Go raibh maith agat as cuairt a thabhairt ar Nature.com. Tá tacaíocht theoranta do CSS sa leagan brabhsálaí atá in úsáid agat. Chun an taithí is fearr a fháil, molaimid duit brabhsálaí nuashonraithe a úsáid (nó mód comhoiriúnachta a mhúchadh in Internet Explorer). Idir an dá linn, chun tacaíocht leanúnach a chinntiú, taispeánfaimid an suíomh gan stíleanna agus JavaScript.
Agus fána iarnróid Sui-Chongqing á ghlacadh mar réad taighde, friotaíocht ithreach, leictriceimic ithreach (acmhainneacht creimeadh, acmhainneacht ocsaídiúcháin-laghdaithe, grádán féideartha agus pH), ainíní ithreach (salainn intuaslagtha iomlána, Cl-, SO42- agus) agus Cothú ithreach. (Cion taise, ábhar orgánach, nítrigin iomlán, nítrigin hidrealúite alcaile, fosfar atá ar fáil, potaisiam atá ar fáil) Faoi fhánaí éagsúla, déantar an grád creimeadh a mheas de réir na dtáscairí aonair agus na dtáscairí cuimsitheacha d'ithir shaorga. I gcomparáid le tosca eile, is ag uisce atá an tionchar is mó ar chreimeadh an líonta cosanta fána, agus ina dhiaidh sin ag cion ainíní. Bíonn éifeacht mheasartha ag an salann intuaslagtha iomlán ar chreimeadh an líonta cosanta fána, agus bíonn éifeacht mheasartha ag an sruth fáin ar chreimeadh an líonta cosanta fána. Rinneadh meastóireacht chuimsitheach ar chéim creimeadh na samplaí ithreach, agus bhí an creimeadh ar an bhfána uachtarach measartha, agus bhí an creimeadh ar na fánaí lár agus íochtaracha láidir. Bhí baint shuntasach ag an ábhar orgánach san ithir leis an ngrádán féideartha. Bhí baint shuntasach ag nítrigin atá ar fáil, potaisiam atá ar fáil agus fosfar atá ar fáil le hainíní. Tá baint dhíreach ag dáileadh cothaithigh ithreach le cineál an fhána.
Agus iarnróid, mórbhealaí agus áiseanna caomhnaithe uisce á dtógáil, is minic a bhíonn oscailtí sléibhe dosheachanta. Mar gheall ar na sléibhte san iardheisceart, éilíonn tógáil iarnróid na Síne go leor tochailte ar an sliabh. Scriosann sé an ithir agus an fásra bunaidh, rud a chruthaíonn fánaí creagacha nochta. Mar thoradh ar an gcás seo, bíonn sciorrthaí talún agus creimeadh ithreach, rud a chuireann sábháilteacht iompair iarnróid i mbaol. Tá sciorrthaí talún dona do thrácht bóthair, go háirithe tar éis chrith talún Wenchuan an 12 Bealtaine 2008. Tá sciorrthaí talún ina dtubaiste crith talún forleathan agus tromchúiseach. I meastóireacht 2008 ar 4,243 ciliméadar de phríomhbhóithre i gCúige Sichuan, bhí 1,736 tubaiste crith talún tromchúiseacha i leapacha bóthair agus i mballaí coinneála fánaí, arb ionann iad agus 39.76% de fhad iomlán na meastóireachta. Sháraigh caillteanais eacnamaíocha díreacha ó dhamáiste bóthair 58 billiún yuan 2,3. Léiríonn samplaí domhanda gur féidir le geoghuaiseacha iar-chrith talún maireachtáil ar feadh 10 mbliana ar a laghad (crith talún Taiwan) agus fiú chomh fada le 40-50 bliain (crith talún Kanto sa tSeapáin) 4,5. Is é an fána an príomhfhachtóir a théann i bhfeidhm ar ghuaiseacha crith talún 6,7. Dá bhrí sin, is gá fána an bhóthair a choinneáil agus a chobhsaíocht a neartú. Tá ról fíor-riachtanach ag plandaí i gcosaint fánaí agus in athchóiriú tírdhreacha éiceolaíoch 8. I gcomparáid le fánaí ithreach gnáth, níl carnadh fachtóirí cothaitheacha ar nós ábhar orgánach, nítrigin, fosfar agus potaisiam ar fhánaí carraige, agus níl an timpeallacht ithreach atá riachtanach le haghaidh fásra acu. Mar gheall ar fhachtóirí ar nós fána mór agus creimeadh báistí, cailltear ithir fána go héasca. Tá timpeallacht an fhána... crua, gan na coinníollacha riachtanacha le haghaidh fáis plandaí, agus gan cobhsaíocht tacaíochta ag baint leis an ithir fána9.Is teicneolaíocht athchóirithe éiceolaíoch fána a úsáidtear go coitianta i mo thír féin í spraeáil fána le hábhar bonn chun an ithir a chlúdach chun an fána a chosaint.Is éard atá san ithir shaorga a úsáidtear le haghaidh spraeála ná cloch bhrúite, ithir feirme, tuí, leasachán cumaisc, gníomhaire coinneála uisce agus greamachán (lena n-áirítear stroighin Portland, gliú orgánach agus eiblitheoir asfalt i gcion áirithe).Is é an próiseas teicniúil: ar dtús sreang dheilgneach a leagan ar an gcarraig, ansin an sreang dheilgneach a shocrú le seamanna agus boltaí ancaire, agus ar deireadh spraeáil ithir shaorga ina bhfuil síolta ar an bhfána le spraeálaí speisialta.Úsáidtear an mogalra miotail 14# cruth diamant atá galbhánaithe go hiomlán den chuid is mó, le caighdeán mogalra de 5cm × 5cm agus trastomhas de 2mm.Ceadaíonn an mogalra miotail don mhaitrís ithreach leac mhonaliteach buan a fhoirmiú ar dhromchla na carraige.Creimfidh an mogalra miotail san ithir, toisc gur leictrilít an ithir féin, agus braitheann an méid creimeadh ar shaintréithe na hithreach.Tá tábhacht mhór ag baint le meastóireacht a dhéanamh ar fhachtóirí creimeadh ithreach chun miotal a spreagann ithreach a mheas. creimeadh mogalra agus deireadh a chur le guaiseacha sciorrtha talún.
