川西南山地区2000-2018年土壤侵蚀时空动态变化特征

[目的] 了解川西南山地区土壤侵蚀时空动态变化特征,为实现区域生态环境的综合治理提供科学参考。[方法] 基于通用土壤流失方程,完成该地区2000—2018年各年份土壤侵蚀量计算,并参照国家水力侵蚀强度分级标准将其分为微度、轻度和中度等共6个等级,借助空间叠置功能和线性回归方程对其时空变化规律进行分析。[结果] ①研究区整体呈现由北向南强烈及以上等级侵蚀区面积逐渐扩大的变化;②全域约有50%以上的地区存在明显的土壤侵蚀现象;③2010年区域土壤侵蚀强度存在较明显的突变现象,全域约60%的地区强度等级未发生明显变化,各等级整体呈现较高稳定性;④整个时段内,全域有超过95%的地区土壤侵蚀程度呈现明显好转和未发生改变的状态。[结论] 川西南山地区土壤侵蚀总体得到有效遏制,土壤侵蚀动态规律显著,降雨侵蚀对其变化驱动作用明显。     

木材干燥预热过程的水分流和热流分析

本文将非平衡态热力学的水分流和热流线性耦合方程应用于多孔介质 (木材 )的干燥预热过程 ,从机理上分析了其水分流和热流的特性 ,同时运用在预热样品边界上积分的方法求解耦合流方程 ,针对木材干燥预热过程进行了具体计算 ,所得的有关结论与以往的实验结论相吻合。这一结果表明线性流耦合方程是研究多孔介质干燥过程中水分流和热流的特性及其相互作用规律的有效方法 ,既可揭示耦合过程中流的本质又可对其进行定量描述。因Soret效应预热过程中存在着进入木材内的水分热扩散流 ,预热结束后木材含水率将有所增加 ,而水分和热量的输运主要集中在预热开始的前 2h内。本文关于木材干燥预热的一些结果 ,可用于木材干燥预热的生产实际中     

基于多源数据的京津风沙源区防风固沙功能变化

防风固沙功能是评估区域生态安全程度的重要指标,研究其时空变化和内部差异可为改善生态环境和促进生态系统可持续发展提供重要参考。基于京津风沙源区多源遥感数据,利用修正风蚀方程(RWEQ)和GIS空间统计技术,评估分析了2000—2017年京津风沙源区防风固沙功能时空变化及其区域内部差异。结果表明:(1)区域防风固沙功能明显提升,年均防风固沙量为40.06亿t,防风固沙能力为56.38 t/hm~2,且均随年份变化波动增加,年均增速分别为0.41亿t, 0.58 t/hm~2。其中,二期新增区域防风固沙能力高于一期工程区域。(2)在亚区尺度上,5个亚区整体防风固沙能力均呈增加趋势,其中鄂尔多斯高原沙化土地治理区增加最为明显,为1 611.35万t/a。其中,鄂尔多斯高原沙化土地治理区和坝上草原及华北北部丘陵山地水源涵养治理区是防风固沙功能的主要供给区,占比达57.96%。(3)在像元尺度上,区域自西向东大致呈现出高—低—高的变化趋势,评估期内有54.11%的地区防风固沙能力呈现增加趋势,变动值介于0.10～12.22 t/(hm~2·a)。此外,46.83%的地区防风固沙能力高于45.00 t/hm~2,防风固沙功能较强。     

作物生长条件下的阿维里扬诺夫潜水蒸发公式改进

为提高作物生长条件下潜水蒸发强度计算精度,引入作物影响系数概念,提出2种阿维里扬诺夫潜水蒸发改进公式。采用河南惠北水利科学试验站2005-2007年的逐日潜水蒸发量与水面蒸发量试验数据和最小二乘法率定改进公式中各参数值,并用平均绝对误差、均方根误差和相关系数等3个统计指标对改进公式的计算精度进行评价,利用2007-2008年的试验数据对改进公式进行了验证。结果表明,提出的改进公式一的经验指数、潜水蒸发极限埋深以及各生育阶段的作物影响系数等参数值较为合理;验证期平均绝对误差0.30～0.59mm/d,均方根误差0.57～0.87mm/d,相关系数0.58～0.72,各统计指标值基本优于前人的研究,提高了潜水蒸发计算精度。     

