基于数字图像的风蚀地表颗粒粒度特征及空间异质性

基于数字图像处理技术获取了吉兰泰盐湖北部风蚀粗粒化地表不同粒级风蚀颗粒的百分含量,并采用经典统计学和地统计学分析方法对各粒级颗粒的空间异质性进行了分析.结果表明:1)高度可蚀(＜0.42mm)、半可蚀(0.42～0.84mm)和不可蚀(＞0.84mm)颗粒百分含量的均值分别为17.20％、20.73％和47.38％,说明研究区地表物质组成以不可蚀颗粒为主.2)高度可蚀、半可蚀和不可蚀颗粒含量的变异系数分别为53.31％、32.75％和41.58％,3者的半方差函数最优拟合理论模型均为指数模型,变异系数和半方差函数模型说明地表物质组成中,颗粒越小,其空间分布的变异性越大.3)3类风蚀颗粒的空间分布格局均呈斑块状,说明颗粒空间分布格局是由结构因素和随机因素共同作用的结果.其中,成土母质、风蚀及植被分布状况是造成不同粒级颗粒分布出现差异的主要驱动力,此外,人为过程在一定程度上也影响了颗粒的再分布.     

河西走廊斑块植被区表层土壤粒径及其分形维数的空间变异特征

结合描述性统计和地统计学的方法,对河西走廊典型斑块植被区表层土壤粒径及其分形维数的空间变异特征进行分析。结果表明:1该样地表层土壤粒径(d)主要以细砂(0.25 mm≥d0.075 mm)和中砂(0.5 mm≥d0.25 mm)为主,两者占土壤颗粒组成的88.33%,分形维数为1.09~2.12;2分形维数与粗砂(d0.5 mm)、中砂、细砂的质量含量分别成负相关关系,且相关系数都较小,而与粉砂(d≤0.075 mm)含量呈极显著的正相关关系(R=0.94,P0.01);3粗砂含量和细砂含量变异函数的最佳理论拟合模型均为指数模型,且空间自相关性较强,空间自相关分别为29.4 m和37.5 m;分形维数、中砂含量和粉砂含量变异函数的最佳理论拟合模型均为线状模型,空间自相关性较弱,且自相关为167.24 m,由随机因素引起的变异占总变异的比例较大;4土壤颗粒组成的普通Kriging插值结果表明,粗砂含量和中砂含量在样地东北方位分布的比重较大,与细砂含量和粉砂含量的分布成相反的分布状态。     

灌木林优化配置格局对土壤风蚀的影响

低覆盖度时,灌木林的水平配置格局成为制约土壤风蚀的重要因素。以宁夏盐池县风沙区人工灌木林基地为试验区,研究了不同下垫面类型和不同配置格局的灌木沙障对风速、近地表输沙率和地表粗糙度的影响。结果表明:灌木林的防治土壤风蚀能力与灌木林的种类、高度和配置格局有直接关系:行带式配置能显著提高灌木林的防风效果,其中以沙柳林效果最佳;三行一带、平均高1.5m、行距1.5m、插深0.5m配置规格的沙柳沙障对地表土壤风蚀的控制效果最好,但防护范围限15倍带高以内;在行数一定的情况下,沙障高度越低,控制土壤风蚀能力越强。     

基于GIS的吉兰泰盐湖潜在石盐资源分析

吉兰泰盐湖位于内蒙古西部贺兰山以西的吉兰泰凹陷中.早在清代时期,该盐湖就成为我国西部重要的石盐原材料基地.经历数年来的大规模开采,该盐湖石盐资源出现了危机.虽然当地采取了一系列措施,但未能从根本上遏制可开采资源日渐减少的趋势.尽管前人多以时间为主线研究了吉兰泰盐湖的演化过程,但对盐湖资源及其空间分布的研究较少.因此,文中收集了吉兰泰盐湖地区的水文地质钻孔资料,借助地理信息系统(GIS)平台,对石盐矿层及其下伏深湖亚相地层进行空间分析,尝试探讨吉兰泰盐湖的空间演化并在当前采盐区周边探寻可采资源潜力.结合前人的研究资料,文中认为自距今10ka以来湖盆中心向东北部发生了约3km的迁移;在现今吉兰泰盐湖的工业采区的西南部地区存在约1300万t的潜在石盐储量,盐层厚约2m,延伸面积约6km2.     

