基于最大熵理论的黑土地土壤风蚀主导因子概率密度函数

土壤风蚀是一个复杂的过程,影响因素众多。严重的土壤风蚀会引起土壤质地变粗,结构变坏,土壤肥力下降,可持续生产能力降低,尤其东北黑土地耕作土壤疏松,抗蚀能力弱,水土流失日趋严重。众多因子对风蚀结果的影响是一个随机连续的概率事件,最终结果反映在风蚀量上。一次土壤风蚀可看作各变量随机组合作用于地表土的连续分布事件。为了将事件明了化,引入最大熵原理对风蚀变量寻找其熵概率密度函数,而目前运用最大熵原理来研究土壤风蚀的相关成果甚少。该方法对风蚀建模的筛选模型变量具有重要意义。     

裸露耕地风沙运动特性试验研究

以内蒙古阴山北部的典型农牧交错带耕地为试验区，利用手持式风速仪测定风速，JY222型地温仪测定地温，SC-I型集沙仪测定风蚀量，通过观测不同风速下的风蚀情况，获得裸露耕地风沙运动规律的参数——沙粒的起风速度、沙粒沿高度变化、风速、风蚀量的基本资料，详尽地分析了裸露耕地风沙运动的影响因素及运动特征。结果表明，耕地风沙运动与沙漠风沙运动不同,得出了耕地风沙运动的基本特性和运动规律。     

新疆卡拉贝利工程区不同地表风蚀特征

为研究干旱地区因开发建设项目区而产生较为强烈的以风蚀为主水土流失风蚀特征,选取新疆卡拉贝利工程区作为研究地点,以原始地表和破坏地表作为研究对象,采用集沙仪和风速仪进行风沙的收集和风速的监测,利用土壤筛和天平进行风蚀物粒径分级测量,并利用Spss进行数据统计分析,最终得到了该地区近地表不同下垫面风蚀规律特征。研究表明:破坏地表不同程度地增加了土壤风蚀的可能性,反复碾压地表和弃土场是该地区破坏地表的主要风蚀源;该地区风沙主要集中在距地表高度30cm内,主要土壤风蚀粒径0~500μm;输沙量和风蚀物粒径均随着高度的增加而减小,且输沙量沿高度呈指数函数递减;下垫面性质的不同直接影响了近地表土壤风蚀特征,破坏地表对输沙量的影响主要在近地表30cm内,反复碾压地表对风蚀物粒径的影响主要集中在距地表50cm内,弃土场对风蚀物粒径的影响则超过55cm。新疆卡拉贝利工程区不同下垫面地表在土壤可侵蚀性、土壤风沙流结构方面均表现出不同的特征。     

基于RWEQ模型的石渠县土壤风蚀评价 及影响因素分析

应用修正风蚀模型(RWEQ)对四川省甘孜藏族自治州石渠县进行土壤风蚀模数估算,分析土壤风蚀在石渠县的空间分布特征及各个因素对石渠县土壤风蚀作用的影响。结果表明,石渠县北部抗土壤风蚀能力优于南部,西南部受土壤风蚀影响最大;气象因子为土壤风蚀最主要的影响因子,在6月汛期时土壤风蚀模数达到最大;植被指数的空间分布特征与土壤风蚀模数空间分布特征契合,对其影响较深。     

东北黑土区土壤风力侵蚀及发展趋势分析

分析了黑土区土壤风蚀区域及风蚀主要因子,并从黑土区所处的地理位置、区域近40年气候变化规律、东北沙地沙漠化对黑土区土壤风蚀的影响方面分析了东北黑土区土壤风蚀的发展趋势,为该区土壤风力侵蚀研究及防治提供依据。     

东北黑土区土壤风力侵蚀及发展趋势分析

分析东北黑土区土壤风蚀区域及风蚀主要因子,并从黑土区所处的地理位置、区域近40年气候变化规律、东北沙地沙漠化对黑土区土壤风蚀的影响方面分析了东北黑土区土壤风蚀的发展趋势,为该区土壤风力侵蚀研究及防治提供依据。     

黑土地土壤风蚀特征参数及风蚀物分布规律研究

通过对黑土区风季风速和表土含水量的监测、旱作耕地风蚀物野外采集试验、室内风蚀物粒度分析试验,对东北黑土区土壤风蚀特征参数以及风蚀物的垂直分布规律进行定量研究,初步得出黑土区裸露耕地下垫面粗糙度、摩阻风速、起沙风速等风蚀过程的重要特征参数,得出黑土地土壤风蚀风沙流断面风蚀物含量、风蚀物颗粒尺度的垂向规律,为该区土壤风蚀、土地沙化的进一步研究与防治提供基础依据。     