Creidtear go bhfuil ról ríthábhachtach ag fréamhacha plandaí i gcobhsú fánaí agus i rialú creimeadh10,11,12,13,14.Chun fánaí a chobhsú i gcoinne sciorrthaí talún éadoimhne, is féidir fásra a úsáid mar is féidir le fréamhacha plandaí an ithir a shocrú chun sciorrthaí talún a chosc15,16,17.Cabhraíonn fásra adhmadach, go háirithe crainn, le sciorrthaí talún éadoimhne a chosc18.Struchtúr cosanta láidir atá déanta ag córais fréimhe ingearacha agus cliathánacha plandaí a fheidhmíonn mar chairn athneartaithe san ithir.Tiomáineann géinte forbairt patrún ailtireachta fréimhe, agus tá ról cinntitheach ag timpeallacht na hithreach sna próisis seo.Athraíonn creimeadh miotail le timpeallacht na hithreach20.Is féidir le méid creimeadh miotail san ithir a bheith idir thuaslagadh sách tapa agus tionchar neamhbhríoch21.Tá ithir shaorga an-difriúil ó "hithir" fíor.Is toradh ar idirghníomhaíochtaí idir an timpeallacht sheachtrach agus orgánaigh éagsúla thar na deicheanna milliún bliain foirmiú ithreacha nádúrtha22,23,24.Sula bhfoirmíonn an fásra adhmadach córas fréimhe agus éiceachóras cobhsaí, tá baint dhíreach ag forbairt an gheilleagair nádúrtha, sábháilteacht na beatha agus an... feabhsú an chomhshaoil ​​éiceolaíoch.
Mar sin féin, is féidir le creimeadh miotal caillteanais mhóra a bheith mar thoradh air. De réir suirbhé a rinneadh sa tSín go luath sna 1980idí ar innealra ceimiceach agus tionscail eile, b'ionann caillteanais de bharr creimeadh miotail agus 4% den luach aschuir iomlán. Dá bhrí sin, tá sé ríthábhachtach an mheicníocht creimeadh a scrúdú agus bearta cosanta a dhéanamh le haghaidh tógála eacnamaíoch. Is córas casta gás, leachtanna, solad agus miocrorgánach í an ithir. Is féidir le meitibilítí miocróbacha ábhair a chreimeadh, agus is féidir le sruthanna fáin creimeadh a chur faoi deara freisin. Dá bhrí sin, tá sé tábhachtach creimeadh miotal atá curtha faoi thalamh a chosc. Faoi láthair, díríonn an taighde ar chreimeadh miotail curtha faoi thalamh go príomha ar (1) fachtóirí a théann i bhfeidhm ar chreimeadh miotail curtha faoi thalamh25; (2) modhanna cosanta miotail26,27; (3) modhanna breithiúnais maidir le méid an chreimeadh miotail28; Creimeadh i meáin éagsúla. Mar sin féin, bhí na hithreacha go léir sa staidéar nádúrtha agus bhí próisis fhoirmithe ithreach leordhóthanacha déanta orthu. Mar sin féin, níl aon tuarascáil ar chreimeadh ithreach saorga ar fhánaí carraige iarnróid.
I gcomparáid le meáin chreimneacha eile, tá tréithe neamhleachtachta, éagsúlachta, séasúrachta agus réigiúnacha ag ithir shaorga. Is iad idirghníomhaíochtaí leictriceimiceacha idir miotail agus ithir shaorga is cúis le creimeadh miotail in ithreacha saorga. Chomh maith le tosca dúchasacha, braitheann ráta creimeadh miotail ar an timpeallacht máguaird freisin. Bíonn tionchar ag réimse fachtóirí ar chreimeadh miotail ina n-aonar nó i gcomhcheangal, amhail cion taise, cion ocsaigine, cion iomlán salainn intuaslagtha, cion anion agus ian miotail, pH, miocróib ithreach30,31,32.
I 30 bliain de chleachtas, tá fadhb ann maidir le conas ithreacha saorga a chaomhnú go buan ar fhánaí creagacha33. Ní féidir le toir ná crainn fás ar roinnt fánaí tar éis 10 mbliana de chúram láimhe mar gheall ar chreimeadh ithreach. Niteadh an salachar ar dhromchla an mhogalra miotail i roinnt áiteanna. Mar gheall ar chreimeadh, scoilt roinnt mogaill miotail agus chaill siad an ithir go léir os a gcionn agus fúthu (Fíor 1). Faoi láthair, díríonn an taighde ar chreimeadh fána iarnróid go príomha ar chreimeadh eangach talún fostáisiún iarnróid, creimeadh srutha fáin a ghintear ag iarnród éadrom, agus creimeadh droichid iarnróid34,35, rianta agus trealamh feithiclí eile36. Níl aon tuairiscí ann maidir le creimeadh ar an mogalra miotail cosanta fána iarnróid. Déanann an páipéar seo staidéar ar airíonna fisiceacha, ceimiceacha agus leictriceimiceacha ithreacha saorga ar fhána carraige thiar theas Iarnród Suiyu, agus é mar aidhm aige creimeadh miotail a thuar trí airíonna ithreach a mheas agus bunús teoiriciúil agus praiticiúil a sholáthar d'athchóiriú éiceachórais ithreach agus d'athchóiriú saorga.Fána saorga.
