基于GRNN的坡面径流输沙能力模型的试验研究

坡面径流输沙能力是建立土壤侵蚀过程模型的重要水力学参数,研究定量计算坡面径流输沙能力的实用模型具有重要的理论和实践意义.通过室内模拟径流冲刷试验,计算不同坡度和流量条件下的裸地坡面径流输沙能力,利用平均影响值(MIV)方法对影响坡面径流输沙能力的因子进行分析,建立以干密度、能坡、进口流量、出口流量、水力半径、流速为输入,以坡面径流输沙能力为输出的广义回归神经网络(GRNN)模型,并应用Adaboost算法对模型进行优化.验证结果表明,所建模型能够用于对坡面径流输沙能力的模拟预测.与BP神经网络模型进行对比分析的结果表明:在试验训练样本条件下,广义回归神经网络(GRNN)模型的模拟预测结果优于BP神经网络模型;Adaboost算法能够有效减小广义回归神经网络(GRNN)模型的模拟预测误差.     

黄土坡面细沟水流输沙能力变化特征

水流输沙能力是土壤侵蚀过程极其重要的参数之一,精确计算细沟水流输沙能力可以有效揭示细沟侵蚀过程机理,为建立坡面细沟侵蚀过程模型奠定重要基础。采用细沟水槽试验方法对黄土坡面细沟水流输沙能力变化特征进行研究。结果表明:不同坡度下,细沟水流输沙能力随流量增加而平缓增大,可用幂函数方程很好地描述;不同流量下,细沟水流输沙能力随坡度的增加而增大,可以用指数方程很好地描述;细沟水流输沙能力随流量及坡度变化的因子模型为二元幂函数方程,其中流量对细沟水流输沙能力的影响大于坡度的影响;ANSWERS模型中的输沙能力方程不能用于计算黄土陡坡细沟水流输沙能力。     

乌兰布和沙漠新月形沙丘迎风坡风速变化的初步研究

对乌兰布和沙漠新月形沙丘表面风速的野外观测结果表明,沙丘迎风坡气流加速量主要和沙丘坡面形态、迎风坡前来流风速有关,迎风坡风速放大率介于1.02~1.59之间。近地面风速和输沙强度由坡脚至丘顶总体呈递增趋势,丘顶风速和输沙率最大,到背风坡因涡流作用,风速由丘顶至坡脚减小,输沙率锐减,相对于丘顶的风速率变化在0.17~0.49之间。由于输沙率与起沙风速的立方成正比,因而风速在迎风坡上向丘顶增加时,丘顶区域的输沙率(相对于坡脚)将成倍增加。     

Effect of lectins on the transport of food factors in caco-2 cell monolayers

The effect of three plant lectins, soybean lectin (SBA), Japanese jack bean lectin (CGA), and wheat germ lectin (WGA), on the transport of various food factors, such as isoflavones, quercetin, dipeptides, and calcium ions, were investigated by use of an intestinal tract model, Caco-2 cell monolayers. The lectins increased the isoflavone transport but had no effect on aglycon transport. SBA increased the transport of quercetin glycosides, whereas CGA and WGA had no effect. The lectins increased the transport of calcium ions but showed no effect on the transport of dipeptides, carnosine, and anserine. Although SBA did not change the transepithelial electrical resistance (TER) value of the Caco-2 cell monolayers, CGA and WGA decreased the TER value. These results indicate that plant lectins affect the transport of food factors in different manners, presumably due to their specific sugar binding activity.     

Effect of degree of fluid saturation on transport coefficients in disturbed soils

To improve the predictive capability of transport models in soils we need experimental data that improve their understanding of properties at the scale of pores, including the effect of degree of fluid saturation. All transport occurs in the same soil pore space, so that one may intuitively expect a link between the different transport coefficients and key geometrical characteristics of the pores such as tortuosity and connectivity, and pore‐size distribution. To understand the combined effects of pore geometry and pore‐size distribution better, we measured the effect of degree of water saturation on hydraulic conductivity and bulk soil electrical conductivity, and of degree of air saturation on air conductivity and gaseous diffusion for a fine sand and a sandy loam soil. To all measured data were fitted a general transport model that includes both pore geometry and pore‐size distribution parameters. The results show that both pore geometry and pore‐size distribution determine the functional relations between degree of saturation, hydraulic conductivity and air conductivity. The control of pore size on convective transport is more for soils with a wider pore‐size distribution. However, the relative contribution of pore‐size distribution is much larger for the unsaturated hydraulic conductivity than for gaseous phase transport. For the other transport coefficients, their saturation dependency could be described solely by the pore‐geometry term. The contribution of the latter to transport was much larger for transport in the air phase than in the water phase, supporting the view that connectivity dominates gaseous transport. Although the relation between effective fluid saturation and all four relative transport coefficients for the sand could be described by a single functional relation, the presence of a universal relationship between fluid saturation and transport for all soils is doubtful.     

