城市土壤演变及其生态环境效应(科学专著·前沿研究)

第1章城市土壤物质组成1

1.1人类活动与城市土壤物质来源1

1.1.1工业活动1

1.1.2交通运输活动3

1.1.3矿业活动3

1.1.4军事活动3

1.1.5其他4

1.2城市土壤物质组成特征4

1.2.1矿物质4

1.2.2有机物质7

1.2.3生物多样性8

参考文献10

第2章城市土壤形成与分类16

2.1城市土壤的形成16

2.1.1成土因素16

2.1.2成土过程18

2.2城市土壤分类24

2.2.1世界土壤资源参比基础24

2.2.2欧洲25

2.2.3北美洲30

2.2.4大洋洲31

2.2.5南非32

2.2.6中国32

参考文献42

第3章城市土壤物理性质演变与环境效应50

3.1城市土壤颗粒组成50

3.1.1土壤砾石化50

3.1.2土壤质地粗粒化50

3.2城市土壤的结构与孔隙特征51

3.2.1土壤压实51

3.2.2土壤结构53

3.2.3土壤容重54

3.2.4土壤孔隙度55

3.2.5土壤紧实度56

3.2.6压实指标间的关系58

3.2.7压实的影响因素59

3.2.8压实分级61

3.2.9土壤封闭62

3.3城市土壤的水分特性63

3.3.1田间持水量63

3.3.2萎蔫点含水量63

3.3.3*大有效水含量65

3.3.4土壤“水库”库容损失66

3.4城市土壤的入渗特性69

3.4.1入渗速率69

3.4.2入渗的影响因素70

3.4.3入渗速率的分布72

3.4.4地表径流系数74

3.5城市土壤物理退化的环境效应75

3.5.1物理退化对地表径流的影响75

3.5.2物理退化对水质的影响78

3.5.3物理退化对热量和气体交换的影响79

3.5.4物理退化对养分转化和生物的影响81

参考文献83

第4章城市土壤关键元素循环与环境效应89

4.1城市土壤碳循环特征与环境效应89

4.1.1城市系统碳循环89

4.1.2土壤碳的来源与组成91

4.1.3土壤碳含量与分布93

4.1.4土壤碳形态与转化97

4.1.5土壤碳循环的环境效应99

4.2城市土壤氮循环特征与环境效应101

4.2.1城市系统氮循环101

4.2.2土壤氮的来源102

4.2.3土壤全氮含量103

4.2.4土壤氮形态与转化104

4.2.5土壤氮输出106

4.2.6土壤氮循环的环境效应107

4.3城市土壤磷循环特征与环境效应108

4.3.1土壤磷循环108

4.3.2土壤磷的来源109

4.3.3土壤磷形态与转化110

4.3.4土壤磷迁移与剖面分布112

4.3.5土壤磷富集114

4.3.6土壤磷损失及其环境效应116

4.4城市土壤其他元素特征118

4.4.1铁118

4.4.2钙118

4.4.3钾119

4.4.4钠120

4.4.5氯121

参考文献121

第5章城市土壤酸碱度与污染特征131

5.1城市土壤酸碱度131

5.1.1土壤酸碱度变化131

5.1.2土壤pH的空间分布135

5.1.3土壤pH变化的原因137

5.1.4土壤pH变化的环境影响139

5.2城市土壤重金属污染139

5.2.1土壤重金属的来源139

5.2.2土壤重金属含量与空间分布140

5.2.3土壤重金属化学形态特征和移动性154

5.2.4土壤重金属健康风险评价159

5.2.5土壤重金属化学修复164

5.3城市土壤有机污染物167

5.3.1土壤有机污染物的来源167

5.3.2土壤多环芳烃168

5.3.3土壤多氯联苯170

5.3.4其他有机污染物 173

参考文献175

第6章城市土壤磁性特征及其环境意义185

6.1土壤磁性和磁学参数185

6.1.1物质磁性的起源185

6.1.2土壤磁性矿物186

6.1.3土壤磁畴187

6.1.4土壤磁学参数187

6.2城市土壤磁性的特异性190

6.2.1表土磁化率的空间分异190

