隔坡水平沟及其效益的研究

我国黄土区面积辽阔,水土流失严重,而水土流失又主要集中在没有永久植被的坡耕地上,为解决这一问题,进行了隔坡水平沟的研究,对其规格、树种选择、水土保持效益、经济效益作了初步探讨。观测结果表明,隔坡水平沟拦蓄泥沙的能力较强,其土壤水分和养分都相应提高。从方差分析的结果看出,隔坡水平沟的树木生长明显高于其它整地方式,经济效益较高。杨树、泡桐、苹果等都可在隔坡水平沟内良好生长,与粮食作物间种,土地生产力可以得到较大提高。目前在部分地区推广面积达5万余亩。     

基于小流域自然形态的废弃矿区地形重塑模拟

地貌重塑是废弃矿区土地复垦与生态重建的重要基础部分和重点研究的技术问题之一。该文根据流域地貌学及其自相似原理,利用ArcGIS技术重新规划了废弃矿区的子流域及沟道、计算了矿区邻近未干扰子流域地貌形态特征数据并作为参照的标准;在此基础上结合Geofluv模型重建了北京市房山区黄院废弃采石场的小流域地貌,探讨了基于小流域自然形态的废弃矿区地貌重塑原理与技术方法,分析了重塑后的与未干扰的子流域形态特征间关系。结果表明,重塑后子流域地貌形态是相对稳定的、自然的,并与未干扰的子流域形态特征比较相似;用地貌系统信息熵值判断出重塑后地貌起伏变化小,受侵蚀强度弱,水土流失趋向于非常缓和。该文研究成果为废弃矿区地貌重塑的研究提供了一种新思路。     

汶川地震不同次生地质灾害类型区土壤种子库特征

为了解地震后次生地质灾害土壤种子库特征及其植被恢复特点,在四川省北川县采用野外取样和在当地自然环境下萌发相结合的办法,研究了5种不同灾害类型(包括滑坡、崩塌、泥石流、落石及堰塞湖)土壤种子库大小、物种组成及其与地上植被之间的关系。研究结果表明,不同灾害类型土壤种子库密度介于30133.33±6776.03~93383.33±26499.81粒/m2方差分析显示,只有落石损毁类型种子库密度与其它几种灾害类型差异显著,各灾害类型土壤种子库种子密度在0-5cm和5-10cm土层之间无明显分层区别。土壤种子库中一年生和多年生草本所占比例为90.48%,灌木所占比例为9.52%,没有观察到乔木种。各土壤种子库之间Sorensen相似性指数较高,为0.529~0.714土壤种子库与相应样地地上植物之间相似性不高,相关性也不密切,其相似性指数介于0.167~0.292。建议灾害损毁地植被恢复以自然恢复为主,若采取简易的水土保持措施和适量客土措施,将会促进种子的萌发和植被的更新种子库中缺乏乔木种,快速乔木化需要人工输入种子雨。     

排矸场植被恢复初期不同植被类型土壤优先流特征

以宁夏羊场湾排矸场草地(G)、灌丛(S)和乔木(A)为研究对象,通过染色示踪试验分析排矸场植被恢复初期不同植被类型的优先流特征。结果表明:1)A水分损失最严重,最大染色深度与优先流程度A>G>S。2)根长密度和根重密度均可促进优先流发育,且≤1 mm根长密度与根重密度的促进作用最明显。3)总染色面积比与最大和最小染色深度、基质流深度显著正相关,与优先流比显著负相关(P<0.05)。4)A和G以20~250mm染色路径为主,S的变化更为复杂。5)各样地以高相互作用大孔隙流为主;土层深度<13cm时,S均质流明显,G和A以非均质指流、高相互作用大孔隙流和混合作用大孔隙流交替出现。     

