附面层位移厚度对沙障防风效益评价的适用性研究——以聚乳酸(PLA)沙障为例

地表粗糙度作为风蚀防护中常用的传统指标,在防护林、沙障等工程措施的防护效益评价中发挥了重要作用。但在实际应用中发现,地表粗糙度存在不完全准确的现象。针对这一问题,引入新的参考指标附面层位移厚度,借助风洞模拟实验的方法,通过测定不同边长聚乳酸沙袋沙障中的风速频数、拟合风速流场、计算防风效能等来验证地表粗糙度和附面层位移厚度这2个指标的准确性。结果表明:随着聚乳酸沙袋沙障障格边长的增大,平均风速呈现出上升的趋势,其中障格边长为1.5 m和2.0 m沙障内的平均风速分别是1.0 m沙障的1.13和1.24倍;防风效能则呈现出下降的趋势,其中障格边长为1.0 m沙障内各处均大于0.6,1.5 m沙障内各处均大于0.5,2.0 m沙障内各处均大于0.4;风速流场高速区的面积呈现出增大的趋势。这表明随着沙障障格边长的增大,沙障的防护作用逐渐下降。与此同时,随着沙障障格边长的增大,附面层位移厚度呈现出减小的趋势,而地表粗糙度则呈现出先减小后增大的趋势。综上,附面层位移厚度在评价沙障防护作用时的准确性更高,可作为新的补充参考指标。

基于三元闭包的不确定社交网络隐私保护算法

当前,社交网络的使用量持续上升,在发布社交网络数据的同时对社交网络隐私的保护是目前研究的重点。目前社交网络隐私保护方法,大部分着重于对图隐私的保护,忽略了图数据效用的问题,导致图数据效用破坏严重,适用范围有限。针对以上问题,设计了一种基于三元闭包的潜在边算法。该算法首先通过三元闭包方法将社交网络演化的潜在边加入到原始图中,由此生成具有一定动态适应性的新图;然后使用(k,ε)-模糊算法向图中注入不确定性,生成不确定图,利用不确定图的特点达到了在保证一定隐私水平的情况下能够保持较高的图数据效用。最后,通过实验对比证明该方法隐私保护效果较好,算法适用范围较广。

阴山北麓不同土地利用类型土壤养分特征分析与评价

采用野外实地调查采样、室内样品分析和数理统计相结合的方法,研究了阴山北麓4种不同利用类型土地的土壤养分特征,并对土壤肥力进行了综合评价。结果表明,1）研究区土壤有机质、全氮、全磷、全钾含量分别为（25.12±6.56）,（0.63±0.08）,（0.76±0.10）,（31.99±1.07）g/kg;速效氮、速效磷、速效钾含量分别为（39.87±9.14）,（6.72±3.75）,（175.83±105.45）mg/kg;pH为（7.74±0.14）。2）土地利用方式对有机质、全氮、全磷、速效磷和速效钾的影响极显著（P〈0.01）,而对速效氮、全钾和pH的影响不显著（P〉0.05）。3）土壤全氮、磷、钾含量和pH值在垂直剖面上（0~25cm自上而下）表现为无规律的波动状态,但整体上变幅不大;而速效氮、磷、钾和有机质含量整体上表现为下降趋势。4）土壤肥力综合评价值的排序为封育草地（0.506）〉放牧草地（0.417）〉耕地（0.361）〉弃耕地（0.357）,封育草地与放牧草地的土壤肥力为中等级水平,而耕地和弃耕地的肥力为低等级水平,说明草地比耕地更有利于土壤保肥。总体而言,研究区土壤肥力水平较低,存在的主要问题是土壤中全氮和速效氮含量严重偏低。