旱作农田土壤风蚀物特征试验研究

以科尔沁沙地南缘的典型农牧交错带旱作农田为试验区,利用AVM-01型便携式风速计测定瞬时风速和任一时段的平均风速,采用自制沙尘采集器收集气流中的风蚀物,并对收集到的风蚀物进行筛分、称重和理化检验,详细地分析了不同高度输沙量、粒径分布、有机质和养分富集率等风沙运动影响因素的变化特征,初步了解该地区土壤风蚀的特点,为农田沙漠化防治提供理论依据。     

基于Landsat数据的中国西北干旱半干旱地区土壤风蚀时空分布——以武川县为例

风蚀是导致中国西北的干旱、半干旱地区土壤退化的主要原因之一。本文以武川县为例,基于第一次全国水力普查中风蚀预报经验模型,通过GIS平台,基于Landsat8数据计算2018年和2019年武川县的土壤风蚀模数,获取风蚀因子,并在空间分布特征以及土地利用方式、地形地貌和植被覆盖情况进行对比分析,结果表明,虽然草地面积增加,但随着耕地和林地面积减少,武川县的风蚀情况从以微度侵蚀和轻度侵蚀为主发展为以微度和强烈侵蚀为主,且耕地的土壤风蚀情况最为严重,草地次之,林地的风蚀程度最低。由此可见,除土壤水分、风速等因素外,土地利用方式、地形地貌和植被覆盖度也对土壤风蚀的程度有很大影响。     

风沙地花生茬休闲期耕作措施防蚀效应研究（英文）

[目的]选择一种适合辽宁省风沙地的耕作措施。[方法]研究花生茬休闲期秋翻耕、秋旋耕、秋起垄、春播前旋耕4种耕作措施对土壤理化性状效应。[结果]秋翻耕地表土壤风蚀严重、水分蒸发量大、养分损失多,秋旋耕地表土壤风蚀较重、水分含量较低、养分损失最多,秋起垄地表土壤风蚀轻、水分蒸发量小、养分损失较小,春播前旋耕地表土壤风蚀最轻、墒情好、养分损失最小。[结论]风沙地花生茬休闲期采取播前旋耕是首选防蚀耕作措施。     

空气密度时空统计特性及对基本风压的影响

  目的  基本风压的确定对评估结构抗风中风荷载设计值尤为重要。空气密度是计算基本风压的基本参数之一，其取值受地貌和气候类型的影响存在一定的差异性。因此，研究空气密度时空统计特性及对基本风压的影响对风荷载评估具有重要意义。  方法  该文基于山东省123个气象站2005—2017年的气温、气压和风速资料，计算并统计分析空气密度的概率分布特性、随冷暖季及空间分布变化规律，并结合由Gumbel分布统计分析得到的设计风速，探讨了空气密度对基本风压的影响。  结果  （1）全季空气密度的概率密度函数呈双峰型，区分冷暖季后与Gamma、Weibull、Burr及GEV概率密度函数拟合精度有所提升，冷、暖季空气密度分布函数分别与Weibull、Burr函数拟合较好；（2）空气密度由沿海向内陆地区逐渐减小，随海拔高度增加而减小；（3）在低海拔平原地区，冷季平均空气密度计算下的风压与固定空气密度1.25 kg/m3、考虑海拔对空气密度影响下的风压相差不大，在高海拔地区，固定空气密度1.25 kg/m3计算下的风压偏大；（4）对于山东低海拔平原地区，选取极值空气密度计算得到的基本风压较固定空气密度1.25 kg/m3、考虑海拔对空气密度影响的风压值大10% ~ 14%左右。  结论  该研究通过统计空气密度时空特性，并结合极值风速，探讨了不同空气密度对基本风压的影响，为结构设计中空气密度的选取提供重要参考。      

彰武县保护性耕作防治土壤风蚀效果监测

在彰武县中部和北部土壤沙化程度不同的5个乡镇建立农田土壤风蚀试验区,利用自制的被动型沙尘采集器测定不同耕作方式下农田土壤风蚀情况。结果表明:在风蚀过程中,不同耕作方式下土壤输沙量随着高度的增加呈下降趋势,变化规律符合幂函数关系。风蚀土壤颗粒粒度组成随高度增加所含的沙粒粒级越来越小。输沙量最大的耕作方式是花生茬深翻,其损失的主要是土壤中的粗沙粒和细沙粒,运动形式主要为跃移运动。秋翻地、秋浅旋灭茬、春浅旋灭茬、旋耕覆盖损失主要是土壤中的细沙粒和粗粉粒,其运动形式主要为悬浮运动。     