特大暴雨下油松林根系对土壤元素迁移的影响

根际是元素由土壤进入植物体的主要界面,降水对根际土壤元素的迁移有显著影响。本文用原状土柱淋滤实验装置及大型挖掘剖面壁法,定量分析了特大暴雨下不同深度土层油松林根系影响土壤元素的稳定输出通量的剖面特征,旨在探索黄土区林木根系对土壤养分生物有效性的提高途径。研究结果表明,特大降雨条件下,油松林地的元素随土层深度增加呈明显的递减规律,在农地土壤剖面中变异不明显。油松林地元素稳定输出通量的平均值显著大于无根系土壤。油松林030.cm土壤剖面中的元素输出通量占总剖面元素输出通量的96.32%;油松林根系对常量元素K、Na、Mg、Ca、有益元素Si、微量营养元素Mn有明显稳定强化作用的土层深度范围为030cm,对有益元素Al和微量元素Cu、Fe有明显稳定强化作用的土层深度范围为045.cm。     

黄土坡面径流输沙过程试验研究

为了建立合理的土壤侵蚀评价和预报模型,基于泥沙运动理论,通过室内径流冲刷模拟试验,以黄土坡面为研究对象,研究了坡面径流输沙过程,推导了坡面径流输沙率理论公式。研究结果表明,不同坡度、流量组合条件下,坡面平均流速和不同时段的产沙比随冲刷历时的变化具有相同的变化趋势;坡度对流速和坡面产沙比的阶段性影响相反;坡面侵蚀输沙变化规律受制于流量和坡度之间的相互对比情况,坡度越陡,坡面流达到侵蚀平衡时刻越早;通过试验数据验证输沙率公式,相关系数为R²=0.799 3。     

The effect of Gypsum amendment on transport of phosphorus in a sandy soil

The effect of gypsum amendment on transport of phosphorus (P) in a Pineda sand (loamy, silicious, hyperthermic Arenic Glossaqualf) was investigated in a leaching column experiment. Phosphorus was either placed on the surface of the soil or mixed with the surface 2 cm depth of soil in the column. Gypsum amendment decreased the transport of P in soil. Compared to the unamended soil, transport of P decreased by 35 and 54% in soils amended with 4.5 and 9.0 M.T./ha gypsum, respectively. The transport of P was further decreased by 74% when P was premixed with the surface 2 cm of soil. The transport of P was not influenced by the SO₄ ion from gypsum amendment. Instead, formation of Ca-P precipitate appeared to be responsible for the decreased transport of P in the gypsum-amended soil.     

运输应激对猪的影响

对运输应激对猪的行为、生理健康、血液成分、猪肉质的影响，以及运输应激的预防措施进行综述，提出今后的研究方向。     

黄土高原径流侵蚀功率输沙模型的改进

水土流失对流域生态危害严重,输沙量模拟和预测可以为流域水土流失防治提供依据,因此精确的输沙模型是流域水土流失治理的重要工具。为了精确模拟变化环境下黄土高原年输沙量,该研究基于黄土高原19个水文站的径流和输沙数据,通过随机森林变量重要性度量方法评估年径流侵蚀功率、淤地坝指数、淤地坝相对指数、归一化植被指数、不透水地面积等因子对流域年输沙量的影响,使用非线性最小二乘法估算年输沙模型参数,对比分析不同因子组合的年输沙模型精度,提出适用性较强的黄土高原年输沙模型,据此开展年输沙量变化贡献率分析。结果表明：1）以幂函数形式构建的仅含径流侵蚀功率单因子输沙模型精度与流域面积有显著的负相关关系,相关系数为-0.505（P<0.05）,模型精度随着流域面积增大而下降,在大于7 000 km2的流域适用性较差;2）年径流侵蚀功率、淤地坝指数及不透水地面积因子组合建立的多因子年输沙模型在黄土高原适用性最佳,模型在率定期NSE平均值为0.84,RMSE平均值为0.21亿t,在验证期纳什系数平均值为0.79,均方根误差平均值为0.27亿t。3）影响研究流域年输沙量变化的因素依次是：年径流侵蚀功率、不透水地面积和淤地坝指数。研究可以为黄土高原不同区域水土流失防治和生态治理工作提供理论支撑。     

高等植物体内铁运输机制研究进展

铁是植物所必需的微量矿质元素,在光合作用、呼吸作用等过程中发挥着重要的作用。虽然铁在地壳中含量丰富,但生物有效获取率非常低。因此,探索高等植物铁吸收及运输机制一直是植物铁营养领域研究的热点问题。近几年来,人们对于高等植物体内铁运输,尤其是细胞内铁运输又有了新的认识。本文主要对高等植物体内长距离铁运输（木质部,韧皮部）和细胞内的铁运输（液泡,叶绿体和线粒体）两方面的运输机制进行了综述,这将帮助我们进一步了解植物铁代谢机制,对我们培育高铁含量作物和提高植物抗逆性有着重要意义。     

