金沙江干热河谷封禁管护坡面的产流产沙特征

运用坡面径流泥沙小区定位观测方法,2003年雨季对金沙江元谋干热河谷水土流失封禁管护措施的坡面产流产沙特征进行了对比研究。结果显示,封禁管护措施有较好的调节径流和减少土壤流失的作用,其产流量比干扰荒草地减少39.04%,产沙量减少50.26%;产流量与产沙量均与降雨量和最大10 min时段降雨强度呈显著幂函数关系,复相关系数分别在0.882和0.888以上;产沙量与产流量之间的线性关系显著,相关系数在0.929以上。     

坡度对黔西北地区坡面产流产沙的影响

利用野外径流小区观测获得的径流泥沙数据与降雨资料,分析了黔西北地区坡面产流产沙随坡面坡度变化产生的变化规律。结果表明:(1)坡面产流量与产沙量随坡度的增加呈先增大后减小再增大的变化趋势。(2)坡面产流量和产沙量与大雨和暴雨存在显著性相关关系,这2类降雨条件下产流量占总产流量的71.3%~76.5%;产沙量占总产沙量的75.9%~93.8%。(3)坡面产流量与中雨强型侵蚀性降雨显著相关;坡面产沙量与高雨强型侵蚀性降雨显著相关,该类降雨条件下产沙量占总产沙量的46.6%~76.4%。(4)坡面产流产沙与降雨复合因子PI30在不同坡度条件下呈幂函数关系。     

太行山区人工油松林对坡面入渗产流的影响

通过径流小区试验对太行山区人工油松林与灌草地的坡面产流入渗特征进行比较分析研究.结果表明:2种植被覆盖下的坡面产流量较小,入渗量较大.随着降雨量增加,坡面产流量和入渗量均呈增大的趋势.小降雨量时,松林小区的坡面产流量和入渗量均比荒坡小区的小;大降雨量时,松林小区的坡面产流量比荒坡小区的大,入渗量仍比荒坡小区的小.在一次降雨过程中,松林小区的出流历时长于荒坡小区的.大强度降雨时,松林小区出流的峰值流量和出流量均大予荒坡小区的;小强度降雨时则相反.土壤含水率较高是可能造成松林小区降水入渗量小,壤中流量大,出流历时长和洪峰流量暴涨暴跌的主因.     

不同逆坡耕作强度对干热河谷区坡耕地水蚀的影响

为了研究不同逆坡耕作强度导致的土壤位移对坡面水蚀的影响,以金沙江干热河谷区坡面径流小区为研究对象,在径流小区5°,10°,15°坡面上,进行单宽流量为0.6 m^2/h的放水试验。在10°坡面的下坡位置设置0.05,0.10,0.20 m土层深度,分别代表连续耕作80,69,46年导致下坡位置土壤损失土层变薄情况。通过收集径流小区出口的产流量和产沙量,研究在不同坡度上的不同逆坡耕作强度导致的土壤位移对坡面产流率、产沙率、总流量和总产沙量的影响。结果表明:(1)在10°坡面,耕作年限越长,产流越快,不同耕作强度(年限)的产流率、总产流量、产沙率和总产沙量均表现46年<69年<80年的变化趋势,说明长期逆坡耕作导致的土壤位移加速了坡面水蚀的发生;(2)在耕作69年的坡面,坡度越大,产流越快。在测定坡度范围,产流率、总产流量、产沙率和总产沙量均表现出5°<10°<15°的变化趋势,即坡度的增加明显增大了坡面水蚀;(3)随耕作侵蚀强度的增大,坡面产流率与产沙率间的指数增长关系越显著,而坡度的增大弱化了水沙指数函数关系。研究成果可为揭示干热河谷区逆坡耕作强度和坡度对水蚀的作用机理提供参考。     

金盆水库溃坝洪灾损失预测研究

运用水土保持原理和系统动力学的理论和方法,以金沙江干热河谷元谋区的3个径流小区(自然坡面、人工禁闭坡面和水平台整地坡面)为研究对象,建立坡面水土流失系统动力学模型,把小区观测数据输入模型利用VENPLE软件模拟运行得到次降雨过程中的地表产流量过程和坡面土壤流失过程.模拟得出的产流量和土壤流失量与实测值比较,相对误差在6.9%～17%之间,说明所建模型基本可靠.     