山西采煤造成的土地荒漠化及趋势分析

 以山西省煤矿区土地为研究对象,对山西省采煤破坏土地所造成土地荒漠化程度、范围、分布等方面进行研究,应用山区地表移动变形预测数学模型和统计学方法,对未来5年煤矿区的土地破坏状况进行预测。结果表明:1949—2004年间,山西省因采煤导致的土地荒漠化面积累计1151.9 km2,其中采煤塌陷面积1 113.8 km2,废弃物压占面积15.1 km2,露天开采破坏面积23.0km2。在采煤塌陷破坏的土地中,耕地占42.8%,未利用地占43.2%,其他已利用地占14%。采煤塌陷土地破坏程度的比例为轻度42.6%,中度39.0%,重度18.4%。预测结果表明:到2010年山西省煤矿区的土地破坏总面积将达到1853.9 km2,其中塌陷地1 811.7km2。研究结果为山西省煤矿区土地荒漠化治理、生态环境评价以及可持续生态系统的重建,提供了翔实的基础数据和决策依据。     

对山西省林业可持续发展的思考

就国际国内可持续发展的大背景作了分析，结合我省的实际认为可持续发展要以人为本，强调重视人的作用以及人与自然的和谐。林业的可持续发展要建立在提高林农的生活水平上。林业的发展不能带来持续的经济增长，就无法实现林业的可持续发展。就此从政策，科技，人才等方面提出了实现可持续林业发展的途径和应予关注的问题。     

山西省煤矿区土地退化成因分析及生态恢复对策

通过对全国产煤最多的山西省各类煤矿土地退化的现状和类型进行全面调查,认为不同作业方式是影响土地退化的主要原因。在研究煤矿区土地退化的成因、程度、范围及其影响的基础上,针对煤矿区特殊的地理位置和行政管理方式,从政策和技术等层面上提出了矿区生态恢复的策略和具体技术措施。     

钢球滚子弧面分度凸轮机构弹流润滑分析

利用Hamrock-Dowson膜厚度公式和点接触中心区油膜计算公式,推导出钢球滚子弧面分度凸轮机构中钢球和凸轮滚道接触油膜厚度的计算公式.利用数值计算方法,比较分析了凸轮在采用修正等速、修正梯形加速度和修正正弦加速度运动规律曲线时,整个分度周期内油膜厚度的变化.讨论了凸轮转速、分度盘负载力矩、钢球直径、凸轮滚道截面半径与分度盘直径比等参数对油膜厚度的影响,为钢球滚子弧面分度凸轮的润滑设计提供了理论依据.     

基于DEM的废弃矿山小流域地形特征分析

以北京市某废弃采石场的小流域地形为研究对象,对分辨率为0.3～7 m的栅格DEM分别进行小流域参数和地形参数的提取和分析.结果发现,利用不同分辨率DEM提取的河网形态结构有显著差异,网格尺寸7,4和3m的河网结构与2,1,0.7,0.5,0.4和0.3m的河网结构有显著差异,二者主河道位置变化明显,但流域面积、河道长度及比降、平均坡度和高程参数相差不大,而河道总长度和河网密度参数相差较大.根据分析结果确定DEM的比较适宜的分辨率为0.5m,在此基础上利用主成分分析法得出高程和坡度为主成分.对研究区设置20°,25°,30°和35°的4个不同坡度的标准径流小区,观测日降雨量、坡度、径流量和土壤侵蚀量并分析和计算它们之间关系式,计算出整个流域在不同坡度分级及不同雨量级的平均径流量和土壤侵蚀量.研究成果对于废弃矿山修复和生态重建具有参考价值.     

基于颜色和形状特征的机采棉杂质识别方法

机采棉的含杂识别分类检测能够提高棉花加工设备效率,减少棉花纤维损伤,并为棉花收获设备的改进提供指导。提出了一种基于颜色和形状特征的机采棉杂质识别分类方法,对大杂质和小杂质检测采取不同的图像处理方法。颜色特征主要采用基于彩色梯度图像的分水岭变换与改进模糊C均值聚类方法融合的方法;形状特征主要采用机采棉杂质的面积、周长、离心率和矩形度特征。通过对100幅机采棉图像试验表明,该方法对各类杂质的平均识别正确率为89%。