赣北红壤坡地土壤流失方程关键因子的确定

土壤流失方程是开展水土流失监测,指导水土流失防治的重要技术工具。针对红壤坡地土壤流失方程因子算法和取值研究薄弱的问题,基于野外径流小区观测资料,采用80%经验频率法确定了赣北红壤区侵蚀性降雨标准为降雨量10.0 mm、平均雨强1.3 mm/h、最大30 min雨强5.0 mm/h,区内次降雨侵蚀力采用总动能和最大30 min雨强乘积计算最佳。通过建立基于年降雨量的逐年侵蚀力简易算式,测算土壤可蚀性因子以及6种生物措施因子、5种工程措施因子取值,选定适宜的地形因子算式,构建了赣北红壤坡地土壤流失方程体系。经检验,模型能良好预报赣北红壤坡地多年平均土壤侵蚀强度;年际尺度预报的精度整体较高,但对于降雨较多年平均水平浮动较大或地表出现沟蚀等侵蚀类型时,预报精度将有所降低。有关因子的确定可为土壤流失方程在南方红壤坡地水土流失监测和水土保持规划中的应用提供技术支撑。     

不同开垦年限白浆土磷素吸附特征

选取开垦0,1,10,20,30年白浆土为研究对象,采用室内培养方法,以Langmuir方程研究白浆土磷素吸附特征,并分析Langmuir方程特征参数.结果表明:在外源磷浓度为0～50 mg/L时,随平衡液浓度增加,不同开垦年限白浆土磷素吸附量显著增加;不同开垦年限白浆土间磷素吸附量存在明显差异,开垦30年明显低于其他开垦年限,开垦10年显著高于其他开垦年限土壤.长期耕作施肥可显著降低白浆土磷素吸附亲和力常数(k)、最大缓冲容量(MBC)、标准需磷量(SPR).其中又以开垦30年土壤的k、MBC、SPR值最低.施肥对最大吸附量(Xm)的影响不显著.     

耦合气象影响因素和Logistic方程的水稻纹枯病发病等级动态预测模型研究

本文基于植保、气象等数据研究水稻纹枯病发病等级-时间动态的预测方法和模型。利用2010年-2016年湖南省12个县的植保调查数据和气象观测值,以水稻纹枯病流行机理为基础将Logistic方程与构建的温度影响模块和湿度影响模块耦合,建立Logistic-RICEBLA病害预测模型。通过对模型参数进行调优、训练和验证,实现对水稻纹枯病发病等级的动态预测。结果表明,Logistic-RICEBLA模型能够较好地响应温度、湿度等气象条件的变化,模型预测结果与实际的水稻纹枯病发病等级-时间变化曲线具有较高的一致性。经验证,模型预测结果在单时相上精度达到R~2=0.68,RMSE=1,容错准确率P＿bias=88%,表明预测值与实际发病等级的误差基本控制在±1级范围内。在多时相整体趋势的验证方面,模型预测的病害流行曲线下面积(AUDPC)与病害实际发展的AUDPC保持高度一致性,决定系数(R~2)达到0.86,表明模型能给出纹枯病在水稻不同生育期发病等级变化的整体趋势。本研究构建的Logistic-RICEBLA模型能由简单的气象数据和植保数据驱动,对水稻纹枯病发病等级进行动态预测,有助于在植保管...     

濒危树种越南青冈的半致死温度研究

越南青冈为壳斗科濒危树种。通过越南青冈2年生温室容器苗叶片和茎段分别在9个高温和8个低温温度处理后，测定其电解质渗出率，利用Logistic方程计算其高温、低温的半致死温度（ LT50）。结果表明，叶片和枝条组织的电解质渗出率与处理温度之间均呈“S”型曲线， Logistic方程拟合度较高；计算得到越南青冈2年生苗木叶片的高温、低温半致死温度分别为42.04℃和-1.78℃，茎段的高温、低温半致死温度分别为46.62℃和-9.72℃。研究结果可推测越南青冈的潜在地理分布区，为该濒危树种的人工栽培、就地或迁地保护提供依据。     

双互易杂交边界点方法求解Helmholtz方程

提出了一种新的边界类型无网格法——双互易杂交边界点方法, 它将杂交边界点法和双互易法结合, 来求解Helmholtz方程. 该方法将Helmholtz方程的解分为通解和特解两部分, 通解使用杂交边界点方法求解, 特解则利用径向基函数近似. 该方法只需要边界上离散的点, 域内少数的点仅仅是为了径向基函数插值. 通过数值算例对影响该方法性能的参数进行了研究. 数值算例表明, 该方法在求解Helmholtz方程时有较高的精度和数值稳定性.     

The mean tree mass–stand density index relationship for forest stands in China

Most traditional studies of mean tree mass (MTM)– density relationships focus on crowded stands, without considering stands characterized with canopy gaps. We developed a model to estimate MTM of closed and unclosed forest stands based on stand density index (SDI). Data were obtained from eight forest stands in China to test the generality of this model. MTM was accurately expressed in terms of SDI by combining the equations for SDI and Yoda's model, and exponents of the MTM–SDI relationship ranged from –2.23 to 1.93. Compared with density, SDI is a better predictor of MTM, regardless of the degree of canopy closure in the stands.