黔西高原坡面次降雨产流产沙特征

利用野外径流小区径流泥沙观测数据与降雨特征资料,定量研究黔西高原地区降雨对坡面产流产沙的影响.结果表明:1)黔西高原地区年均侵蚀性降雨为22次,中、低降雨强度型降雨次数占降雨次数的93.0％;2)坡面产流产沙特征与降雨的年内分布密切相关,5-8月坡面产沙量占总产沙量的99.2％,产流量占总产流量的95.8％;3)坡面产沙量与降雨量存在显著的指数相关关系,其指数方程为M=0.346e0.109P;4)坡面产流产沙与中、高降雨强度型大雨和暴雨密切相关,4次暴雨事件产生的径流量占总径流量的57.3％,产沙量占总产沙量的91.5％.     

北京山区河岸植被的水土保持效益

通过野外简易径流小区的放水冲刷试验,研究北京山区河岸带不同植被类型水土保持效果差异。试验设计4,6,8L/min 3种上方来水流量以及6种植被类型小区坡面,冲刷历时31min,试验过程收集径流泥沙样,分析不同径流小区的产流产沙特征。结果表明:(1)各植被类型小区平均总产流产沙量(43.29L/m~2,0.71kg/m~2)均显著小于裸坡下平均总产流产沙量(65.86L/m~2,3.21kg/m~2)(p0.05)。植被具有明显的减流减沙效益,且减沙效益(78.66%)大于减流效益(36.16%);(2)不同植被类型间减流减沙效果不同,随着放水流量的上升,坡面产流速率、产沙速率不断上升,其中以狗牙根小区平均产流速率(6.16L/min)、平均产沙速率(55.50g/min)最小,水土保持效益较好;(3)不同植被类型小区稳定入渗速率差异显著(p0.05),均大于裸坡条件下的稳定入渗速率(42mm/h),其中以狗牙根小区坡面的径流稳定入渗速率最大(129.0mm/h)。综上所述,植被具有明显的蓄水保土效益,且不同的植被类型间减流减沙效果差异显著。研究结果为北京山区河岸带进行生态环境安全建设以及生态修复提供了基础理论依据,并且为河岸边坡的植被修复物种选择提供了参考依据。     

植被覆盖坡面土壤侵蚀的水动力学机理

[目的]研究植被覆盖坡面土壤侵蚀发生的动力学机制,为揭示华北土石山区植被覆盖坡面侵蚀机理提供理论支撑。[方法]从坡面径流水动力学特性出发,基于人工模拟降雨的方法,定量研究油松、侧柏、栓皮栎和酸枣覆盖坡面径流水动力学过程和侵蚀过程的相互关系。[结果]侧柏覆盖坡面的产流量最大,平均总产流量为56.85 L。而产沙量最高的则是栓皮栎覆盖坡面,平均总产沙量高达1 189.15 g。各植被覆盖坡面径流流速范围为0.803±0.213～4.276±0.430 m/min。栓皮栎覆盖坡面径流流速最快,平均流速为2.930 m/min。4种植被覆盖坡面径流雷诺数和弗劳德数范围分别为7.271～62.630和0.177～0.900,径流雷诺数与弗劳德数均随着降雨强度的增大而增大。[结论]坡面植被覆被具有良好的减流减沙效果。植被覆盖坡面径流水动力学要素与产沙率密切相关,是预测土壤侵蚀过程的重要因子。     

煤炭开采区废弃物堆置体坡面侵蚀特征研究

通过野外布设坡面径流小区观测点量测,采用多年平均侵蚀模数来定量描述煤炭开采区废弃物堆置体坡面侵蚀强度,并通过模拟径流冲刷试验研究了煤矸石、自燃煤矸石、煤矸石覆土三种堆置形式坡面产流和产沙过程、侵蚀特征及抗冲性能。结果表明,在小流量冲刷下,煤矸石抗冲刷性能最大,坡面侵蚀轻微,几乎不产沙。以此为依据,提出了煤矸石排放工艺和废弃物堆置体坡面侵蚀防治的一些见解。     

