大尺度散体组构分维和SOC判据研究

介绍了15组散粒体自组织临界性与粒径的非均匀性有关的真实沙堆模型,分析了实验表现出来的3种动力学行为:即准周期分布、正态分布和负幂律分布;进而研究了非均匀系数不能描述系统组构的自相似性和作为自组织临界性的判据。应用分形理论研究了沙堆组构的分形特征。研究结果表明,非均匀系数为1.53~5.0时,沙堆组构具有良好的分形特征,分维数在非均匀系数<2.85时增长较快,>2.85时增长较慢,但分维数不超过3.0。分析了沙堆组构的分形特征与自组织临界性的内在联系,指出呈现出自组织临界性的系统具有稳健的分形结构,并讨论了自组织临界性的判据。最后探讨了SOC理论在山地灾害预测预报和防治工程设计中的应用。     

兴国县红壤颗粒分形及其与环境因子的关系

以土壤颗粒组成数据为基础,运用分形模型,分析了红壤丘陵山区林地土壤颗粒的分形维数。结果表明：84个耕层土壤颗粒的分形维数D为2．568～2．828,其中紫色土2．722,红壤2．700,棕红壤2．693,黄红壤2．670,黄壤2．713。D随土壤质地的变细而增大。从空间分布上看,研究区域的西部和东南部D值较大,而西南部和北部D值较小,D在2．7～2．8的面积最大,为1171km^2,占总面积的47．0％,D在2．8以上的面积最小,为48km。,占总面积的1．9％。土壤分维数和坡向、海拔之间呈显著正相关关系,而与坡度、平面曲率、剖面曲率之间无明显的相关关系。     

土壤颗粒尺寸分布分维及对粘附行为的影响

依据Tyler和Wheatcraft推导的土壤颗粒累积质量—尺寸标度关系,计算了我国主要土壤的颗粒尺寸分布(PSD)分维,结果表明:淡栗钙土、黄绵土、黑垆土、褐土((土娄)土)、潮土、灰漠土、黑土、黄棕壤、黄壤、红壤及赤红壤(砖红壤)的PSD分维依次增大,土壤粘粒含量增加使其PSD分维增大。结合上壤颗粒表面分形特性及土壤粘附的基本原理,探讨了土壤PSD分维对土壤—固体表面粘附行为的影响。PSD分维高的土壤与固体表面粘附力大,与固体表面发生明显粘附的起始含水量提高,发生明显粘附的含水量区间增宽。     

植被格局特征对大理河流域侵蚀产沙的响应

为了进一步研究植被覆盖FBM(fractional brownian motion)分形维数在不同流域中对植被覆盖特征的综合效果及作为固定参数代替现有的植被量化指标在实际的水文、土壤侵蚀等预测模型中的应用,该文通过对大理河流域上中下游青阳岔、李家河和曹坪3个水文站控制流域的降雨、径流和产沙等资料的全面综合分析,以次降雨径流侵蚀功率作为侵蚀外营力输入,通过对站控流域地貌特征FBM分形维数、植被景观格局FBM分形维数和NDVI植被指数作为描述下垫面特征,以地理信息系统(GIS)为平台,利用GIS和RS技术,构建大理河流域侵蚀产沙量多元线性回归模型,并通过2组不同参数预测结果对比,结果表明:以植被格局分形维数为植被量化参数的模型输沙模数模拟值与实测值之间的相对误差和绝对误差比以NDVI为植被量化参数的小;在38场次暴雨洪水中,基于植被格局分形维数为植被量化参数的模型次暴雨输沙模数模拟值与实测值之间的相对误差小于10%、20%、50%的分别占总场次的34.21%、55.26%、86.85%;38场次暴雨输沙模数的模拟值和实测值之间的平均相对误差为25.19%,其中模拟值与实测值绝对误差小于300 t/km2有31场,植被格局FBM分形维数可以更好反映植被覆盖与水土流失之间的关系,并且分析得到植被格局分形维数与土壤侵蚀强度之间呈负相关关系,决定系数为0.5066,即土壤侵蚀强度随着植被格局FBM分析维数的增大呈减小趋势,说明植被格局FBM分形维数对土壤侵蚀强度的影响较大.     

四川茶园土壤微团聚体组成及其分形特征

采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究不同植茶年限茶园土壤微团聚体的组成及其分形特征。结果表明：茶园土壤微团聚体组成以0.25～0.05 mm粒级为主,占微团聚体总量的41.95%～55.44%,0.05～0.01 mm粒级次之,占23.54%～25.66%,＜0.001 mm 粒级所占比例最小,为5.80%～8.71%,随植茶年限增加,0.25～0.05 mm粒级土壤微团聚体含量显著升高,0.05～0.01 mm 和0.01～0.005 mm 粒级含量变化不明显,而0.005～0.001 mm和＜0.001 mm粒级含量则显著降低;随植茶年限增加,土壤微团聚体平均质量比表面积值、分形维数值和土壤特征微团聚体组成比例(＜0.005 mm)/(0.25～0.05 mm)值均逐渐减小,而土壤微团聚体平均质量直径值则逐渐增大;不同植茶年限土壤微团聚体分形维数值和土壤特征微团聚体组成比例值均与土壤有机质含量、全氮含量、碱解氮含量、全磷含量和有效磷含量极显著负相关。长期植茶可促进土壤较小粒级微团聚体向较大粒级微团聚体转化,从而提高土壤微团聚体稳定性,土壤微团聚体分形维数值和土壤特征微团聚体组成比例值均可作为定量化描述茶园土壤肥力状况的指标。     

