露天煤矿排土场不同治理模式边坡细沟侵蚀特征研究

露天煤矿新建排土场边坡土质疏松,细沟侵蚀强烈。本文通过野外实地调查,以裸坡为对照,对内蒙古永利煤矿排土场边坡2种不同治理模式(A模式-沙柳方格+沙打旺(Salix Psammophila Checkerboard+Astragalus adsurgens),B模式-沙柳方格)下边坡的细沟侵蚀特征进行了研究。结果表明:裸坡细沟侵蚀总量为283.73kg,A和B治理模式下边坡的细沟侵蚀总量较裸坡减少46.36%和35.09%。细沟密度、割裂度和宽深比从坡顶至坡脚的变化趋势,在裸坡上表现为减小-增大-减小,而在A模式治理的边坡上均为缓慢增大,在B模式治理的边坡上均为先增大后减小。距坡顶0~14 m处,75%和45%覆盖度沙打旺相比裸坡可使细沟侵蚀量降低37.29%~70.82%和43.10%~70.34%,二者控蚀效果基本相同;距坡顶14~20m处,75%覆盖度坡面细沟侵蚀量较45%覆盖度减小53.32%~61.49%;距坡顶20m处,沙打旺不能有效控制细沟侵蚀。结果可为矿区生态环境安全与可持续发展提供科学依据。     

长武黄土高塬沟壑区降水及侵蚀性降雨特征

利用长武县气象局1957—2006年的日降水量资料,分析该地区降水的年内、年际变化、概率分布特征等。结果表明：该区降水量季节分布不均,主要集中在7—9月;降水量的年际变化幅度较大,多年变化呈明显的丰水、平水、枯水年交替发生现象;降水量的年际变化大于年降水时间的年际变化。对侵蚀性降雨研究发现,其主要发生在7、8月,以降雨量小于30 mm的降雨次数较多;降雨强度随降雨量增加而减小;同时,以短历时降雨为主,历时在30min以内的降雨次数较多,其他时段相对较少。     

评《黄土高原降雨侵蚀产沙与黄河输沙》一书

80年代初,在朱显谟院士的开创和倡导下,国内一些土壤侵蚀与水土保持学者开展了黄土高原降雨侵蚀力的研究,王万忠研究员就是其中最活跃、最突出的一位,他积10余年的研究成果和丰富的第一手资料,与焦菊英合作撰写了<黄土高原降雨侵蚀产沙与黄河输沙>专著,全面系统地总结了这一分支在国内外的发展.当然,大部分研究成果是作者自己获得的.     

土荆芥种子贮藏与萌发特性的研究

研究了不同光照和温度对外来有害植物土荆芥Chenopodium ambrosioides种子萌发率的影响及种子在不同贮藏时间和不同贮藏温度下萌发率的变化.结果表明,光照是土荆芥种子萌发的必要条件,全黑暗条件下,萌发率仅为9.7%.种子在15～20 ℃恒温条件下萌发率均达到80%以上,25 ℃恒温和10 ℃恒温能显著抑制其萌发.零下低温(-20 ℃)和零上低温(4 ℃)贮藏3个月的土荆芥种子萌发率分别为86.3%和84.7%,与贮藏前萌发率(89.3%)相比无显著差异,而在室温和25 ℃条件下贮藏的种子,萌发率显著下降.     

食用菌菌糠的热解特性及动力学分析

为考察食用菌菌糠的热解特性和机理,该研究采用热重和热重-红外联用对香菇菌糠在氮气气氛下的热解特性进行研究,考察不同升温速率下菌糠的热重(TG)曲线和微分热重(DTG)曲线的变化规律,并对DTG曲线进行分峰分析,通过计算得到香菇菌糠热分解的反应活化能E、反应级数n及频率因子A,以及热解产物析出特性;在固定床上开展了香菇菌糠的定温热解试验,试验温度分别为500、550、600℃,并对三相产物产率和成分组成等进行了分析。结果表明:香菇菌糠热解可以分为3个阶段,水分析出段,热解段和炭化段,其中主要热解阶段为250～550℃,失质量率达到58%;升温速率对香菇菌糠热解影响不明显,但是随着升温速率的增大,试样的TG和DTG曲线向高温区移动;菌糠热解的表观活化能为66.33 kJ/mol,较低的表观活化能表明菌糠更容易发生热解。固定床定温热解结果表明菌糠热解气的主要成分为CO_2、CO、CH_4、H_2,4种气体成分含量由高到低为:CO_2、CO、CH_4、H_2;随着热解温度的升高,菌糠热解所得生物油成分以CxHyOz为主,表明菌糠热解生成的生物油具有一定的潜在利用价值;香菇菌糠热解半焦的主要成分是固定碳,相较于原料,挥发分的占比大幅度减少。     

捻转血矛线虫阿苯达唑耐药株给药前后比较转录组学分析

为探明捻转血矛线虫阿苯达唑耐药株给药前后在转录组水平上的差异,本研究采用Illumina Hiseq4000对给药前后的捻转血矛线虫进行转录组测序,筛选得到差异表达基因并通过GO和KEGG数据库对其进行功能注释及富集性分析,并利用荧光定量PCR验证部分差异表达基因。结果显示,共筛选获得851个显著差异表达基因,其中包括584个上调基因和267个下调基因。通过GO功能富集分析显示,有458、418和367个基因分别注释到生物学过程、分子功能和细胞组分三大类;对差异表达基因进行KEGG富集分析显示,有173个差异表达基因参与到75条KEGG通路中,显著富集在核糖体合成、细胞凋亡、过氧化物酶增殖体激活受体(PPAR)等信号通路。本试验初步筛选了阿苯达唑耐药株给药前后的差异表达基因,为深入探索捻转血矛线虫耐药性分子机制、筛选对耐药性检测的分子标记及耐药性早期鉴别诊断方法的建立提供重要数据。     

