坡地紫色土剖面均一性判别研究

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:falconlingzi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
四川盆地地层出露齐全,沉积岩出露尤为广泛,其中紫色岩面积最广。紫色岩有着易风化,成土快的特点,其发育的土壤受母岩影响极为深刻。重庆市紫色岩主要有白垩系、侏罗系和三叠系等时期的泥岩、砂岩和砂泥岩互层等多种岩层组合且大多数紫色岩位于低山或丘陵的缓坡地上。坡地紫色土受地形影响,在重力和坡面水的共同作用下形成。部分坡地紫色土,其发生层之间的质地分异明显,但无法以定量化指标来判断黏粒含量的明显增加是沉积成因所致,还是表层黏粒分散后随悬浮液向下迁移并淀积而形成。通常在黏化层的划分时,认为母岩种类丰富的碎屑沉积岩形成的土壤存在岩性不连续(母质不均一)的情况,其质地的差异是岩性不连续引起。坡地紫色土很少划分到淋溶土土纲,此时判别母质均一性对于划分土壤系统分类的高级分类单元有着重要意义。紫色土是一种受母质影响极为深刻的岩性土,通常认为其剖面内土壤发生层之间的分异较小,即紫色土剖面是均一的。但位于坡地上的紫色岩在坡面上水流冲刷与携带作用下形成的坡积物发育的土壤在坡面水和重力的共同作用下,母质和土壤剖面可能会存在不均一的情况,此时判别剖面均一性有助于识别相同和不同剖面之间的区别,对于划分土壤系统分类的基层分类单元有着重要意义。而明确其剖面均一性与母质均一性之间的关系,可揭示紫色土发生与演变过程。基于此现状,本文拟研究坡地紫色土的剖面均一性,研究分为两个维度,一是根据土壤的性质来判别各发生层在沉积过程中其母质是否均一,二是根据土壤的综合属性来判别现阶段土壤剖面是否均一。为此,本文通过分析重庆市41个坡地紫色土剖面的形态特征、理化性质、地球化学元素特征,计算土壤层次发育指数(horizon development indices,HDIs)、Ti/Zr比值、扣除黏粒的粒径分布特征、母质不连续性系数和风化系数等指标,对坡地紫色土的母质均一性和剖面均一性进行判别,并建立基于随机森林算法的剖面均一性判别模型,得出主要结论如下:(1)在供试坡地紫色土个体中,Ti和Zr元素在土壤剖面内部变异小,且全部土壤个体的Ti/Zr比值在剖面内部的变异系数均<22%,这表明坡地紫色土在地球化学元素上呈现母质均一;而34%的土壤个体,其粒径特征自下而上变异性大,扣除黏粒的砂粒粉粒比值在剖面内部的变异系数>25%,有56%土壤个体的母质不连续性系数的绝对值>0.6,综上,有63%的坡地紫色土在粒径特征上判别为岩性不连续。因此,坡地紫色土在地球化学元素上表现出母质均一,而在坡积过程中坡面水的面蚀作用力下其粒径特征表现出63%的岩性不连续。(2)在供试坡地紫色土个体中,有80%的土壤个体剖面形态、理化性质、HDIs指数和地球化学元素等自下而上变异性小,堆积稳定,剖面综合属性相对均一;有20%的土壤个体剖面内部颜色差异大,HDIs指数沿剖面垂直方向出现突变,理化性质和地球化学元素在用母岩地层分组的主成分分析中出现差异较大的样点,判别为剖面坡积层段不均一。坡地紫色土土壤性质之间存在不同程度的相关性,且各土壤性质在剖面内部的变异系数之间几乎都呈正相关关系,因此用土壤性质的变异系数来判别均一性是可靠的。另外,由坡地紫色土中土壤剖面和R层元素的变异性大于剖面坡积层段可推断,不同时期的紫色岩在沉积及成土过程中错综交替,是坡地紫色土剖面不均一的原因之一。此外,剖面不均一的原因分为土壤继承了母质的不连续性和成土过程导致剖面产生分异这两种情况;而坡积和成土过程可使85%的岩性不连续土壤趋于剖面均一。(3)用各土壤剖面属性的变异系数作为输入变量,建立判别坡地紫色土剖面均一性的随机森林模型。使用单体变量进行判别时,扣除黏粒的粒径分布特征的变异系数作为输入变量的模型性能最好,精度为0.975;使用综合变量进行判别时,理化性质、地球化学元素特征、扣除黏粒的粒径分布特征和风化系数的变异系数结合作为输入变量的模型性能最好,精度为0.970。用单体和综合变量性能最好的模型分别进行特征相对重要性排序后,使用综合变量性能最好模型排序前五的指标——Al、硅铝率、黏粒、全磷和Na的变异系数作为输入变量,模型性能最好,精度可达到0.971。因此,在判别坡地紫色土剖面均一性时,用扣除黏粒的粒径分布特征的变异系数作为模型输入变量最优;用Al、硅铝率、黏粒、全磷和Na五个指标的变异系数作为模型输入变量最便捷。
其他文献