Tá an láthair tástála suite i gceantar cnocach Sichuan (30°32′T, 105°32′O) in aice le Stáisiún Iarnróid Suining. Tá an ceantar suite i lár Bháisín Sichuan, le sléibhte agus cnoic ísle, le struchtúr geolaíoch simplí agus tír-raon cothrom. Cruthaíonn creimeadh, gearradh agus carnadh uisce tírdhreacha cnocacha creimthe. Is aolchloch den chuid is mó an buncharraig, agus is gaineamh corcra agus cloch láibe den chuid is mó an t-ualach. Tá an tsláine bocht, agus is struchtúr blocach í an charraig. Tá aeráid monsún tais fothrópaiceach ag an limistéar staidéir le tréithe séasúracha an earraigh luath, an tsamhraidh te, an fhómhar gearr agus an gheimhreadh déanach. Tá an bháisteach flúirseach, tá na hacmhainní solais agus teasa flúirseach, tá an tréimhse saor ó sioc fada (285 lá ar an meán), tá an aeráid éadrom, is é 17.4°C an meánteocht bhliantúil, is é 27.2°C meánteocht na míosa is teo (Lúnasa), agus is é 39.3°C an teocht uasta is airde. Is é Eanáir an mhí is fuaire (is é 6.5°C an meánteocht), an teocht íosta is airde Is é -3.8°C an teocht, agus is é 920 mm an meánbháisteach bliantúil, agus titeann sé den chuid is mó i mí Iúil agus i mí Lúnasa. Athraíonn an bháisteach san earrach, sa samhradh, san fhómhar agus sa gheimhreadh go mór. Is é 19-21%, 51-54%, 22-24% agus 4-5% faoi seach an cion báistí i ngach séasúr den bhliain.
Tá an suíomh taighde suite ar fhána de thart ar 45° ar fhána Iarnróid Yu-Sui a tógadh sa bhliain 2003. I mí Aibreáin 2012, bhí a aghaidh ó dheas laistigh de 1 km ó Stáisiún Iarnróid Suining. Baineadh úsáid as an fána nádúrtha mar rialú. Glacann athchóiriú éiceolaíoch an fhána leis an teicneolaíocht spraeála ithreach barrchóirithe eachtrach le haghaidh athchóirithe éiceolaíoch. De réir airde fhána taobh an iarnróid, is féidir an fána a roinnt ina fhána suas, fána lár agus fána síos (Fíor 2). Ós rud é go bhfuil tiús na hithreach saorga fána gearrtha thart ar 10cm, chun truailliú táirgí creimeadh mogalra miotail na hithreach a sheachaint, ní úsáidimid ach sluasaid cruach dhosmálta chun dromchla na hithreach 0-8cm a thógáil. Socraíodh ceithre mhacasamhail do gach suíomh fána, le 15-20 pointe samplála randamach in aghaidh an mhacasamhail. Is meascán de 15-20 pointe samplála líne S-chruthach é gach macasamhail. Is é thart ar 500 gram a mheáchan úr. Tabhair na samplaí ar ais chuig an tsaotharlann i málaí ziplock poileitiléine le haghaidh próiseála. Déantar an ithir a thriomú go nádúrtha san aer, agus roghnaítear na hiarmhair gairbhéil agus ainmhithe agus plandaí, brúitear iad le bata agate, agus criathar iad le criathar níolóin 20-mogalra, 100-mogalra seachas na cáithníní garbha.
Rinneadh friotaíocht na hithreach a thomhas leis an tástálaí friotaíochta talmhaithe VICTOR4106 arna tháirgeadh ag Shengli Instrument Company; rinneadh friotaíocht na hithreach a thomhas sa réimse; Rinneadh taise na hithreach a thomhas leis an modh triomú. Tá bacainn ionchuir ard ag an ionstraim mv/pH digiteach iniompartha DMP-2 chun acmhainneacht creimeadh ithreach a thomhas. Cinneadh an grádán poitéinsil agus an acmhainneacht ocsaídiúcháin-laghdaithe leis an mv/pH digiteach iniompartha DMP-2, cinneadh an salann intuaslagtha iomlán san ithir leis an modh triomú iarmhair, cinneadh cion ian clóiríde san ithir leis an modh titrithe AgNO3 (modh Mohr), cinneadh cion sulfáit ithreach leis an modh titrithe indíreach EDTA, modh titrithe táscaire dúbailte chun carbónáit agus décharbónáit ithreach a chinneadh, modh téimh ocsaídiúcháin déchrómáit photaisiam chun ábhar orgánach ithreach a chinneadh, modh idirleata tuaslagáin alcaileach chun nítrigin hidrealú alcaileach ithreach a chinneadh, modh dathmhéadrach díleá H2SO4-HClO4 Mo-Sb Cinneadh an fosfar iomlán san ithir agus an cion fosfair atá ar fáil san ithir le modh Olsen (tuaslagán 0.05 mol/L NaHCO3 mar eastóscán), agus cinneadh cion iomlán potaisiam san ithir le fótaiméadracht lasair comhleá hiodrocsaíde sóidiam.
Rinneadh córasú ar na sonraí turgnamhacha ar dtús. Baineadh úsáid as SPSS Statistics 20 chun anailís meán, diall caighdeánach, ANOVA aontreo, agus comhghaol daonna a dhéanamh.
Léiríonn Tábla 1 airíonna leictrimheicniúla, anion agus cothaithigh ithreacha le fánaí éagsúla. Bhí an poitéinseal creimeadh, friotaíocht ithreach agus grádán poitéinsil soir-siar fánaí éagsúla suntasach (P < 0.05). Bhí na poitéinseal réadócsála ag fánaí síos cnoc, lár-fhána agus fána nádúrtha suntasach (P < 0.05). Is é an grádán poitéinsil ingearach leis an iarnród, is é sin, an grádán poitéinsil thuaidh-theas, ná fána suas>fána síos>fána lár. Bhí luach pH na hithreach san ord fána síos>fána suas cnoc>fána lár>fána nádúrtha. Bhí an salann intuaslagtha iomlán, an fána nádúrtha i bhfad níos airde ná fána an iarnróid (P < 0.05). Tá cion iomlán an tsalainn intuaslagtha in ithreach fána an iarnróid tríú grád os cionn 500 mg/kg, agus bíonn éifeacht mheasartha ag an salann intuaslagtha iomlán ar chreimeadh miotail. Ba é cion ábhar orgánach na hithreach an ceann is airde sa fhána nádúrtha agus an ceann is ísle sa fhána síos cnoc (P < 0.05). Ba é cion iomlán nítrigine an ceann is airde sa lár-fhána agus an ceann is ísle sa fhána suas cnoc; Ba é an cion nítrigine atá ar fáil an ceann is airde sa fána síos agus sa lárfhána, agus an ceann is ísle sa fhána nádúrtha; ba ísle an cion nítrigine iomlán san iarnród suas agus síos fána, ach ba airde an cion nítrigine atá ar fáil. Léiríonn sé seo go bhfuil an ráta mianraithe nítrigine orgánaí suas agus síos cnoc gasta. Is ionann an cion potaisiam atá ar fáil agus an cion fosfar atá ar fáil.
