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方向二、陆地表层水分运动与物质迁移

    “十一五”建设期内,针对目前城市化进程加快、工业迅猛发展所带来的严重环境问题,本学科致力于洞庭湖流域的水体和土壤中重金属污染等环境生态问题的研究。目的在于寻求有效改善水体和土壤状况,实施生态修复以及预防环境污染的有效途径。在过去5年,本学科方向成员已展开了如下三方面的研究:⑴ 胀缩粘土的水文循环过程与影响因素研究。研究了土壤胀缩变化对土壤入渗、持水特征、导水率、扩散率以及溶质运移的影响,完善土壤水动力学理论。探究降雨-入渗-径流-水分分布的水文循环中及降雨强度、坡度、容重与植被等因素下的土壤胀缩变化过程,为坡面水土保持和滑坡灾害预防和预报等提供理论依据。⑵ 坡面土壤水分、养分迁移的动力学过程研究。在示踪法测量坡面水流速度基础上,利用径流、泥沙的测量结果,进一步研究了坡面水分、养分迁移过程,探讨了坡面水土流失的机理,为恢复生态提供合理的科学依据。⑶ 表层土壤养分、重金属污染来源与空间分异特征研究。研究了湘江沉积物和湖南矿区重金属元素的地球环境化学特征,探讨了重金属富集和污染状况,探明重金属污染的来源,为有效控制重金属污染提供依据。研究洞庭湖区表层土壤养分、重金属的空间分异状况,获得土壤养分、重金属元素的空间分布图,获得养分、重金属的主要来源,为寻求有效控制农业面源和重金属污染提供的技术措施。

    上述三方面的研究,既有理论创新和实验探索,又有技术应用开发研究。可望在胀缩粘土水文循环过程、土壤重金属污染控制等方面取得突破。

    本学科带头人吕殿青博士主要从事陆地水文过程的研究。近五年来在《自然科学进展》、《水土保持学报》、《土壤学报》及《灌溉排水学报》等期刊上发表论文10余篇,承担了国家自然基金、中国博士后基金、湖南省自然基金、湖南省教育厅项目以及湖南师大青年优秀人才计划等多个项目。

代表性成果有:

⑴ 容重变化与土壤水分特征的依赖关系研究. 水土保持学报, 2009.

⑵ 变容重土壤水分运动参数与方程研究. 自然科学进展, 2008.

⑶ 容重对土壤饱和水分运动参数的影响. 水土保持学报, 2006.

建设期内主持的科研项目:

⑴ 国家自然科学基金“胀缩粘土的动力水文过程和影响因素研究”(40801083), 2009-2011.

⑵ 湖南师范大学青年优秀人才支持计划“东洞庭湖湿地土壤重金属分异特征及驱动力研究”, 2008-2011.

⑶ 湖南省自然科学基金青年项目“胀缩红壤的水动力学特征研究”(06JJ3020), 2006-2009.

⑷ 中国博士后基金项目“胀缩土壤的水分运动过程和机理研究”(20060391018), 2006-2008.

⑸ 湖南省教育厅课题“土壤的胀缩过程和收缩特征模型研究”(06C500), 2006-2008.

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