基于Budyko假设的金溪流域径流变化归因分析

[目的]探究金溪流域径流变化特征及其原因,对于水库运行调度及水资源管理具有重要指导作用。[方法]基于1982—2015年流域气象水文数据以及植被NDVI数据,采用线性回归法、Mann-Kendall突变检验及滑动T突变检验法分析径流变化特征,进一步采用Budyko水热耦合平衡方程计算各影响因子对流域径流变化的贡献率。[结果]金溪流域年径流深、降雨量均呈不显著上升趋势,变化速率分别为3.89 mm/a, 8.43 mm/a。潜在蒸散发量呈显著上升趋势,变化速率为1.17 mm/a。通过突变检验可将金溪流域径流序列分为基准期1982—2002年和变化期2003—2015年。金溪流域径流变化归因分析表明：下垫面变化对径流变化的贡献率为123.55%,潜在蒸散发的贡献率为33.83%,降雨贡献率为-57.38%,流域下垫面变化主要源于植被情况显著改善,其中NDVI在基准期上升速率为0.005/10 a,在变化期上升速率为0.024/10 a。[结论]导致金溪流域径流变化的主要源于植被情况的显著改善,金溪流域径流变化的归因分析为金溪流域的水资源利用提供了理论支持。     

土壤持水特性参数与土壤质地尺度关系的联合多重分形分析

Soil water-retention characteristics at measurement scales are generally different from those at application scales, and there is scale disparity between them and soil physical properties. The relationships between two water-retention parameters, the scaling parameter related to the inverse of the air-entry pressure (αvG, cm-1) and the curve shape factor related to soil pore-size distribution (n) of the van Genuchten water-retention equation, and soil texture (sand, silt, and clay contents) were examined at multiple scales. One hundred twenty-eight undisturbed soil samples were collected from a 640-m transect located in Fuxin, China. Soil water-retention curves were measured and the van Genuchten parameters were obtained by curve fitting. The relationships between the two parameters and soil texture at the observed scale and at multiple scales were evaluated using Pearson correlation and joint multifractal analyses, respectively. The results of Pearson correlation analysis showed that the parameter αvG was significantly correlated with sand, silt, and clay contents at the observed scale. Joint multifractal analyses, however, indicated that the parameter αvG was not correlated with silt and sand contents at multiple scales. The parameter n was positively correlated with clay content at multiple scales. Sand content was significantly correlated with the parameter n at the observed scale but not at multiple scales. Clay contents were strongly correlated to both water-retention parameters because clay content was relatively low in the soil studied, indicating that water retention was dominated by clay content in the field of this study at all scales. These suggested that multiple-scale analyses were necessary to fully grasp the spatial variability of soil water-retention characteristics.     

江西省城市化与经济发展关系分析

近年来随着经济的发展,江西省城市规模不断扩大,城市化与经济增长两者关系变化较大。利用近20 a城市化率、经济增长及国民生产总值等时间序列资料,对江西省城市化总体发展特征、空间发展特征及与产业结构等进行分析,在此基础上对城市化水平与GDP的协整性和因果关系进行了研究。结果表明:江西省城市化水平进程呈现前期发展缓慢,后期加速;城市化水平总体偏低;城市化水平在空间分布上处于不平衡状态;城市化与经济结构相关性明显。同时城市化与GDP均是平稳的时间序列,两者之间具有长期协整性并存在双向因果关系,对其直接回归预测发展走向是可行的。     

泾河流域径流-泥沙的尺度效应研究

[目的]分析泾河流域径流和泥沙的尺度效应,并通过突变检测确定突变时间点,对比突变前后水沙尺度效应的变化,为气候变化和人类活动对水沙尺度效应研究提供支持。[方法]收集整理了泾河流域1958—2013年的水沙资料,基于流域水沙异源的特性,将流域分成南北两个分支,分别探讨2条分支水沙的尺度效应,并通过Mann-Kendall突变检验方法计算出突变时间点,对比突变前后尺度效应的异同。[结果](1)南北两分支的径流—泥沙之间的尺度效应具有反向关系。北支(洪德—张家山)的产流模数随面积增加表现为线性增加,南支(三关口—张家山)的产流模数随面积增加表现出对数函数关系,随集水面积增大产流模数先快速减小后缓慢减小。北支的产沙模数随面积增加表现为线性减少,南支的产沙模数随面积增加表现出幂函数关系,即随面积增大产沙模数先快速增加后缓慢增加;(2)突变后水沙都比突变前出现了不同程度的减少,突变前后水沙的尺度效应大部分具有相同的拟合函数关系式,仅南支的产沙模数由突变前的最优二项式函数拟合转变为突变后的线性函数。[结论]气候变化和人类活动的共同作用不同程度的改变了泾河流域径流—泥沙的尺度效应。     