Is innéacs é friotaíocht ithreach a léiríonn seoltacht leictreach agus paraiméadar bunúsach chun creimeadh ithreach a mheas. I measc na bhfachtóirí a mbíonn tionchar acu ar fhriotaíocht ithreach tá cion taise, cion iomlán salainn intuaslagtha, pH, uigeacht ithreach, teocht, cion ábhair orgánaigh, teocht ithreach, agus teannas. Go ginearálta, bíonn ithreacha a bhfuil friotaíocht íseal acu níos creimní, agus a mhalairt. Is modh a úsáidtear go coitianta i dtíortha éagsúla é friotaíocht a úsáid chun creimeadh ithreach a mheas. Taispeánann Tábla 1 na critéir mheasúnaithe grád creimeadh do gach innéacs aonair37,38.
De réir thorthaí na dtástálacha agus na gcaighdeán i mo thír féin (Tábla 1), má dhéantar creimeadh ithreach a mheasúnú de réir friotaíochta ithreach amháin, bíonn an ithir ar an bhfána suas an cnoc an-chreimneach; bíonn an ithir ar an bhfána síos an cnoc measartha creimneach; bíonn creimeadh ithreach ar an bhfána lár agus ar an bhfána nádúrtha sách íseal lag.
Tá friotaíocht ithreach an fhána suas an cnoc i bhfad níos ísle ná friotaíocht chodanna eile den fhána, rud a d'fhéadfadh a bheith mar thoradh ar chreimeadh báistí. Sníonn an barrithir ar an bhfána suas go dtí an fána lár leis an uisce, ionas go bhfuil an líontán cosanta miotail fána suas an fhána gar don bharrithir. Bhí cuid de na mogaill miotail nochtaithe agus fiú ar fionraí san aer (Fíor 1). Tomhaiseadh friotaíocht ithreach ar an láthair; bhí an spásáil carn 3m; bhí doimhneacht tiomána carn faoi bhun 15cm. Is féidir le mogalra miotail lom agus meirg ag feannadh cur isteach ar na torthaí tomhais. Dá bhrí sin, níl sé iontaofa creimeadh ithreach a mheas de réir innéacs friotaíochta ithreach amháin. Sa mheastóireacht chuimsitheach ar chreimeadh, ní chuirtear friotaíocht ithreach an fhána suas san áireamh.
Mar gheall ar an taise choibhneasta ard, bíonn an mogalra miotail atá nochtaithe don aer níos creimthe ná an mogalra miotail atá curtha san ithir mar gheall ar an aer tais ilbhliantúil i gceantar Sichuan. Is féidir le nochtadh mogalra sreinge don aer saol seirbhíse laghdaithe a bheith mar thoradh air, rud a d’fhéadfadh ithreacha suas an cnoc a dhíchobhsú. Is féidir le cailliúint ithreach a dhéanamh deacair do phlandaí, go háirithe plandaí adhmadacha, fás. Mar gheall ar easpa plandaí adhmadacha, is deacair córas fréimhe a fhoirmiú suas an cnoc chun an ithir a sholadú. Ag an am céanna, is féidir le fás plandaí feabhas a chur ar cháilíocht na hithreach agus cion an humus san ithir a mhéadú, rud nach féidir leis uisce a choinneáil amháin, ach a sholáthraíonn timpeallacht mhaith d’fhás agus d’atáirgeadh ainmhithe agus plandaí, rud a laghdaíonn cailliúint ithreach. Dá bhrí sin, go luath sa tógáil, ba chóir níos mó síolta adhmadacha a chur ar an bhfána suas, agus ba chóir gníomhaire coinneála uisce a chur leis go leanúnach agus é a chlúdach le scannán chun cosaint a thabhairt, chun creimeadh na hithreach suas an fhána ag uisce báistí a laghdú.
Is fachtóir tábhachtach é an poitéinseal creimeadh a théann i bhfeidhm ar chreimeadh an líontáin chosanta fána ar an bhfána trí leibhéal, agus is é an fána suas an cnoc a bhfuil an tionchar is mó aige (Tábla 2). Faoi ghnáthchoinníollacha, ní athraíonn an poitéinseal creimeadh mórán i dtimpeallacht ar leith. Is féidir athrú suntasach a bheith mar thoradh ar shruthanna fáin. Tagraíonn sruthanna fáin do shruthanna 40, 41, 42 a sceitheann isteach sa ghrinneall bóthair agus sa mheán ithreach nuair a úsáideann feithiclí an córas iompair phoiblí. Le forbairt an chórais iompair, tá leictriú ar scála mór bainte amach ag córas iompair iarnróid mo thíre, agus ní féidir neamhaird a dhéanamh ar chreimeadh miotal adhlactha de bharr sceitheadh ​​​​srutha dhírigh ó iarnróid leictrithe. Faoi láthair, is féidir an grádán poitéinsil ithreach a úsáid chun a chinneadh an bhfuil suaitheadh ​​​​srutha fáin san ithir. Nuair a bhíonn grádán poitéinsil na hithreach dromchla níos ísle ná 0.5 mv/m, bíonn an sruth fáin íseal; nuair a bhíonn an grádán poitéinsil sa raon 0.5 mv/m go 5.0 mv/m, bíonn an sruth fáin measartha; Nuair a bhíonn an grádán poitéinsil níos mó ná 5.0 mv/m, bíonn leibhéal an tsrutha fáin ard. Taispeántar raon snámhach an ghrádáin phoitéinsil (EW) den fhána lár, den fhána suas agus den fhána síos i bhFíor 3. Maidir leis an raon snámhach, bíonn sruthanna fáin measartha i dtreonna soir-siar agus ó thuaidh-theas den fhána lár. Dá bhrí sin, is fachtóir tábhachtach é an sruth fáin a théann i bhfeidhm ar chreimeadh mogaill miotail ar an bhfána lár agus ar an bhfána síos, go háirithe ar an bhfána lár.