6.2.2表土磁性异常增强的原因192

6.2.3土壤剖面磁性参数的垂向变化193

6.2.4土壤磁性颗粒的粒径197

6.2.5土壤磁性矿物的矫顽力199

6.2.6土壤磁性颗粒微形态和微化学特征200

6.3城市土壤磁性增强的环境意义204

6.3.1土壤磁性与重金属含量的关系204

6.3.2土壤磁性组分的地球化学特征206

6.3.3磁学方法检测城市土壤污染的优缺点210

参考文献212

第7章城市环境和人类活动的土壤记录217

7.1城市土壤文化层特征217

7.2城市环境演变的土壤碳记录219

7.2.1南京的历史文化层219

7.2.2土壤有机碳记录221

7.2.3土壤黑碳记录224

7.3城市土壤碳组成特征及其指示意义226

7.4城市土壤演变的重金属记录227

7.4.1不同历史时期土壤重金属含量特征227

7.4.2文化层中铅的来源232

7.4.3文化层中重金属的区域差异234

参考文献236

第8章城市土壤时空变异与表征239

8.1城市扩张及土壤演变239

8.1.1城市扩张模型239

8.1.2土壤属性的时间演变243

8.2城郊农序列土壤性质空间变异251

8.2.1土壤颗粒组成251

8.2.2土壤酸碱度和CaCO3252

8.2.3土壤养分元素253

8.2.4土壤重金属256

8.2.5土壤性质变异的空间解析259

8.3城市土壤的空间分布与制图261

8.3.1土壤空间制图261

8.3.2土壤制图方法263

8.3.3土壤制图实例分析264

8.3.4土壤性质制图精度评价272

参考文献275

第9章城市土壤生态服务功能与评价278

9.1城市土壤的水热调节278

9.1.1土壤热量调节功能278

9.1.2土壤水分调节功能280

9.1.3土壤水分调节功能评价282

9.2城市土壤固碳287

9.2.1土壤固碳功能287

9.2.2土壤固碳功能评价288

9.3城市土壤养分循环与存储294

9.3.1土壤养分循环功能294

9.3.2土壤养分存储和循环功能评价295

9.4城市土壤的污染物净化功能297

9.4.1土壤的污染物控制功能297

9.4.2土壤的缓冲与过滤功能评价298

9.4.3土壤重金属吸附功能评价301

9.5城市土壤的其他服务功能305

参考文献305

第10章城市土壤利用与管理310

10.1城市土壤与城市规划310

10.1.1土壤特性与城市规划310

10.1.2土壤功能与城市规划311

10.1.3土壤环境质量与城市规划311

10.1.4土壤与田园城市规划312

10.1.5土壤与公园城市规划313

10.2城市土壤与城市农业313

10.2.1城市农业的概念与功能313

10.2.2健康土壤在城市农业中的地位315

10.2.3城市农业活动中健康土壤的培育措施315

10.3城市土壤与园林绿化和景观设计316

10.3.1城市土壤景观生态类型316

10.3.2景观植物对土壤的要求317

10.3.3不同城市景观生态类型的土壤设计320

10.4城市土壤与工程建设328

10.4.1工程建设中的城市土壤问题328

10.4.2道路工程中的土壤管理328

10.4.3地基加固与基坑防护中的土壤管理330

10.4.4污染土壤处理332

10.4.5工程施工中的土壤管理333

10.5城市污染土壤处置与修复334

10.5.1污染地块的概念及其现状334

10.5.2城市污染土壤修复技术335

10.5.3地下水修复技术340

10.6城市土壤环境管理341

10.6.1土壤环境管理及其污染控制341

10.6.2土壤环境保护面临的主要问题342

10.6.3土壤环境保护与管理对策344

10.7场地修复案例345

10.7.1调查采样345

10.7.2调查结论347

10.7.3风险评估348

10.7.4场地修复349

10.7.5修复效果评估353

参考文献355

索引359