乌兰布和沙漠绿洲3种杨树比叶面积和叶干物质含量研究

比叶面积(SLA)和叶干物质含量(LDMC)综合反映了植物利用自然资源的能力,也体现了植物对环境的适应性。以乌兰布和沙漠绿洲防护林体系3种杨树(新疆杨、二白杨和小叶杨)为研究对象,通过测定叶面积、叶饱和鲜重及干重,计算了SLA和LDMC,探讨了3种杨树的生态适应性。结果表明:3种杨树叶面积和叶重之间均为极显著线性相关关系(p<0.000 1),可用叶面积与叶重的关系式来推算叶面积。其中,用叶面积与叶饱和鲜重的关系式推算的叶面积数据准确度更高。3种杨树的SLA、LDMC均存在极显著差异(p<0.0001),新疆杨、二白杨、小叶杨的SLA和LDMC分别为(9.955±2.574)m^2·kg^(-1)和(420.38±68.046)mg·g^(-1),(12.964±2.465)m^2·kg^(-1)和(301.017±32.647)mg·g^(-1),(16.462±6.286)m^2·kg^(-1)和(287.678±72.055)mg·g^(-1)。SLA和LDMC之间呈极显著负相关关系(p<0.0001),可用幂函数y=ax^(-b)来表述。SLA和LDMC较好地反映了3种杨树对乌兰布和沙漠贫瘠与干旱环境的适应能力,新疆杨的适应性优于二白杨和小叶杨,建议今后该区域防护林更新与重建过程中应适当加大新疆杨的数量比例。

可降解聚乳酸沙障降解性能研究

按不同坡向和不同坡位,对乌兰布和沙漠铺设3.5a的聚乳酸(PLA)方格沙障的降解性能进行了研究。通过单根纱线拉伸试验研究了沙障的力学性能变化,利用天平称重测定了失重率变化,并利用环境扫描电镜观察了障体表面形态变化。结果表明,与未使用的PLA沙障相比,随坡位的上升,障体4个部位的单纱断裂强度呈现出不同程度的降低,各部位的单纱断裂强度由小到大排序依次为:迎风面、顶部、背风面、贴地面。从坡底到坡顶,障体的失重率整体呈现出逐渐增大的变化特点。沙障暴露部分的降解现象较贴地部分的明显。风沙流吹蚀磨蚀是影响PLA沙障材料性能的最主要因素,光照的影响其次,沙区土壤微生物的作用最小。

普通高校开设高尔夫课程可行性研究

高尔夫课程是一个朝阳运动,在未来社会的发展中具有重要的作用。高尔夫运动是接近自然和陶冶情操的运动,对于促进学生综合素质的发展起着积极的作用。该文在分析高尔夫运动特点和普通高校开设高尔夫课程的必要性的基础上,探索开设高尔夫课程的有效策略。

一种基于SURF、FLANN和RANSAC算法的图像拼接技术

针对SIFT算法在图像融合中耗时长,维度高的问题,论文设计了一种基于SURF、FLANN和RANSAC三者结合的拼接方法。首先利用SURF算法鲁棒性强、算法复杂度低的优势来进行特征点的检测,凭借FLANN算法可以调整参数来进行精确度的提升的优点来进行特征点的匹配,并与常见的BF算法匹配进行比较;针对其中错误匹配对的存在,采用RANSAC算法对存在匹配错误的点进行剔除并进行单应矩阵的计算,来找到最好的模型匹配对,降低误差;最终采用加权平均法进行图像的融合。通过实验验证,算法提高了匹配效率,拼接效果良好。

煮沸处理对PLA沙障物理性能的影响

本文通过对PLA沙障进行煮沸处理,采用数字图像处理技术计算了煮沸后的PLA沙障织物的线圈大小,同时又通过单纱拉伸试验测定了其力学性能的变化情况,以研究煮沸处理对PLA沙障物理性能的影响。结果表明,煮沸处理能够显著减小PLA沙障的线圈直径。在5min内煮沸时间越长,PLA沙障线圈直径越小,不同煮沸时间的PLA沙障线圈直径在5%水平差异显著。5min内不同时间的煮沸处理使PLA沙障的力学性能稍有下降,但在5%水平差异不显著。在实验地铺设PLA沙障前,基于最短的煮沸时间,建议将沙障在100℃沸水中煮沸1.5分钟,可以使得纺织针变的更加紧密,不容易漏沙,而对其物理和化学性质没有任何改变。