Go ginearálta, léiríonn acmhainneacht réadócs ithreach (Eh) os cionn 400 mV cumas ocsaídiúcháin, os cionn 0-200 mV is cumas laghdaithe meánach é, agus faoi bhun 0 mV is cumas laghdaithe mór é. Dá ísle acmhainneacht réadócs ithreach, is ea is mó cumas creimeadh miocrorgánach ithreach do mhiotail44. Is féidir treocht creimeadh miocróbach ithreach a thuar ón acmhainneacht réadócs. Fuair ​​an staidéar amach go raibh acmhainneacht réadócs ithreach na dtrí fhána níos mó ná 500 mv, agus go raibh an leibhéal creimeadh an-bheag. Taispeánann sé go bhfuil riocht aerála ithreach na talún fána maith, rud nach bhfuil fabhrach do chreimeadh miocrorgánach anaeróbach san ithir.
Fuair ​​staidéir roimhe seo amach go bhfuil tionchar pH na hithreach ar chreimeadh ithreach soiléir. Le luaineacht luach pH, ​​bíonn tionchar suntasach ar ráta creimeadh ábhar miotail. Tá dlúthbhaint ag pH na hithreach leis an limistéar agus leis na miocrorgánaigh san ithir45,46,47. Go ginearálta, níl tionchar pH na hithreach ar chreimeadh ábhar miotail in ithir beagán alcaileach soiléir. Tá ithreacha na dtrí fhána iarnróid go léir alcaileach, mar sin tá tionchar lag ag pH ar chreimeadh an mhogalra miotail.
Mar is léir ó Thábla 3, léiríonn an anailís comhghaolmhaireachta go bhfuil comhghaol suntasach dearfach idir an poitéinseal réadócs agus suíomh an fhána (R2 = 0.858), go bhfuil comhghaol suntasach dearfach idir an poitéinseal creimeadh agus an grádán poitéinsil (SN) (R2 = 0.755), agus go bhfuil comhghaol suntasach dearfach idir an poitéinseal réadócs agus an grádán poitéinsil (SN) (R2 = 0.755). Bhí comhghaol diúltach suntasach idir an poitéinseal agus an pH (R2 = -0.724). Bhí comhghaol dearfach suntasach idir suíomh an fhána agus an poitéinseal réadócs. Léiríonn sé seo go bhfuil difríochtaí i micri-thimpeallacht suíomhanna fána éagsúla, agus go bhfuil dlúthbhaint ag miocrorgánaigh ithreach le poitéinseal réadócs48, 49, 50. Bhí comhghaol diúltach suntasach idir an poitéinseal réadócs agus pH51,52. Léirigh an gaol seo nach raibh luachanna pH agus Eh ag athrú go sioncrónach i gcónaí le linn an phróisis réadócs ithreach, ach go raibh caidreamh líneach diúltach acu. Is féidir le poitéinseal creimeadh miotail an cumas coibhneasta chun leictreoin a fháil agus a chailleadh a léiriú. Cé go raibh comhghaol dearfach suntasach idir an poitéinseal creimeadh agus an grádán poitéinsil (SN), d'fhéadfadh an grádán poitéinsil a bheith mar thoradh ar an gcaillteanas éasca leictreon ag an miotal.
Tá dlúthbhaint ag cion iomlán salainn intuaslagtha na hithreach le creimeadh na hithreach. Go ginearálta, dá airde an tsalandacht ithreach, is ea is ísle an fhriotaíocht ithreach, rud a mhéadaíonn friotaíocht na hithreach. In leictrilítí ithreach, ní hamháin na hanóin agus na raonta éagsúla, ach is iad carbónáití, clóirídí agus sulfáití na príomhthionchair creimeadh. Ina theannta sin, bíonn tionchar indíreach ag cion iomlán salainn intuaslagtha na hithreach ar chreimeadh trí thionchar fachtóirí eile, amhail éifeacht phoitéinseal leictreoid i miotail agus intuaslagthacht ocsaigine na hithreach53.
Ní bhíonn formhór na n-ian intuaslagtha atá scaradh le salann san ithir páirteach go díreach in imoibrithe leictriceimiceacha, ach bíonn tionchar acu ar chreimeadh miotail trí fhriotaíocht ithreach. Dá airde an tsalandacht ithreach, is ea is láidre an seoltacht ithreach agus is ea is láidre an creimeadh ithreach. Tá cion salandachta ithreach na bhfánaí nádúrtha i bhfad níos airde ná cion salandachta fánaí iarnróid, rud a d'fhéadfadh a bheith mar gheall ar an bhfíric go bhfuil fánaí nádúrtha saibhir i bhfásra, rud a chuidíonn le caomhnú ithreach agus uisce. Cúis eile a d'fhéadfadh a bheith ann ná go bhfuil foirmiú ithreach aibí (ábhar tuismitheora ithreach déanta ag creimeadh carraige) ag an bhfána nádúrtha, ach go bhfuil ithir an fhána iarnróid comhdhéanta de bhlúirí cloiche brúite mar mhaitrís "ithreach shaorga", agus nach bhfuil próiseas foirmithe ithreach leordhóthanach déanta uirthi. Mianraí gan scaoileadh. Ina theannta sin, d'ardaigh na hiain salainn san ithir dhomhain de fhánaí nádúrtha trí ghníomh ribeach le linn galú dromchla agus charnaigh siad san ithir dhromchla, rud a eascraíonn i méadú ar chion na n-ian salainn san ithir dhromchla. Tá tiús ithreach fhána an iarnróid níos lú ná 20 cm, rud a eascraíonn i neamhábaltacht na hithreach barr chun an salann ón ithir dhomhain a fhorlíonadh.