黄土高塬沟壑区植物对土质路蓄水减沙及水力参数的影响

采用野外放水冲刷试验,分析黄土高塬沟壑区种植冰草对道路蓄水减沙及水动力参数的影响。研究结果将为黄土高塬沟壑区沟坡防治与区域生态环境治理提供科学依据与途径。结果表明：当坡度为3°,6°和9°时,植物路平均蓄水量较土质路分别增加13.01%,22.45%和24.60%,而输沙量分别减少45.52%,68.34%和74.22%,道路的入渗率随放水历时呈双曲线型变化;输沙模数与放水流量呈显著线性相关,与流速呈二次函数关系;植物路通过降低流速、提高阻力系数达到减沙目的。     

神府矿区弃土弃渣体侵蚀特征及预测

神府矿区在煤炭开采过程中形成了弃渣体、弃土体及扰动土体等不同下垫面类型,其物质组成、结构性及产流产沙规律与撂荒地有极大差异,且已产生严重的水土流失。采用野外模拟降雨试验方法,对比研究了弃土弃渣体、扰动土体与撂荒地侵蚀特征的差异。结果表明,(1)撂荒地侵蚀速率随降雨历时先下降后逐渐稳定,扰动土体侵蚀速率呈增大后趋于稳定;35°弃土体侵蚀速率增至峰值后减小并逐渐稳定,40°时则一直处于波动状态;石多砂少和砂多石少弃渣体在产流初期侵蚀波动剧烈,并伴有泥石流现象,15 min后基本稳定。(2)同一下垫面侵蚀速率随雨强增大而增大,而各坡度间侵蚀速率差异不显著(p0.05);雨强相同时各下垫面、坡度间侵蚀速率差异均显著(p0.05),复杂疏松的物质组成是弃土弃渣体及扰动土体侵蚀特殊于撂荒地的根本原因,相同降雨条件下石多砂少弃渣体、砂多石少弃渣体、弃土体及扰动土体侵蚀速率分别是撂荒地的6.51倍~14.25倍、57.91倍~239.2倍、43.60倍~180.1倍和2.27倍~3.06倍。(3)弃土弃渣体及扰动土体侵蚀速率与中值粒径、分形维数、降雨强度、坡度及径流参数呈幂函数关系。研究结果对矿区弃土弃渣侵蚀模型建立与生态环境建设有重要的科学意义。     

含砾石风沙土堆积体坡面径流产沙特征

为明确砾石含量对风沙土工程堆积体坡面径流产沙特征的影响,以土质坡面为对照,采用室内模拟降雨试验方法,研究了不同降雨强度(1.0、1.5、2.0和2.5 mm·min~(-1))条件下不同砾石质量含量(10%、20%、30%)的风沙土堆积体坡面径流特性及侵蚀产沙规律。结果表明:(1)1.0、1.5、2.5mm·min~(-1)雨强下,10%砾石含量坡面径流率较土质坡面减少5.03%～39.99%,而20%、30%砾石含量坡面径流率则分别增加7.48%～74.56%、19.51%～84.31%;各砾石含量坡面径流率均与雨强呈显著递增的指数函数关系;(2)土质和含砾石坡面径流型态基本以层流为主;土质坡面径流流态多为急流,而含砾石坡面径流则以缓流为主;各雨强条件下,10%、20%、30%砾石含量坡面径流阻力系数较对照分别增加24.07%～114.10%、51.84%～141.57%、89.04%～288.16%;(3)1.0、1.5 mm·min~(-1)雨强下土质和10%砾石含量坡面侵蚀速率随降雨历时呈减小—稳定—增大趋势,2.0、2.5 mm·min~(-1)雨强下,则呈波动式逐渐增大趋势;4种雨强下,20%、30%砾石含量坡面侵蚀速率呈缓慢、平稳增加趋势;(4)雨强为1.0 mm·min~(-1)时土质坡面侵蚀量最小,雨强≥1.5 mm·min~(-1)时,含砾石坡面侵蚀量较土质分别减少41.08%～63.27%、22.80%～67.80%、28.89%～68.50%;(5)侵蚀量与径流率、雷诺数、弗汝德数均呈显著正相关关系,与阻力系数则呈显著负相关关系;结果可为陕北风沙土区生产建设项目工程堆积体水土流失量估算模型的建立提供科学参考。     

黄土区浅沟侵蚀影响因素对其侵蚀速率影响的模拟试验研究

浅沟侵蚀是黄土高原丘陵沟壑区的主要侵蚀类型之一。利用室内模拟降雨与放水相结合的研究方法,对雨强、上游汇水面积、坡度和耕作等因素对浅沟侵蚀的影响进行了初步研究,结果表明:浅沟侵蚀发生的速率与坡度、雨强和汇水面积均呈正相关关系。耕作通过改变表层土壤结构,改变了浅沟侵蚀随雨强、坡度和上游汇水面积与侵蚀速率的响应关系。且在较小坡度坡面上,耕作显著减少由于雨强变化引起的侵蚀变化,但在大坡度和大雨强条件下,耕作对雨强引起的侵蚀变化有加强作用。