沂蒙山林区不同植物群落下土壤颗粒分形特征

运用土壤物理学和分形学原理与方法,研究了沂蒙山林区7种植物群落下的土壤颗粒组成与分形特征。结果表明:1)研究区土壤颗粒组成具有石质山地典型粗骨土的结构特征,各种植物群落的土壤中以粗砂粒含量最高,细砂粒含量次之,而石砾含量和粉黏粒含量较低;2)防护林群落具有显著地改善土壤颗粒组成和提高土壤颗粒分形维数的作用,其作用程度为针阔叶(赤松+麻栎)混交林依次高于阔叶林(刺槐纯林、麻栎纯林)和针叶林(赤松纯林);3)土壤颗粒分形维数与土壤中粉黏粒(粉粒及黏粒)含量呈极显著正相关,与细砂粒和粗砂粒含量呈显著的负相关,而与石砾含量的相关性不显著。研究成果可为沂蒙山区水土保持植被类型的合理选择与配置提供参考。     

8种野生葱属植物的叶形态特征及其分类学意义研究

【目的】比较8种野生葱属植物的叶形态特征,为其分类学研究和生态适应性机制分析提供依据。【方法】以分布于新疆不同生境的8种野生葱属植物齿丝山韭、实葶葱、新疆蒜、健蒜、多籽蒜、奇台蒜、喀纳斯蒜和乌鲁木齐蒜为研究对象,采用田间观测和树胶制片法,测定其叶片数量、长度、宽度等指标,观察其解剖结构异同;通过相关性分析和聚类分析,研究叶片表皮性状之间的关系以及性状的分类学意义。【结果】8种葱属植物的叶形态和微形态存在差异,实葶葱和齿丝山韭叶直立,其余呈不同程度倒伏;实葶葱叶圆柱形,其余叶均为条形;实葶葱叶表面被蜡粉,其余均为光滑;实葶葱叶表皮细胞矩形,其余均为菱形;实葶葱垂周壁直线型,其余均为弧线形。8种植物叶片均为双面气孔型,气孔椭圆形,保卫细胞肾形,无副卫细胞,保卫细胞不同程度下陷。基于叶表皮结构性状的聚类分析结果显示,供试8种材料分为3类,齿丝山韭和实葶葱分别聚为一类,其余6种聚为一类。【结论】叶形态、表皮细胞形状、垂周壁形状、表皮细胞密度和气孔指数大小可为种的界定提供重要的形态分类学依据,具有分类学意义。叶片上表皮细胞比下表皮细胞可以提供更为全面的微形态特征。新疆8种野生葱属植物的叶片形态和微形态结构均呈现一定的抗旱和抗寒特征。     

青藏高原降水量·雨日变化趋势的分形研究

运用R/S分析法对青藏高原拉萨、托托河、甘孜等12台站的年降水量、年雨日进行分形研究。结果表明:年降水量、年雨日的总体变化趋势存在着十分明显的Hurst现象;年降水量、年雨日时间序列的长期相关性特征总体表现为持续性。年降水量的变化趋势既有减少趋势,也有增加趋势;年雨日的变化出现了完全"统一"的显著减少趋势;年雨日与年降水量的长期变化趋势不完全一致。     

基于分形插值的三维路面重构与分析

原始精细的路面谱是研究车辆与路面耦合的重要基础,对车辆的通过性和噪声、振动及不平顺性NVH(noise,vibration and harshness)分析有重要的应用价值。为了构建与原始路面相同或相近的路面谱,利用非接触式激光路面不平度仪测量沥青路面、水泥路面、比利时路面和砂石路面的三维路面不平度;基于分形理论,采用迭代函数法重构这四种路面谱;结合路面不平度的统计特性评价指标和分形维数对四种路面的原始谱和重构谱进行评价。研究结果表明:重构前、后路面谱的平均值、标准差、峰度系数以及分形维数变化范围在±5%以内,除水泥路面的偏态系数变化范围均在±9%以内,重构路面谱与原始谱具有一致性;重构路面谱保持了原始路面的结构特性,并具有路面的细微结构。     

网箱养鱼技术问答

问：什么叫网箱养鱼?答；网箱养鱼，就是用竹杆或其它材料做成骨架，用尼龙线或聚乙烯线结成网，围成象箱子一样形状，放在水域中，在里面养鱼。