Is beag éifeacht atá ag iain dhearfacha (amhail K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Al3+, srl.) ar chreimeadh ithreach, agus bíonn ról suntasach ag anion sa phróiseas leictriceimiceach creimeadh agus bíonn tionchar suntasach acu ar chreimeadh miotail. Is féidir le Cl− creimeadh an anóid a luathú agus is é an t-anion is creimní; dá airde an cion Cl−, is láidre an creimeadh ithreach. Ní hamháin go gcuireann SO42− creimeadh cruach chun cinn, ach is cúis le creimeadh i roinnt ábhar coincréite freisin54. Creimeann sé iarann ​​​​freisin. I sraith turgnamh ithreach aigéadach, fuarthas amach go raibh an ráta creimeadh comhréireach le haigéadacht ithreach55. Is iad clóiríd agus sulfáit príomhchodanna salainn intuaslagtha, ar féidir leo luasghéarú díreach a dhéanamh ar chuasú miotail. Léirigh staidéir go bhfuil an meáchain caillteanas creimeadh cruach carbóin in ithreacha alcaileacha beagnach comhréireach le cur leis na hiain clóiríde agus sulfáit56,57. Fuair ​​​​Lee et al. amach go bhféadfadh SO42- bac a chur ar chreimeadh, ach go gcuireann sé forbairt poill creimeadh atá déanta cheana féin chun cinn58.
De réir chaighdeán meastóireachta creimeadh ithreach agus thorthaí na tástála, bhí cion ian clóiríde i ngach sampla ithreach fána os cionn 100 mg/kg, rud a léiríonn creimeadh láidir ithreach. Bhí cion ian sulfáit na bhfánaí suas an cnoc agus síos an cnoc os cionn 200 mg/kg agus faoi bhun 500 mg/kg, agus bhí an ithir creimthe go measartha. Tá cion ian sulfáit sa lárfhána níos ísle ná 200mg/kg, agus tá an creimeadh ithreach lag. Nuair a bhíonn tiúchan ard sa mheán ithreach, glacfaidh sé páirt san imoibriú agus cuirfidh sé scála creimeadh ar dhromchla an leictreoid miotail, rud a mhoillíonn an t-imoibriú creimeadh. De réir mar a mhéadaíonn an tiúchan, féadfaidh an scála briseadh go tobann, rud a luasghéaraíonn an ráta creimeadh go mór; de réir mar a leanann an tiúchan ag méadú, clúdaíonn an scála creimeadh dromchla an leictreoid miotail, agus taispeánann an ráta creimeadh treocht moillithe arís59. Fuair ​​an staidéar amach go raibh an méid san ithir níos ísle agus dá bhrí sin nach raibh mórán tionchair aige ar chreimeadh.
De réir Tábla 4, léirigh an comhghaol idir fána agus ainíní ithreach go raibh comhghaol dearfach suntasach idir fána agus iain chlóiríde (R2=0.836), agus comhghaol dearfach suntasach idir fána agus salainn intuaslagtha iomlána (R2=0.742).
Tugann sé seo le fios gur féidir go bhfuil sceitheadh ​​dromchla agus creimeadh ithreach freagrach as na hathruithe ar na salainn intuaslagtha iomlána san ithir. Bhí comhghaol dearfach suntasach idir na salainn intuaslagtha iomlána agus na hiain chlóiríde, agus d'fhéadfadh sé sin a bheith amhlaidh toisc gurb iad na salainn intuaslagtha iomlána linn na n-ian clóiríde, agus go gcinnfidh cion na salainn intuaslagtha iomlán cion na n-ian clóiríde i dtuaslagáin ithreach. Dá bhrí sin, is féidir linn a fhios go bhféadfadh creimeadh tromchúiseach a bheith mar thoradh ar an difríocht sa fhána ar an gcuid mogalra miotail.
Is iad ábhar orgánach, nítrigin iomlán, nítrigin atá ar fáil, fosfar atá ar fáil agus potaisiam atá ar fáil cothaithigh bhunúsacha na hithreach, a mbíonn tionchar acu ar cháilíocht na hithreach agus ar ionsú cothaithigh ag an gcóras fréimhe. Is fachtóir tábhachtach iad cothaithigh ithreach a mbíonn tionchar acu ar na miocrorgánaigh san ithir, mar sin is fiú staidéar a dhéanamh ar an gceist an bhfuil comhghaol idir cothaithigh ithreach agus creimeadh miotail. Críochnaíodh Iarnród Suiyu sa bhliain 2003, rud a chiallaíonn nach bhfuil ach 9 mbliana de charnadh ábhair orgánaigh san ithir shaorga. Mar gheall ar shainiúlacht na hithreach saorga, is gá tuiscint mhaith a bheith agat ar na cothaithigh san ithir shaorga.
Léiríonn an taighde gurb é an cion ábhair orgánaigh is airde san ithir fána nádúrtha tar éis an phróisis fhoirmithe ithreach ar fad. Ba é cion an ábhair orgánaigh san ithir íseal-fhána an ceann is ísle. Mar gheall ar thionchar an tsíonchaitheamh agus an sceitheadh ​​dromchla, carnfaidh cothaithigh ithreach ar lár an fhána agus síos an fána, ag cruthú ciseal tiubh húmas. Mar sin féin, mar gheall ar na cáithníní beaga agus drochchobhsaíocht na hithreach íseal-fhána, is furasta d’ábhar orgánach a dhíghrádú ag miocrorgánaigh. Fuair ​​an suirbhé amach go raibh clúdach agus éagsúlacht fásra lár an fhána agus síos an fána ard, ach go raibh an aonchineálacht íseal, rud a d’fhéadfadh a bheith ina chúis le dáileadh míchothrom cothaithigh dromchla. Coinníonn ciseal tiubh húmas uisce agus bíonn orgánaigh ithreach gníomhach. Luasghéadaíonn sé seo go léir dianscaoileadh ábhair orgánaigh san ithir.
Bhí cion nítrigine hidrealaithe alcaile na n-iarnród suas an fána, lár an fhána agus síos an fána níos airde ná cion an fhána nádúrtha, rud a léiríonn go raibh ráta mianraithe nítrigine orgánaí fhána an iarnróid i bhfad níos airde ná cion an fhána nádúrtha. Dá lú na cáithníní, is ea is éagobhsaí struchtúr na hithreach, is ea is fusa do mhiocrorgánaigh an t-ábhar orgánach sna comhiomláin a dhíghrádú, agus is mó an linn nítrigine orgánaí mianraithe60,61. Ag teacht le torthaí an staidéir62, bhí cion na gcomhiomlán beag cáithníní in ithir fhánaí an iarnróid i bhfad níos airde ná cion na bhfánaí nádúrtha. Dá bhrí sin, ní mór bearta iomchuí a dhéanamh chun cion an leasacháin, an ábhair orgánaigh agus an nítrigine in ithir fhána an iarnróid a mhéadú, agus chun úsáid inbhuanaithe na hithreach a fheabhsú. Ba é dramhaíl fosfair agus potaisiam atá ar fáil de bharr rith dromchla ba chúis le 77.27% go 99.79% den chaillteanas iomlán ar fhána an iarnróid. D’fhéadfadh rith dromchla a bheith ar an bpríomhthiománaí maidir le caillteanas cothaitheach atá ar fáil in ithreacha fána63,64,65.