乌斯吐自然保护区乔木格局及草本多样性研究

运用点格局分析方法,对乌斯吐自然保护区5块样地内乔木空间格局进行分析,结果表明：集群分布为该地乔木主要的空间格局,样地a、样地e在所有空间尺度下均呈现显著的集群分布格局,样地b、样地d在较小的空间尺度下（r＜8 m）呈现随机分布;而在较大的空间尺度下仍然呈现集群分布,只有样地c在所有尺度下都呈现随机分布。采用6个不同的多样性指数对林下草本多样性进行分析,结果表明：该地草本物种多样性表现出与乔木空间格局具有显著的关联性,即乔木呈现集群分布的样地内,草本多样性较高。     

呼伦贝尔沙质草原风蚀坑表层土壤粒度特征

以呼伦贝尔沙质草原北部沙带中段陈巴尔虎旗完工镇境内风蚀坑环境为研究对象,选取不同发育形态的典型风蚀坑类型,通过系统的风蚀坑形态测量和风蚀坑表面沉积物粒度分析,研究沙质草原风蚀坑表层土壤粒度特征。结果表明:各风蚀坑沙物质总体结构以细砂为主,其次是中砂,极细砂和粉粒含量很少,且除了未风蚀草原表土含极粗砂,其他风蚀阶段皆不含;不同阶段风蚀坑的土壤粒径频率曲线,除消亡阶段为极负偏外,其他阶段均表现为负偏,峰态变化趋势与分选性一致,砂粒分布集中程度依次为:未风蚀草地消亡阶段固定阶段裸地沙斑活跃发展活化阶段,按照分级标准峰态均为中等范围;研究区沉积物粒度组成比较均一,各发育阶段风蚀坑表层颗粒分布曲线型式基本一致,由于风蚀强度的增加,曲线偏向粗颗粒一侧,风蚀活动强度加大及植被破坏程度加剧引起风蚀坑表层砂粒粗化。     

膜下滴灌前后表层土壤水分空间变异性

以2 m×2 m的网格布点,采用经典统计学和地统计学结合的方法研究了一次灌溉前后膜下滴灌棉田的表层土壤体积含水量的空间变异性特征。结果表明:(1)灌溉前后表层土壤含水量变异系数(CV)分别为28.7%和21.8%,均表现出中等变异特性,颗粒分布能为灌溉前后表层土壤含水量的变异系数变化提供参考。(2)灌溉前后表层土壤含水量的半方差函数均可用高斯模型很好地描述(R20.9),对应的空间异质比(C0/(C0+C))分别为0.201和0.324,表现出强烈和中等的空间依赖性;灌溉后,表层土壤含水量空间自相关性减小,4.373 m可作为该研究区域的参考取样步长。(3)灌溉前后表层土壤含水量的Moran’s I随滞后距离变化的趋势大体一致,且灌前表层土壤含水量的自相关性较灌后显著。(4)Kriging插值结果表明,灌溉前后含水量空间分布较相似,表现出显著的变异性,且灌后含水量分布较灌前复杂。     

科尔沁地区不同类型沙地土壤饱和导水率特征分析

土壤饱和导水率反映了土壤的入渗性质,是研究水分在土壤中运动规律的重要水力参数。利用Guelph入渗仪测量了科尔沁地区樟子松林、灌木林和草地0-20cm、20-40cm和40-60cm三个不同土层深度的土壤饱和导水率,分析了这三种类型沙地土壤饱和导水率的差异及其随土层深度的变化特征。结果表明:1)平均土壤饱和导水率樟子松林较大,草地次之,而灌木林较小,它们的平均取值在0.63～12.50mm/min范围内;随土层深度增加,樟子松林土壤饱和导水率逐渐增大,而草地的逐渐减少,灌木林的随土层深度变化不大;2)樟子松林和灌木林土壤饱和导水率与容重显著负相关;灌木林和草地土壤饱和导水率与细沙百分含量显著负相关,而与中沙百分含量显著正相关;樟子松林和草地土壤饱和导水率与粗沙百分含量显著正相关。     