大部分有机碳富集在土壤表层,降雨过程中雨滴对表层土壤结构的破坏,土壤颗粒受到雨滴击溅而破碎,有机碳释放,导致侵蚀带走的泥沙通常有机碳含量较高,随着径流的分离和搬运,密度较低的细颗粒和颗粒结合态有机碳随着径流优先转移,并且一部分有机碳暴露于易于发生矿化的生态环境当中发生矿化反应而释放,一部分随着径流迁移,分离的土壤连同土壤有机碳,在景观环境中输移和再分布。目前,次降雨过程中不同土地利用下径流碳与泥沙
学位
随着我国经济的快速发展,禽蛋消费量逐年增长。为满足市场需求,家禽养殖数量剧增,且集约化和规模化程度越来越高。为节约成本,避免鸡只交叉感染等风险,形成了蛋鸡养殖场和育雏鸡场分离的养殖模式。由于雏鸡对环境敏感,这对集约化育雏鸡场的雏鸡生长环境提出了更高的要求。在我国北方寒冷的冬季,由于外界气温较低,规模化育雏鸡舍多采用能综合调控整个鸡舍供暖和通风换气的热水散热风机供暖系统进行集体供暖。夏季通常采用纵向
学位
双酚A(BPA)是世界上生产和使用量最大的化工产品之一,被广泛应用于农药、涂料、增塑剂、阻燃剂、环氧树脂和聚碳酸酯等化工产品的生产,由于这些产品的频繁使用和低效处置,导致BPA可以通过多种途径进入环境,其类雌激素毒害作用会严重影响人类饮用水安全和身体健康。目前,废水中BPA的去除方法主要有吸附、混凝沉淀、生物降解、Fenton氧化、光催化氧化和臭氧氧化等方法,但这些技术存在降解效率低、处理时间长、
学位
目的:分析近十年六西格玛管理在护理质量应用现状。方法:检索中国知网与万方数据库2012年1月至2021年12月收录的六西格玛管理应用于护理质量领域的实例类文献,借助End Note和Cite Space软件开展分析。结果:共纳入116篇论文。文献特征方面:2020年发文量最多,有19篇;论文分布于69种中文期刊,核心期刊发文占比7.76%;三级医院占比85.34%。文献内容分析方面:项目实施前涉及
期刊
矿区砷污染日益严重,由于雨水淋溶,大量的砷迁移进入周围环境中造成了不可忽视的影响。湖南省石门县黄水溪是典型的碱性溪流,其地层为碳酸盐地层。湖南石门雄黄矿开采了千年,大量的尾矿、矿渣等残留,持续污染周围环境。黄水溪作为该地区唯一流域深受其害。据调查,黄水溪中砷通量一年高达5.7 t,砷变化范围在0.25-10.43 mg/L之间,且随季节性变化而变化。尽管如此,关于黄水溪中砷浓度昼夜变化规律还未有研
学位
农业面源污染是我国水体主要污染源,已成为影响农业农村经济发展和农村生态可持续的重要因素。种植业排放的氮磷污染在整个农业源中占有较大的比例,控制好农田面源污染是实现农业面源污染有效防治的必经之路。在农田面源污染防治中,政府和农户之间存在互动的博弈关系,农户所追求的自身经济效益最大化与政府所追求的整个社会利益最大化之间存在利益冲突,这是农田面源污染防治乏力的一个重要原因。因此,本文基于演化博弈理论,对
学位
近年来,伴随着深度学习研究的热潮,人脸识别研究有了全新的进展。特别是近两年因为新冠肺炎疫情的原因,遮挡人脸识别的需求急剧增加,基于遮挡人脸识别技术的研究也呈现出“百花齐放”的形式,并且已经被广泛应用到很多现实场景中,如安防、交通、娱乐、刑侦等。与此同时,许多研究表明了深度学习模型面临着许多安全隐患问题。其中,在人脸识别任务中,通过对人脸图像进行微小的扰动,就可以使识别模型出现错误识别的情况。所以,
学位
耕地土壤的镉(Cd)污染对农产品安全和人群健康构成了严峻威胁。稻田淹水管理是调控水稻Cd富集的有效措施之一,可有效地降低稻米中Cd累积。但是,在水稻生产中,常存在因水稻高产需要或气候条件导致的稻田发生土壤交替淹灌现象。稻田土壤水分管理过程中铁氧化物的形态转化对土壤Cd活性和水稻Cd累积具有重要影响。不同水分管理替条件下,土壤中铁氧化物体系形态转化特点及其驱动因素各异,外源铁及其氧化物作为土壤Cd活
学位
紫色土是我国西南地区典型的非地带性土壤,也是三峡库区主要的农业土壤。研究发现由于人类活动和自然因素的影响,发育程度较浅的紫色土近年来也面临着严重的酸化问题。已有研究发现紫色土的酸化特征不同于黄壤、红壤等地带性酸性土壤,但紫色土具体的酸化机理尚无定论。因此,为揭示紫色土的酸化机制,有必要对不同类型紫色土的酸度特征和酸缓冲性能展开系统研究,这对紫色土酸化阻控和改良有着重要的指导意义。本研究首先优化了土
学位
土壤产生的气态氮氧化物(NOx)不仅会影响空气质量和大气臭氧浓度,还会导致酸雨和全球变暖等一系列环境问题,很少有证据表明土壤中无机矿物的光催化活性会影响土壤中氮氧化物的转化。在裸露地表分布的土壤和岩石一般被认为对光不具有活性,而是通过为微生物提供进行新陈代谢的场所进而促进其中的物质转变,但是太阳光驱动着地球上和生物有关的光化学合成反应并且影响着地壳表面的地球化学过程。目前对自然条件下的无机光化学反
学位