Mar a thaispeántar i dTábla 4, bhí comhghaol dearfach suntasach idir suíomh an fhána agus an fosfar atá ar fáil (R2=0.948), agus bhí an comhghaol idir suíomh an fhána agus an potaisiam atá ar fáil mar an gcéanna (R2=0.898). Taispeánann sé go mbíonn tionchar ag suíomh an fhána ar an méid fosfar agus potaisiam atá ar fáil san ithir.
Is fachtóir tábhachtach é an fána a mbíonn tionchar aige ar chion ábhair orgánaigh ithreach agus ar shaibhriú nítrigine66, agus dá lú an fána, is ea is mó an ráta saibhrithe. Maidir le saibhriú cothaitheach ithreach, lagaíodh an caillteanas cothaitheach, agus ní raibh tionchar shuíomh an fhána ar chion ábhair orgánaigh ithreach agus ar shaibhriú iomlán nítrigine soiléir. Bíonn aigéid orgánacha éagsúla á scaoileadh ag fréamhacha plandaí i gcineálacha agus i líon éagsúil plandaí ar fhánaí éagsúla. Tá aigéid orgánacha tairbheach chun fosfar agus potaisiam atá ar fáil a shocrú san ithir. Dá bhrí sin, bhí comhghaol suntasach idir suíomh an fhána agus fosfar atá ar fáil, agus suíomh an fhána agus potaisiam atá ar fáil.
Chun an gaol idir cothaithigh ithreach agus creimeadh ithreach a shoiléiriú, is gá an comhghaol a anailísiú. Mar a thaispeántar i dTábla 5, bhí comhghaol suntasach diúltach ag an acmhainneacht réadócs le nítrigin atá ar fáil (R2 = -0.845) agus comhghaol suntasach dearfach le fosfar atá ar fáil (R2 = 0.842) agus potaisiam atá ar fáil (R2 = 0.980). Léiríonn an acmhainneacht réadócs cáilíocht an réadócs, a mbíonn tionchar ag airíonna fisiceacha agus ceimiceacha áirithe na hithreach air de ghnáth, agus ansin bíonn tionchar aige ar shraith airíonna na hithreach. Dá bhrí sin, is fachtóir tábhachtach é chun treo chlaochlú cothaitheach ithreach a chinneadh67. Féadfaidh cáilíochtaí réadócs éagsúla staideanna agus infhaighteacht fachtóirí cothaitheacha éagsúla a bheith mar thoradh orthu. Dá bhrí sin, tá comhghaol suntasach ag an acmhainneacht réadócs le nítrigin atá ar fáil, fosfar atá ar fáil agus potaisiam atá ar fáil.
Chomh maith le hairíonna miotail, tá baint ag acmhainneacht creimeadh le hairíonna ithreach freisin. Bhí baint shuntasach dhiúltach ag acmhainneacht creimeadh le hábhar orgánach, rud a léiríonn go raibh tionchar suntasach ag ábhar orgánach ar acmhainneacht creimeadh. Ina theannta sin, bhí baint shuntasach dhiúltach ag ábhar orgánach le grádán poitéinsil (SN) (R2 = -0.713) agus ian sulfáit (R2 = -0.671), rud a léiríonn go mbíonn tionchar ag cion ábhair orgánaigh ar ghrádán poitéinsil (SN) agus ian sulfáit freisin. Bhí baint shuntasach dhiúltach idir pH ithreach agus potaisiam atá ar fáil (R2 = -0.728).
Bhí comhghaol suntasach diúltach idir nítrigin atá ar fáil agus salainn intuaslagtha iomlána agus iain chlóiríde, agus bhí comhghaol suntasach dearfach idir fosfar agus potaisiam atá ar fáil agus salainn intuaslagtha iomlána agus iain chlóiríde. Léirigh sé seo go raibh tionchar suntasach ag cion cothaitheach atá ar fáil ar mhéid na salainn intuaslagtha iomlána agus na n-ian clóiríde san ithir, agus nach raibh na n-ainiain san ithir fabhrach do charnadh agus soláthar cothaitheach atá ar fáil. Bhí comhghaol suntasach diúltach idir nítrigin iomlán agus ian sulfáit, agus comhghaol suntasach dearfach idir décharbónáit, rud a léiríonn go raibh tionchar ag nítrigin iomlán ar chion sulfáit agus décharbónáit. Is beag éileamh atá ag plandaí ar iain sulfáit agus iain décharbónáite, mar sin bíonn an chuid is mó díobh saor in aisce san ithir nó ionsúite ag collóidigh ithreach. Fabhraíonn iain décharbónáite carnadh nítrigine san ithir, agus laghdaíonn iain sulfáit infhaighteacht nítrigine san ithir. Dá bhrí sin, is tairbheach cion an nítrigine agus an húmas atá ar fáil san ithir a mhéadú go cuí chun creimeadh ithreach a laghdú.
Is córas í an ithir a bhfuil comhdhéanamh agus airíonna casta aici. Is toradh ar ghníomhaíocht sineirgisteach go leor fachtóirí creimeadh ithreach. Dá bhrí sin, úsáidtear modh meastóireachta cuimsitheach go ginearálta chun creimeadh ithreach a mheas. Agus tagairt á déanamh don “Chód um Imscrúdú Innealtóireachta Geoiteicniúil” (GB50021-94) agus do mhodhanna tástála Líonra Tástála Creimeadh Ithreach na Síne, is féidir grád creimeadh ithreach a mheas go cuimsitheach de réir na gcaighdeán seo a leanas: (1) Is creimeadh lag an mheastóireacht, mura bhfuil ann ach creimeadh lag, níl aon chreimeadh measartha nó creimeadh láidir ann; (2) mura bhfuil aon chreimeadh láidir ann, meastar é mar chreimeadh measartha; (3) má tá áit amháin nó dhó de chreimeadh láidir ann, meastar é mar chreimeadh láidir; (4) má tá 3 áit nó níos mó de chreimeadh láidir ann, meastar é mar chreimeadh láidir le haghaidh creimeadh dian.
