“地貌学”课程教学改革探讨

现代教学手段的出现,为教学带来了便利,可更形象地展示教学内容,但也对传统教学手段产生了冲击.对北京林业大学水土保持与荒漠化防治专业基础必修课“地貌学”课程教学的调查研究发现,在课堂教学中,传统的教学手段、环节仍是达到良好教学效果的有效手段,其中板书是课堂教学要求最高的教学手段、作业仍是不可或缺的教学环节.同时,新的教学手段和形式是激发学生学习兴趣的有效手段,其中PPT是学生最为看重的教学手段,视频播放是学生最感兴趣的教学手段,学生讲座是最难以把握的教学形式.而突破课程教学中的知识本位论是一个渐进的过程,需要所有教师的共同努力,在传授知识的同时引导学生主动地获取知识.因此,要根据课程特点和学生情况确定教学手段、形式和环节,坚持有效的传统教学手段和环节,合理使用现代教学手段和形式.     

森林对坡面产流的影响研究

20世纪以来,森林与坡面产流的研究取得了长足进展,尤其在我国研究得比较深入与广泛。观测实验依然占绝对优势,径流小区实验仍是最广泛采用的方法。森林对坡面产流机制、坡面流态、产流量、产流过程、产流临界值都有影响,森林枯落物层对径流也有重要影响。坡面产流模型在森林水文学领域得到了应用。     

三峡库区典型森林植被类型对坡面产流影响

在一定地形地貌基础上,植被与降水是决定坡面产流、产沙量的主要因素.2005～2006年对重庆缙云山4个天然林地径流场和农地径流场进行定位观测,结果表明:①森林植被在一定范围内对坡面径流量有削减作用,前期降雨对坡面径流有影响;②坡面径流峰值与暴雨峰值呈一一对应关系,马尾松和常绿阔叶林的变化幅度较小,楠竹林和常绿阔叶灌丛变化较大;③地下径流深与降雨量呈一一对应关系,地下径流深与降雨量关系反映出前期降雨对地下径流量的影响;④马尾松阔叶混交林、常绿阔叶林和常绿阔叶冠丛地下径流峰值的总体趋势是随降雨强度的增加而增加;楠竹林和农地随降雨强度的增加而呈下降趋势.     

基于诊断函数的薄层流对数律研究

薄层流是一种特殊形态的明渠流,其特点是水深浅薄。为探讨薄层流流速分布是否满足对数律,该研究利用高分辨率粒子图像测速（Particle Image Velocimetry,PIV）技术,分析8组薄层流（水深0.49～1.1 cm,雷诺数835～2 877）及1组深水明渠紊流（对照）床面至水面的流速分布、紊动强度及雷诺应力。并基于诊断函数,研究薄层流流速是否满足对数律、对数区的范围及卡门常数变化规律。结果表明,薄层流的无量纲流速从过渡区开始偏离深水明渠水流中的理论曲线;薄层流的流向紊动强度大于深水明渠紊流,但垂向紊动强度小于深水明渠紊流,随着水深的增加,两者的紊动强度逐渐重合;雷诺应力的特征表明,随着水深的增加,受黏性力影响的范围越来越小。薄层流诊断函数曲线的特征说明薄层流中不存在严格意义的对数区,但当水深极浅时（水深≤0.53 cm）,流速基本满足对数律,且卡门常数在0.2～0.3范围内。当水深和雷诺数增加,薄层流诊断函数曲线出现波动而不再近似水平。为方便实际计算,若允许诊断函数有一定的倾斜,对数区在极大值与极小值之间的范围,薄层流的卡门常数随着雷诺数的增加而增加。此外,薄层流对数区的范围并非稳定,随着雷诺数的增加,对数区影响的范围变大。该研究可为薄层流的理论研究和流速计算提供参考。     

四川农村户用沼气温室气体减排量估算与能源环境效益分析

为研究中国西部农村贫困地区推广使用户用沼气产生的温室气体（GHG）减排量和能源与环境效益,以四川省凉山州农村中低收入家庭户用沼气项目为例,利用联合国清洁发展机制（CDM）方法学AMS-III.R和AMS-I.C估算其GHG减排量,并对其能源与环境效益进行分析。项目涉及14个县的35656农户,研究结果显示,户均GHG减排量在1.8~2.5 t CO₂ e范围内,整个项目35656口户用沼气池共带来GHG年减排量约为72898.2 t CO₂e。同时,每年直接节省约2.16万t原煤使用与648万元原煤购买费用,直接年产出约1978万m3沼气清洁能源,直接减少SO2排放约288440 kg、减少NOx排放约31320 kg、减少烟尘排放约15120 kg。研究表明,农村户用沼气的使用,一方面,既能减少目前生猪粪便管理方式造成的CH4排放,又能充分利用农村沼气清洁能源,减少因煤炭使用而产生的CO₂排放;另一方面,又能带来可观的能源与环境效益。此外,依据CDM方法学估算农村户用沼气项目GHG减排量,能为中国农业领域温室气体排放的监测、报告、验证（MRV）提供量化依据和借鉴。     