基于MaxEnt模型的北方抗旱造林树种适宜区分布

  目的  樟子松、油松、山桃和山杏作为中国北方半干旱半湿润气候区的常用造林树种,具备抗旱耐寒特性和保持水土的功能,研究其适宜空间分布对中国北方植被恢复具有指导作用。  方法  以半干旱半湿润气候区的樟子松、油松、山桃和山杏为研究对象,获取树种地理分布点位数据和与树种生态学相关的24个环境因子（地形、土壤和气象）,基于协同克里金插值法,将限制因子叠加法与最大熵模型（MaxEnt）相结合,研究4类树种适宜区分布。  结果  （1）4类树种MaxEnt模型预测精度达到准确水平（AUC > 0.90）。（2）影响樟子松分布的主导因子依次为土壤类型、最冷月均温和最冷月平均风速;油松的主导因子依次为高程、年均气温标准差、土壤类型、年降水量;山桃的主导因子依次为最暖月均温、高程、年极端最低气温、年均降水量标准差、坡度、土壤类型;山杏的主导因子依次为高程、土壤类型、最暖月平均降水量、湿润系数、最暖月均温。（3）樟子松中高适宜区主要分布于内蒙古、黑龙江、吉林等地,油松、山桃和山杏主要分布在山西、陕西、甘肃、河北、内蒙古等地。  结论  MaxEnt模型模拟结果,可准确反映4类树种的适宜区分布情况,结果可为我国半干旱半湿润区绿化造林提供适地适树的科学指导。      

风矢量对坡面降雨动能分布的影响

风矢量的存在既改变了雨滴的下降速度，也改变了雨滴溅击地面的角度，对坡面雨滴溅蚀的影响很大。只有垂直于坡面的雨滴速度分量所决定的降雨动能才是坡面溅蚀的初始动力。故将静风条件下的雨滴最终速度和风矢量分解，得到垂直于坡面的雨滴合速度。根据雨滴速度的分布律，导出了雨滴动能的分布函数和分布密度，并通过积分求得不同风速条件下雨滴动能均值随坡向坡度的分布规律。     

基于主成分分析法的土壤蒸发能力影响因子研究

[目的]为沙地土壤蒸发的研究提供参考。[方法]采用主成分分析法,分析与沙地土壤蒸发能力有关的18个影响因子系列的主成分,研究土壤蒸发能力的影响因子。[结果]通过特征值和特征向量的删减和剩余变量的舍弃分析,最终确定的主成分是由11个因变量共同构成的综合向量,它们所对应的载荷都达到了75%以上,并将沙地土壤蒸发能力的影响因子分为3类:温度因素、湿度因素、风速因素。在众多影响因子中,距地面高2.0m处的风速和相对湿度突出,它们所对应的因子累计载荷值分别是94.3%、94.2%。[结论]距离地面高2.0 m处的气象因子对土壤蒸发能力的影响最为显著。     

不同配置固沙林的防风阻沙效果

人工固沙林建设中，通过风洞模拟试验，研究丛状、两行一带、单行一带和均匀4种固沙林配置模式的防风阻沙效果。结果表明:1）在植被覆盖度均为20%的条件下，4种配置模式的固沙林都有显著降低风速的效果；4种配置在林带前和林带后风速变化差异不大，林带内风速变化差异显著，均匀和丛状2种配置模式降低风速的效果优于两行一带和单行一带，其中丛状配置在近地面防风效果最好；2）4种固沙林配置在林带内阻固沙效果明显，林带前、后均出现不同程度的风蚀，风蚀和积沙量随着风速的增加而增加，积沙总量:丛状>均匀>单行一带>两行一带。研究结果表明，丛状固沙林配置模式在综合防风、阻沙效果方面优于其他3种模式，此结果可为干旱沙区固沙林建设提供新的造林模式。     

福建西部地区林火发生格局及驱动因子分析

福建省西部地区森林覆盖率高,且是中国的林火高发区之一,但关于该地区的林火发生格局和预测预报的研究还不完善。以2000—2010年福建林火数据为基础,运用Ripley's K-function和逻辑斯蒂回归模型,综合考虑地形、气象条件、植被条件及人口密度4类因素,对福建西部地区林火分布格局及主要影响因子进行综合分析并建立预测模型。结果表明:福建西部地区2000—2010年间林火发生主要为聚集分布;海拔、日平均气温、日平均相对湿度、日降水、植被覆盖度、人口密度6个因子是福建西部地区林火发生的主要驱动因子;模型预测准确率接近70%且模型内自变量均显著。林火风险概率和火险等级显示,福建西部地区林火发生主要集中在西北部和中部地区。