De réir fhriotaíocht ithreach, acmhainneacht ocsaídiúcháin-laghdaithe, cion uisce, cion salainn, luach pH, ​​agus cion Cl- agus SO42-, rinneadh meastóireacht chuimsitheach ar ghráid creimeadh na samplaí ithreach ag fánaí éagsúla. Léiríonn torthaí an taighde go bhfuil na hithreacha ar gach fána an-chreimneach.
Is fachtóir tábhachtach é an poitéinseal creimeadh a théann i bhfeidhm ar chreimeadh an líontáin chosanta fána. Tá poitéinseal creimeadh na dtrí fhána níos ísle ná -200 mv, agus tá an tionchar is mó aige sin ar chreimeadh an mhogalra miotail suas an cnoc. Is féidir grádán poitéinsil a úsáid chun méid an tsrutha fáin san ithir a mheas. Is fachtóir tábhachtach é an sruth fáin a théann i bhfeidhm ar chreimeadh mogalra miotail ar fhánaí lár agus ar fhánaí suas an cnoc, go háirithe ar fhánaí lár. Bhí an cion salainn intuaslagtha iomlán in ithreacha na bhfánaí uachtaracha, lár agus íochtaracha os cionn 500 mg/kg, agus bhí an éifeacht creimeadh ar an líontán cosanta fána measartha. Is fachtóir tábhachtach é cion uisce ithreach a théann i bhfeidhm ar chreimeadh mogalra miotail ar lár-fhána agus síos an fána, agus tá tionchar níos mó aige ar chreimeadh mogalra cosanta fána. Is flúirseach cothaithigh in ithir lár-fhána, rud a léiríonn go bhfuil gníomhaíochtaí miocróbacha go minic agus fás tapa plandaí ann.
Léiríonn an taighde gurb iad an poitéinseal creimeadh, an grádán poitéinsiúil, an cion salainn intuaslagtha iomlán agus an cion uisce na príomhfhachtóirí a mbíonn tionchar acu ar chreimeadh ithreach ar na trí fhána, agus meastar go bhfuil creimeadh na hithreach láidir. Is é an creimeadh is tromchúisí ar an líonra cosanta fána ag an bhfána lár, rud a sholáthraíonn tagairt do dhearadh frith-chreimeadh an líonra cosanta fána iarnróid. Tá cur leis cuí nítrigine agus leasacháin orgánaigh atá ar fáil tairbheach chun creimeadh ithreach a laghdú, fás plandaí a éascú, agus an fána a chobhsú ar deireadh.
Conas an t-alt seo a lua: Chen, J. et al. Éifeachtaí chomhdhéanamh ithreach agus leictriceimice ar chreimeadh líonra fánaí carraige feadh líne iarnróid Síneach. science.Rep. 5, 14939; doi: 10.1038/srep14939 (2015).
Lin, YL & Yang, GL Saintréithe dinimiciúla fánaí fo-ghráid iarnróid faoi spreagadh crith talún. tubaiste nádúrtha.69, 219–235 (2013).
Sui Wang, J. et al.Anailís ar dhamáiste tipiciúil crith talún ar mhórbhealaí i gceantar Wenchuan i gCúige Sichuan a bhuail crith talún [J]. Irisleabhar Síneach Meicnic agus Innealtóireachta Carraige.28, 1250–1260 (2009).
Weilin, Z., Zhenyu, L. & Jinsong, J. Anailís damáiste seismeach agus frithbhearta droichid mhórbhealaigh i gcrith talún Wenchuan. Iris na Síne um Mheicnic agus Innealtóireacht Carraige. 28, 1377–1387 (2009).
Lin, CW, Liu, SH, Lee, SY & Liu, CC Éifeacht chrith talún Chichi ar sciorrthaí talún de bharr báisteach ina dhiaidh sin i lár Taiwan.Engineering Geology.86, 87–101 (2006).
Koi, T. et al.Éifeachtaí fadtéarmacha sciorrthaí talún de bharr crith talún ar tháirgeadh dríodair i ndobharcheantar sléibhe: réigiún Tanzawa, an tSeapáin.geomorphology.101, 692–702 (2008).
Hongshuai, L., Jingshan, B. & Dedong, L. Athbhreithniú ar thaighde ar anailís chobhsaíochta seismeach ar fhánaí geoiteicniúla. Innealtóireacht Crith Talún agus Creathadh Innealtóireachta.25, 164–171 (2005).
Yue Ping, Taighde ar ghuaiseacha geolaíochta de bharr chrith talún Wenchuan i Sichuan. Iris Gheolaíochta Innealtóireachta 4, 7–12 (2008).
Ali, F. Cosaint fána le fásra: meicnic fréimhe roinnt plandaí trópaiceacha. Iris Idirnáisiúnta na nEolaíochtaí Fisiciúla.5, 496–506 (2010).
Takyu, M., Aiba, SI & Kitayama, K. Éifeachtaí topagrafacha ar fhoraoisí trópaiceacha sléibhtiúla ísle faoi dhálaí geolaíocha éagsúla i Sliabh Kinabalu, Borneo. Éiceolaíocht Plandaí.159, 35–49 (2002).
Stokes, A. et al. Saintréithe fréimhe plandaí idéalacha chun fánaí nádúrtha agus innealtóireachta a chosaint ó sciorrthaí talún. Plandaí agus Ithreacha, 324, 1-30 (2009).
De Baets, S., Poesen, J., Gyssels, G. & Knapen, A. Éifeachtaí fréamhacha féir ar chreimeadh barrithreach le linn sreabhadh comhchruinnithe. Geomorphology 76, 54–67 (2006).