吉兰泰盐湖盆地土壤铬、汞、砷污染的负荷特征与健康风险评价

选取西北旱区吉兰泰盐湖盆地为研究对象,土壤按照表土层(0~10 cm)、心土层(10~50 cm)和底土层(50~100 cm)分层取样,系统采集了120个土壤样品,测定了重金属Cr、Hg和As以及主要化学成分的含量,以数理统计法、Tomlinson污染负荷指数法、US EPA健康风险评估模型,解析评价了盐湖盆地Cr、Hg和As的污染及污染负荷特征、潜在健康风险水平及空间分布特征。结果表明:(1)吉兰泰盐湖盆地土壤各层均含有Cr、Hg、As,以内蒙古地区背景值为基准,盐湖盆地土壤存在Cr、Hg、As的局部超标点或超标区域,Hg和As的超标率高达60%以上;Cr、Hg和As在不同土壤深度重金属含量差异性不显著;相对内蒙古整个地区来说,盐湖盆地土壤Cr、Hg、As含量较高;而对比《土壤环境质量标准》(GB 15618─1995)二级标准值,盐湖盆地的Cr、Hg、As含量均属于国家标准范围以内;(2)基于内蒙古地区背景值,吉兰泰盐湖盆地土壤污染负荷整体属于轻微污染,主要在西南图格力高勒沟谷和低山台地区域,为中度污染或强度污染;不同土壤深度污染负荷依次为:表土层心土层底土层;(3)盐湖盆地的土壤对于Cr、Hg、As不存在非致癌的健康风险,而对于Cr、As,在沿巴彦乌拉山—贺兰山存在人体可耐受的致癌风险;非致癌风险或致癌风险对于儿童或成人在土壤各层差异不明显,非致癌风险儿童在所有土壤层均大于成年,致癌风险成人均大于儿童;(4)研究成果对于西北旱区盐湖盆地土壤或地下水的安全合理开发利用具有一定实际参考意义。     

河西畦田春小麦不同生育期灌水对土壤水氮空间分布的影响

试验采用规格为30m×3m条田,分别沿畦长中心位置布设了5个测点(每个测点距畦首依次为3、9、15、21、27 m)用于定点测定不同生育期春小麦0~100 cm土层深度内灌前2 d和灌后2 d土壤含水量和硝态氮的含量,评价了土壤水氮空间分布的变异性、土壤水氮贮存效率和土壤水氮沿畦长空间分布均匀性。结果表明:不同生育期内不同处理间灌前2 d和灌后2 d土壤水分空间分布均为中等变异性,灌后2 d的变差系数小于灌前2 d的变差系数;土壤硝态氮空间分布状况除拔节期灌前2 d灌水量90mm和灌水量60mm为强变异性外其余均为中等变异性;不同生育期灌水对不同处理间的土壤水贮存效率无显著影响,成熟期春小麦不灌水处理的土壤水贮存率明显低于灌水处理;不同生育期灌水对不同处理间土壤硝态氮贮存率有显著影响,其中成熟期不灌水处理能使土壤硝态氮的贮存率增加,灌水减少了根系层内土壤硝态氮的贮存率;不同生育期灌水对不同处理间土壤水分和土壤硝态氮含量沿畦长的空间分布均匀性均无显著影响,其中成熟期不灌水处理对土壤水分沿畦长的空间分布均匀性的影响显著小于成熟期灌水处理,而对土壤硝态氮的空间分布均匀性无显著影响。     

相思拟木蠹蛾为害西南桦的调查研究

于广西百色市老山林场调查了相思木蠹蛾对西南桦的为害情况,并进行了不同高度虫孔数组内单因素方差分析、不同整枝方式虫孔平均数差异显著性检验、种群密度估计模型拟合研究。结果表明:西南桦有虫孔株率70%,虫孔密度2.79个/株;以2m为区间段,无虫孔的占74.8%,有1个以上虫孔的占25.2%;相思拟木蠹蛾对树干高度有选择性,树干4～6m间虫孔数最多;幼虫侵入期人工修枝会加重相思拟木蠹蛾为害;以无虫株率估计相思拟木蠹蛾种群密度的模型为^x=1.420 8(-lnP0)1.476 8。相思拟木蠹蛾为害对西南桦木材品质有较大影响,应加强监测防治技术研究。     

基于CROPWAT模型的非充分灌溉研究

为验证FAO的CROPWAT模型在非充分灌溉中的适用性和精确性,将民勤棉花和春小麦非充分灌溉的试验方案及当地气象资料输入模型,分析CROPWAT模型在模拟作物蒸发蒸腾量和非充分灌溉对产量影响的模拟效果。结果显示,棉花各生育期日平均蒸发蒸腾量的模拟值和实测值表现出相同的分布规律,但模拟值整体高于实测值0.15~1 mm;模拟非充分灌溉对棉花和春小麦产量的影响时,模拟值和实测值显示出一致的变化规律,将结果进行统计分析,棉花和春小麦的RMSE、EF、CRM分别为20.62%和10.35%、0.98和0.856、-0.00051和-0.0155,说明CROPWAT模型总体模拟效果较好,但模型的执行值较实测值偏高。模拟结果表明,模型在非充分灌溉的研究中有着较好的适用性,但为了使模拟结果更准确,使用前需根据当地实测资料对Kc、Ky等参数进行校正。     