不同规格鱼鳞坑坡面侵蚀过程及特征研究

探究不同雨强下鱼鳞坑措施的坡面侵蚀规律及特征,对进一步明晰该措施的径流泥沙调控机制具有重要意义。该研究采用小区模拟降雨试验,研究3种雨强(40,70和100 mm/h)条件下2种规格鱼鳞坑坡面的蓄水保土效益及侵蚀过程,并探讨鱼鳞坑坡面水沙特征及其与细沟形态之间的关系。结果表明,鱼鳞坑的径流泥沙调控作用明显但也存在阈值,在措施被冲垮前,各处理减流效益和减沙效益分别为66.02%~82.20%和85.77%~91.91%;平均径流强度和输沙速率分别为平整坡面的18.87%~33.21%和10.04%~15.38%;当鱼鳞坑被冲垮后,坡面产流量和产沙量分别为平整坡面的1.00~1.22倍和1.39~3.53倍,其平均径流强度和输沙速率分别为鱼鳞坑冲垮前的4.60~7.46倍和13.70~16.75倍。鱼鳞坑坡面径流含沙率在措施冲垮前后的差异较大,水沙关系线性拟合的斜率在措施被冲垮前为0.020和0.035,而冲垮后斜率为0.205和0.231,同时坡面总产沙量和峰值产流产沙量与细沟形态显著相关。因此,鱼鳞坑措施对坡面产流产沙特征及形态的影响在其调控阈值前后有较大差异。研究可为鱼鳞坑坡面水土流失的研究可为区域水土保持措施配置及管理提供相应的依据。     

基于科学计量的中国农业工程研究热点探析

农业可持续发展是农业工程研究所追求的目标,也是农业工程学科需要重点解决的问题,准确把握与判断学科发展方向对促进农业可持续发展具有重要意义。该研究以1957—2014年发表在《农业工程学报》与《农业机械学报》中的学术论文为研究对象,应用科学计量学方法与可视化知识图谱技术,直观呈现了不同阶段中国农业工程研究热点,总结了不同阶段研究热点组成与基本特征,探讨了研究发展总体趋势。研究表明,中国农业工程研究总体上经历了以较单一热点主题向多元化主题发展的过程;在研究领域方面经历了从简单工程技术在农业中的应用向工程技术与计算机、生物、资源、环境与生态等科学的跨学科交叉融合及丰富化过程,在研究手段与技术应用上经历了从简单的实验分析向计算机模拟仿真、智能控制及物联网等高新技术为主的创新与拓展过程。当前中国农业工程研究正向以信息化、自动化和智能化为核心的智能精准农业技术研究方向发展,突破环境与资源约束,发展高效、安全与可持续现代农业成为学科研究与发展的新方向。研究可为相关研究人员追踪学科发展方向提供参考。     

山梨醇对植株抗逆性作用的研究进展

山梨醇作为一种重要的植物内源物质,广泛参与调控植株防御反应和形态发育相关的多种生物学过程,应对各种环境胁迫的应激反应,因此山梨醇使植株获得抗性的研究受到广泛关注。本文综述了近年来山梨醇在植株抗逆性研究中取得的进展,包括植物在遭受环境胁迫时植株体内山梨醇含量的变化,以及外源山梨醇在促进植株对营养元素的吸收和提高愈伤组织诱导率等方面的应用研究,提出了当前山梨醇研究中存在的问题,并对山梨醇提高植株抗逆性在我国高产优质高效农业发展中所起的作用进行了展望。     

基于互联网的大学德语教学探讨

互联网突破了传统教学模式的时空限制,为外语教学提供了丰富的背景资料,,也对外语教学提出了新的要求和挑战。阐述了利用互联网辅助大学德语教学的优越性,分析了互联网在德语教学中应用的可能性,并对现代大学德语教学模式提出了尝试性的建议。     

土壤中优势流的几个基本问题研究

优势流是指土壤在整个入流边界上接受补给,但只通过少部分土体的快速运移.优势流是一种普遍存在的现象,而不是一种特例.它受许多因素的控制,如土壤中的大空隙、土壤结构、土壤质地、土壤水分含量、土壤初始水分含量、水和溶质的施加速率及溶质的施加方法等.优势流的产生机理主要有2种:一种是由土壤介质的非均质性所驱动的优势流;另一种是由湿润锋的不稳定性所驱动的优势流.目前,优势流的监测方法主要有取土壤原状土、实验室内的土柱出流试验及染色示踪试验.尽管优势流的模拟非常困难,但人们仍提出了许多模型来描述它.今后优势流研究的重点应放在进行大量的综合性野外试验,以获取足够的数据资料来确切地刻划优势流;发展新的观测技术以便在时间和空间上监测优势流;建立新的模型来模拟优势流,从而进一步解决与土壤和地下水污染有关的环境问题.     