土壤水氮迁移转化与作物生长耦合模拟

定量描述农田土壤-作物系统中水氮迁移转化规律,对水氮资源高效利用和水土环境保护具有重要的意义。以土壤水、热和溶质迁移转化动力过程为基础,综合考虑气象因素变化和土壤水氮动态变化及其对作物生长的影响,构建了土壤水、热、氮迁移转化与作物生长耦合模拟模型。并应用该模型对2007－2008年冬小麦生育期内的土壤水分、氮素转化运移以及冬小麦产量、生物量、腾发量（ET）进行模拟,模拟结果与实测数据均吻合良好。可应用该模型模拟不同作物种类、不同灌水施肥条件下土壤水分与氮素动态变化过程和作物生长状况,进而获得农田水肥优化管理模式。     

多孔介质中多组分反应性溶质运移的研究进展

溶质在多孔介质中的运移,必然受到多组分反应的影响,并且此种情况下能用水动力方程和多组分化学平衡方程进行描述。本文回顾了此研究领域的运移模型、数值模拟、可应用的计算软件和相关的问题,并在此基础上,提出目前土壤多组分反应性溶质运移仍存在的问题。     

黄土坡面径流输沙能力试验研究

为了建立合理的土壤侵蚀评价和预报模型,基于坡面流理论,通过室内径流冲刷模拟试验,以黄土坡面为研究对象.研究了坡面径流输沙能力.研究结果表明,当坡面侵蚀达到相对平衡时,在同一坡度条件下,坡面径流输沙率随流量的增加呈阶梯性增加,即表现为"缓一陡一缓一陡"的变化过程;坡面径流输沙率与坡度和流量之间存在指数函数关系,且流量对输沙率影响大于坡度;坡面径流输沙率与坡面径流切应力、单位水流功率及Re之间均存在着良好的线性关系.     

Modeling studies on sulfur deposition and transport in East Asia

A three dimensional regional Eulerian model of sulfur deposition and tranport has been developed. It includes emission, transport, diffusion, gas-phase and aqeous-phase chemical process, dry depostion, rainout and washout process. A looking up table method is provided to deal with the gas-phase chemical process including sulfur transfer. Calculated values have reasonable agreement with observations. Distribution of sulfur deposition and transport in East Asia are also analyzed in the paper. Simulation shows that sulfate (SO ₄ ^2– ) is the main substance to transport in long range transport. Some amount of sulfur emission of different countries transport across boundaries, but the main origin of sulfur deposition in each country in East Asia is from herself. Furthermore, some transport paths on different layers and outlet or inlet zones are found.     

红壤中非吸附性离子水平运移特征试验研究

以南方第四纪红壤为研究对象.以KBr溶液为示踪剂,采用水平土柱入渗法研究不同土壤前期含水量和入渗液浓度条件下非吸附性离子溴在红壤中的水平运移特征.结果表明,浓度梯度和水势梯度分别在水平入渗的初期和后期阶段起主导作用;Br~-整体水平运移速率与入渗液浓度之间基本存在正相关关系,土壤前期含水量的不同,入渗液浓度对溴离子运移速率的影响程度各异;土壤前期含水量的提高促进了Br~-的运移,同时也揭示了当浓度梯度一定时,水势梯度的变化直接影响湿润锋及Br~-的运移.     

稻田甲烷传输的研究进展

稻田生态系统中CH4 排放是由土壤中CH4 产生、氧化和向大气传输这3个过程相互作用的结果,CH4传输主要通过液相扩散、冒气泡和植株传输3种方式。这3种途径的相对强弱取决于水稻植株通气组织的完善与否以及水稻品种、种植密度和温度的季节变化等。但大量研究表明,稻田土壤中产生的CH4 绝大部分通过植株通气组织排放到大气中。在应用稳定性碳同位素方法研究水稻植株向大气传输CH4的过程时发现,在传输过程也会发生同位素分馏,据现有文献报道,CH4传输的同位素分馏系数 e传输 有两种计算方法,获得的结果也比较接近,为 -18‰ ~ -9‰。但研究方法还存在一些缺陷,可能对结果的准确性产生影响。此外有关稻田CH4传输在模型的建立方面还比较缺乏。     

生物膜和土壤矿物对人工纳米颗粒在饱和多孔介质传输的影响

本文探究了人工纳米颗粒(NPs)在饱和多孔介质中的传输规律和影响机制，重点阐明生物膜和土壤矿物对纳米颗粒传输的影响及其机制。结果表明，在干净的石英砂介质中，不同种类和粒径NPs的传输效率具有明显差异，不同种类NPs传输效率表现为ZnO> CeO2>Fe2O3；对于报告粒径在20～100 nm之间的CeO2 NPs，粒径的增加有助于其在多孔介质的传输。溶液离子强度的增大会降低Zn O NPs的传输，而NPs浓度的增大不利于其在饱和多孔介质的传输，传统的DLVO理论能够很好地解释NPs在无涂层饱和多孔介质中的传输。生物膜和土壤矿物均能抑制纳米颗粒在饱和多孔介质的传输，其主要通过对纳米颗粒的吸附和异质聚集作用影响纳米颗粒的传输，非DLVO相互作用以及介质涂层的表面特性对增强纳米颗粒沉积有很大贡献。