验贝叶斯克里格插值法,从点与区域两个方面对不同土壤深度(0~25、25~50 cm)重金属Cr含量的水平和垂直分布及影响因素作了系统分析。结果表明:从整体看,不同土壤深度重金属Cr含量存在一定差异,不同区域比较以海淀和丰台平均含量为最高;空间分布上,不同土壤深度(0~25、25~50 cm)Cr含量水平分布格局基本一致,其分布以城区为中心向外逐渐降低。从单因子评价看,处于警戒线以内的区域面积仅占研究区总体的19.16%(0~25 cm)和14.81%(25~50 cm),存在明显富集现象。不同功能区重金属Cr含量在不同土壤深度中排序均为都市生活区>农业保障区>水源保护区,且对不同土壤深度Cr含量存在显著性影响;种植模式及母质类型对不同土壤深度Cr含量无显著影响,且组间无显著性差异。该研究成果可为农田土壤重金属污染进一步治理和管护提供科学依据。
- 孔晨晨刘慧琳聂超甲葛畅胡青青杨雪玲张世文
- 关键词：平原区农田土壤