1982—2006年黄南州NDVI年际变化及其与气候的关系

在小尺度上研究植被对气候变化的响应,辨析起关键作用的气候因子,对于区域植被恢复与生态重建具有重要指导意义.利用NASA GIMMS 1982-2006年的NDVI数据集和黄南州4个气象站的气候资料,计算了NDVI和气候的变化趋势及其相关系数,探讨了影响NDVI的主要气候因子.结果表明,尖扎县NDVI略有下降,同仁县和泽库县下降趋势显著,河南县呈增加趋势;气候向于暖化方向发展,4县平均的气温倾向率高达0.67℃/10 a,同仁县降水量略有减少,其它3县降水量快速减少,降水量倾向率平均为24.82 mm/10 8.尖扎县、同仁县NDVI与降水量和气温具有较好的相关性,与降水量呈正相关,与气温呈负相关;泽库县NDVI主要受蒸发量、冰雹期和无霜期共同作用;河南县NDVI主要与日照时数正相关.建议植被恢复时,尖扎县和同仁县应注重保湿工作;在小尺度上开展类似研究针对性更强,对生态建设的指导意义显著.     

芦苇/芦竹机械化收获及加工作业基地化集成研究

基于供应链集成的基本原理,提出将芦苇/芦竹生产环节沿其供应链方向纵向延伸,实现芦苇/芦竹种植、收获、初加工、深加工等作业以产地为基地进行集成化和一体化经营,既增加芦苇/芦竹种植、生产、加工者的经济收入,提高整个供应链的效益,又可以在发展当地相关产业、增加就业、改造环境等方面产生显著的社会效益和环境效益。     

乌塌菜主要植物学性状的变异及主成分分析

对63个乌塌菜品种的株高、最大展幅、单株叶片数、最大叶片面积、最大叶柄长、最大叶柄宽、单株鲜重、单株叶片重、单株叶柄重、最大叶片长、最大叶片宽、内叶色泽、外叶色泽、叶片茸毛、叶柄色泽、叶柄凹平等16个植物学性状指标进行了观测和主成分分析。结果表明,乌塌菜的主要植物学性状具有较丰富的变异潜力,其中单株叶片数、单株叶片重、最大叶片面积、单株叶柄重、最大叶柄长、单株鲜重、最大叶柄宽和株高变异幅度较大,最大叶片长、最大叶片宽、最大展幅变异幅度较小;主成分分析表明,株高、最大展幅、单株叶片数、最大叶片面积和最大叶柄长5个植物学性状累积贡献率为85.100 7%,可反映出乌塌菜主要植物学特征性状的基本信息。     

基于免耕直播的油菜生产全程机械化关键技术

论述了油菜生产全过程的技术环节,提出了基于免耕直播的油菜生产全程机械化技术体系。通过筛选及比较研究,分析了制约油菜全程机械化的关键技术和瓶颈技术,并确定了基于免耕直播的油菜生产全程机械化的关键技术体系。     

农用柔性底盘前轮转向动力学研究

农用柔性底盘通过偏置转向轴转向,4个独立的电动轮既要用于行进,又要驱动转向,控制难度大.为探明柔性底盘前轮转向过程的转向特性,建立了7自由度整车动力学模型,并通过Matlab/Simulink软件建立相应的交互控制仿真模型,进行了不同车速下单轮驱动转向与双轮比例控制转向的仿真与分析,根据仿真结果制定了控制策略;在此基础...     

基于ADAMS的油菜割晒机顺向侧铺装置参数优化与试验

针对常规立式油菜割晒机多采用侧边铺放方式,茎秆铺放方向与机组前进方向垂直,油菜茎秆铺放角差异大、姿态各异,易导致后续捡拾作业喂入量波动和捡拾不彻底等现实问题,提出了一种油菜割晒机顺向侧铺装置,分析了关键部件作业参数,基于ADAMS开展了铺放质量的仿真优化试验。利用运动学与动力学分析了割台排禾口处茎秆的平抛运动过程及其落地后的定轴转动过程,结合茎秆铺放角形成机理,计算得出拨禾星轮齿数为7、转动角速度为6.27rad/s,确定了排禾导向板曲线参数方程;基于ADAMS构建了油菜茎秆顺向侧铺装置的多体运动学仿真模型,以机组前进速度、横向输送链速比、割台倾角为因素,以茎秆铺放角为评价指标,开展了Box-Behnken仿真试验,以铺放角最小为目标构建了优化目标函数,运用Design-Expert软件求解得到最佳参数组合并开展了仿真和田间验证试验。Box-Behnken试验结果表明,最佳参数组合为机组前进速度0.93m/s、横向输送链速比1.11、割台倾角117.93°,理论最优铺放角为15.25°。仿真验证试验结果表明,在最佳参数组合条件下,铺放角仿真值为14.42°,与理论值相对误差为5.4%。田间试验结果表明,油菜顺向侧铺装置作业顺畅、无堵塞,油菜茎秆平均铺放角为17.25°、平均铺放宽度为752mm、平均铺放层高度为323mm,可满足实际生产需求。该研究可为立式油菜割晒机铺放装置结构改进和优化提供参考。