基于人工神经网络的森林资源预测模型研究

人工神经网络 (ArtificialNeuralNetwork ,简称ANN)从 2 0世纪 40年代的萌芽到今天的开发现有模型以及在应用中根据实际运行情况对模型、算法的改造 ,已经广泛应用于各种行业。人工神经网络方法是基于实例的方法 ,不需要考虑数学模型的内部结构 ,不需要假设前提条件 ,不需要人为地确定因子权重 ,作为一个黑箱综合地映射研究对象的整体性。通过森林资源的预测 ,及时掌握森林资源未来的发展趋势 ,是实现森林资源管理动态化、目标化和科学化不可缺少的环节。本文应用人工神经网络多步预测方法对甘肃连城林场吐鲁沟营林区有林地面积进行预测 ,预测结果表明 ,神经网络模型建模简单 ,精度高。     

基于数据库的图示多元检索方法的研究

为了改进生物分类检索方法,建立了基于数据库的图示多元检索表。该检索表由含有多个"分类单元-特征部位-特征"记录的数据库表构成,并配备分类特征鉴别图。检索时根据表中所列特征部位,参照特征的文字描述和图示,输入标本多个对应部位的特征,一次查询可获得检索结果。检索所用的SQL语句中,使用union all语句组合多个select查询语句,进行多个分类特征的并行检索。通过建立异翅长蠹属(鞘翅目长蠹科)分种多元检索表进行测试,检索效果良好。多元检索方法解决了传统的二叉检索遇到缺失特征而无法进行后续检索的问题。基于数据库的图示多元检索表直观易用,非常适合口岸检疫鉴定。     

基于EDEM的小区育种小麦脱粒装置作业参数仿真研究

为获得小区育种小麦脱粒装置最佳脱输性能参数,减少籽粒在装置内的滞留,提高育种试验数据的可靠性,在不考虑脱粒破碎的情况下,利用离散元软件EDEM对脱粒装置内小麦籽粒和短茎秆混合物料的运动过程进行模拟,为优化脱粒装置工作参数,进一步降低籽粒在脱粒装置内的残留率,分析研究了脱粒物料中单个抛出籽粒、抛出茎秆及滞留籽粒的速度、位移随时间的变化规律,并对脱粒装置内的物料流进行了仿真试验。仿真结果表明,当滚筒转速为1 600 r·min~(-1),喂入量为0.3 kg·s~(-1),脱粒间隙为8 mm,装置内籽粒残留率最小,并按照该最优组合作业参数对脱粒装置进行试验验证,结果表明,仿真试验和室内试验结果基本一致。因此,利用EDEM对脱粒装置的工作参数进行优化是可行的,为脱粒装置的研究和改进设计提供参考。     

铜制剂农药对生态环境影响研究

阐述了因长期施用波尔多液致使铜在果园土壤中的残留积累状况及其对果 园作物生长的影响。对几种新的铜制剂农药在果树和蔬菜上的残留进行了试验，并对其在今 后使用中铜在土壤中的积累规律及允许安全使用年限作了预测。     

甲氨基阿维菌素在韭菜上残留研究

采用高效液相色谱外标法,对甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在韭菜上田间应用的动态残留和最终残留进行了测定。结果表明,甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在韭菜上的半衰期为1.89d,用量500mL/667m2处理3次,最后一次施药后7d,韭菜中未检出农药(残留量低于0.1ug/kg)。     

基于水资源的坝上植被生态恢复建设

在半干旱地区水资源是植被生态建设的主要限制因子,也是农牧交错区生态恢复与重建的根本。本文根据坝上各县水资源调查资料,分析了水资源在坝上的时空分布特征、与光温资源的耦合程度;探讨了水资源的分布规律对植被生长与分布的影响。研究认为坝上应以自然恢复为主,林草植被恢复建设则应以地带性植被分布规律为依据,以水定草、定林,实现土壤水分的持续利用。     

番茄黄萎病病原菌研究

近年在黑龙江省保护地番茄上发现一种番茄植株黄萎病害,从其病茎上分离得到10个菌株。将其接种番茄幼苗,发病症状与自然发病症状完全一致,并从接种病株上重新分离到该菌。经鉴定,病原菌为大丽轮枝菌(Ver-tillium dahliae Kleb)。对其生物学特性研究表明:该菌生长最低温度为5℃,最适范围20-25℃,以22.5℃生长最适。孢子萌发温度为5-30℃,最适温度为25℃。病菌菌丝在pH4-8都能生长,以pH 5生长最好。     

除草剂对作物的药害研究

在我国农业生产中,除草剂已经大面积应用了半个多世纪,它在杂草防治及作物增产中发挥了巨大作用,但在除草剂使用过程中,对作物的药害是一个不容忽视的问题。本文综述了除草剂药害产生的原因和出现药害后作物的症状,并介绍了发生药害后的救治方法以及预防药害产生的具体措施,以期为除草剂的安全使用提供科学依据。