重庆缙云山4种林地林下枯落物储量及其持水特性研究

通过对重庆缙云山针阔叶混交林、阔叶林、楠竹林和灌木林4种典型植被类型林下枯落物及其持水特性分析研究,结果表明:林下枯落物储量大小为灌木林>阔叶林>针阔混交林>楠竹林,其中半分解层和分解层的总储量大于未分解层储量.缙云山自然保护区4种不同植被类型下枯落物持水特征曲线具有明显不同,持水能力为灌木林>针阔混交林>阔叶林>楠竹林.在浸泡前2h内持水量变化极大,2h以后变化量变小,各层持水量浸泡8h后均基本达到饱和.未分解层枯落物持水量小于半分解层分解层枯落物的持水量,枯落物各层持水量与浸泡时间之间的关系符合Q=alnt+b关系.4种不同植被类型林下枯落物吸水率大小为针阔混交林>灌木林>阔叶林>楠竹林,枯落物各层吸水速率与浸泡时间存在V=ktⁿ关系.在枯落物持水作用较强的前2h内,其吸水速率最快的为灌木林,达到22.208mm/h.     

三峡库区典型林分林地土壤抗蚀抗冲性研究

通过对三峡库区重庆缙云山四种典型林分（针阔叶混交林,阔叶林,楠竹林和灌木林）林地土壤的抗蚀抗冲特征研究表明,林地土壤抗蚀指数为农地土壤的1.3~1.9倍。各林分林地土壤抗蚀指数的顺序为灌木林最大（78.4）,阔叶林最小（53.3）。抗蚀指数随着土层的增加而减弱。林地土壤抗蚀指数与其相关因子毛管孔隙度,稳渗率,非毛管孔隙度,< 1 mm根长关系最密切。除楠竹林外,各林分林地土壤抗冲系数大于农地（1.2~1.9倍）。林地土壤抗冲性的强弱是其相关因子综合作用的结果。     

地下水系的出流与贮存

地下水是世界上重要的淡水资源 ,对维持溪流、湖泊、湿地和水生群落起着非常重要的作用。地下水系除了集中以泉水排出或向凹穴补给外 ,其动态性质并不明显。由于人类与气候的压力 ,地下水的出流与贮存是不断变化的。水流和溶质运移的计算机模型是评价地下水资源的必要工具 ,应用于区域污染和大陆规模流体迁徙的大矿体源污染领域。示踪技术用于估计壤中水的滞留时间、排水和补给水的数量及时间调配。地下水补给量是评价地下水资源的重要因素 ,其补给量的确定非常困难 ,测量方法也多种多样。气候变化对地下水补给量的影响也是难以评定的。地表水体与地下水的相互作用由地下水流系统的位置、河床和入渗物质的特征、气候环境决定。人们长期大量使用地下水资源而导致的地下水与地表水在时空上的显著变化是未来所面临的挑战。     

森林与坡面产流研究

20世纪以来，森林与坡面产流的研究取得长足进展，尤其是在我国研究得比较深入与广泛。观测实验仍然占绝对优势，径流小区实验仍是最广泛采用的方法。森林对坡面产流机制、坡面流态、产流量、产流过程、产流I临界值、地表径流与地下径流分割都有影响，以及森林枯落物层对径流都有重要影响。同时，坡面产流模型在森林水文学领域得到了应用。     

重庆缙云山几种典型植被枯落物水文特性研究

通过对三峡库区重庆市缙云山4种典型植被类型(针阔叶混交林,阔叶林,楠竹林和灌木林)的林下枯落物的调查分析和进行枯落物持水过程研究,得到不同植被类型枯落物的持水特征。结果表明枯落物储量为灌木林>阔叶林>针阔混交林>楠竹林。枯落物最大持水深为灌木林>针阔混交林>阔叶林>楠竹林,其最大吸水率为针阔混交林>灌木林>阔叶林>楠竹林。在枯落物持水作用较强的前2h内,其吸水速率最快的为灌木林1.949mm/h,其次为针阔混交林和阔叶林,都为1.031mm/h,最小的为楠竹林为0.809mm/h。研究结果表明,三峡库区缙云山自然保护区不同植被下枯落物持水能力为灌木林大于针阔混交林和阔叶林,楠竹林最小。