江西红壤之气候问题

一、绪言气候对于成土作用之影响至大且巨,故论者常以气候为成土作用之唯一动力,往往以某地之气候情形推断某地之土壤分布;亦复由土壤而推知其气候。此种立论乃系往日土壤学者日积月累之经验,其中尤以俄人之贡献最多。然按诸事实,则不尽然,盖成土作用之动力,不仅限于气候,同时某地之气候,亦并非一定不变老也;目前所见之土壤并非仅限于气候性土壤,而真正之气候性土壤亦非即为该区之区域性土壤也,二者时可合而为一,有时则大不相同,而决不能混作一谈也。赣省境内,红壤遍布,气候以赣南较温热,属亚熟带(华南区),赣北较凉属温带(华中区)(1)     

历史时期黄土高原生态环境建设分析

采用科学史观简要分析了黄土高原生态环境演变的历史过程，通过分析认为，历史时期的黄土高原生态环境演变不再单纯表现为自然过程，而是与人类活动密切相关的人地互动过程，人为因素黄土高原生态环境历史演变具有双重意义，既通过耕种对自然环境破坏，还进行农业生态环境建设，提高土地承载能力，其主要是由不同的环境观和社会因素造成的。人类对生态环境影响以资源利用为主，有意识的建设活动较少，农业生态环境建设成就巨大，生态环境演变具有明显历史进程，被动的生态环境保护和恢复对生态环境演变有特殊意义，历史时期黄土高原农业生态环境建设实践及其成效在农不利环境，土壤环境，水土保持等方面表现突出，历史时期生态环境建设研究具有现实意义，在当今西部大开发机遇下，应借鉴历史经验，加快黄土高原生态环境建设，建议采用科学的环境修复和农业生态环境建设 同步进行，建设结构 水土保持型大农业生态环境。     

基于GIS的北京市土壤侵蚀量计算

 定期公告水土保持监测情况是水土保持法等法律法规的主要规定之一,但如何利用监测站点的现测数据较为科学准确地推算区域土壤流失量及水土保持效益,是目前水土保持公告中存在的主要问题之一。以北京市为例,利用全市水土保持监测网络站点观测到的降雨量及水土流失量等资料,基于GIS平台和降雨侵蚀力模型,对2009年北京市土壤流失量进行定量计箅。结果表明,计箅结果可靠,方法可行,可为其他地区计箅土壤侵蚀量提供参考。     

基于DEM的栖霞山区日照时数模拟研究

针对栖霞市地形变异对太阳辐射在地面分布的影响,利用数字高程模型为基本信息源,在提取数字坡度模型和数字坡向模型的基础上,采用多层面复合分析的方法,通过对地形要素与其他气候要素的复合分析,建立了区域地面的太阳辐射模型。模拟计算过程中,每一个栅格单元瞬时太阳辐射能量的计算是其中最基础的工作,通过对瞬时太阳辐射量的时段累计,可获得日、月、年的太阳辐射总量。该结果可望进一步转换成对农作物生长有重要影响的积温、无霜期等重要的小气候指标,为精细农业的实施提供了重要的数据资源。     

Study on soil cracks in pneumatic subsoiling based on LSTM

This paper reports research based on pneumatic subsoiling and the design of a pneumatic subsoiling mechanism to overcome the problems of high resistance and high energy consumption of subsoiling. By analysing soil-specific resistance, soil disturbance rate and soil bulkiness under different air pressure conditions, it is concluded that pneumatic subsoiling can effectively break the soil plough pan and reduce resistance to subsoiling. In order to analyse the impact of air pressure on subsoiling, in this study, principal component analysis was used to analyse the pneumatic subsoiling disturbance parameters (working air pressure, working depth and working speed), and the test results show that the contribution of air pressure to subsoiling resistance and subsoiling disturbance surface reached 24% and 25%, respectively. An orthogonal test was used to analyse the specific resistance of subsoiling, and its significance coefficient is 0.95. Long short-term memory neural networks (LSTM) and bidirectional long short-term memory neural networks Bi-LSTM. are used to predict the cracks on the disturbed surface of subsoiling. LSTM is a method to predict future occurrence using time series data, which can be used to predict the cracks on the disturbed surface of soil, while Bi-LSTM network is an innovative computing paradigm, which learns bidirectional long-term correlation between time step and sequence data, to predict the trend of fissures on the disturbed soil surface. The RSME of LSTM and Bi-LSTM are 4.80 and 6.55, and their determinative factor R² is 0.95 and 0.94 respectively, which indicates that LSTM and Bi-LSTM can effectively predict the cracks of pneumatic subsoiling. By analysing the specific resistance of pneumatic subsoiling, it can be shown that pneumatic subsoiling can reduce subsoiling resistance and expand the disturbance surface of subsoiling so as to achieve the effects of subsoiling, drag reduction and reduction of fuel consumption.