多效唑对植物生理生态的影响及其在荒漠化领域的应用展望

多效唑自20世纪80年代推出以来,备受广大研究学者的关注,多效唑的应用不仅对植株根、茎、叶等外部形态有影响,还有效地提高了植株的抗寒、抗旱等生理特性,其应用领域也不断扩展,从农业、果树逐渐发展到林业、蔬菜、园艺等各个方面,近年来更是取得了显著的研究成果。本文基于多效唑的作用机理,评述了多效唑对植株不同部位的作用效果及其应用领域的研究概况,结合当今日益严重的荒漠化问题,分析展望多效唑在沙地植物上应用的可能性和开发潜力,以期为提高沙地植物的生理生长特性、改进荒漠化治理模式提供科学依据。

聚乳酸(PLA)沙障凹曲面及沉积物粒度特征研究

在乌兰布和沙漠平坦沙地布设1 m×1 m、1.5 m×1.5 m和2 m×2 m规格的聚乳酸(PLA)沙袋格状沙障,在风季后利用插钎法和激光衍射法分别测量障格内部凹曲面形态、测定表面0~3 cm沉积物粒度组成,分析不同规格沙障内部凹曲面形态特征、蚀积效应,计算平均粒径、标准偏差等粒度参数。结果表明:3种规格PLA沙障内部均能发育成稳定凹曲面,凹曲面深度随着规格的增大而逐渐增加,蚀积系数则逐渐减小,保持在1/12~1/10之间;障格内不同方位蚀积剖面曲线基本符合二次函数,但蚀积强度差异较大;1 m×1 m和1.5 m×1.5 m规格沙障处于堆积状态,堆积强度分别是侵蚀强度的50.1倍和5.6倍,易发生沙埋;2 m×2 m规格障内单位体积蚀积量为0.02 g·cm-3,接近蚀积平衡状态,有利于长期发挥沙障防护效益;各规格障内沉积物均以极细沙和细沙为主,除1 m×1 m规格外,PLA沙障的阻滞作用使得极细颗粒含量百分比迅速下降。综合考虑沙障铺设成本和防护效果,得出在平坦沙地或者弱风区域内适合布设2 m×2 m规格PLA沙障,研究结果可为PLA沙障在防沙工程中的合理应用提供科学参考。

基于网络技术的智能化融雪化冰系统研究

为解决山区旅游公路冬季中断交通的情况,拉动区域冬季旅游经济,以湖北神农架林区某省道为例,提出了一系列融冰保障措施。研究了山区旅游公路智能化融雪化冰技术,提出基于网络技术的远程操控系统和内嵌于路面结构层的碳纤维电缆加热系统,可实现远程自动开启路面加热,消除积雪凝冰,实现冬季交通畅通运行。

乌兰布和沙漠东南缘白沙蒿(Artemisia sphaerocphala)灌丛沙堆形态特征与固沙能力

白沙蒿(Artemisia sphaerocphala)灌丛沙堆是乌兰布和沙漠最为广泛分布的典型荒漠灌丛沙堆之一。本研究对白沙蒿灌丛的灌丛形态参数、沙堆形态参数进行了野外测定,探讨沙堆形态发育及固沙能力与白沙蒿灌丛形态的关系。结果表明:白沙蒿灌丛高度随着灌丛半径的增加而呈对数曲线增加,在灌丛较小时灌丛高度增长较快,随后渐趋于稳定,其水平方向发育速度大于垂直方向;白沙蒿灌丛沙堆半径及高度随灌丛半径和高度增加而增加,二者呈显著线性关系,沙堆水平方向发育受到灌丛冠幅的影响,沙堆垂直方向的发育水平取决于灌丛高度;随白沙蒿地上部分鲜重的增加,灌丛沙堆底面积、高度、沙堆体积和固沙效率均呈极显著线性增加(p【0.01);白沙蒿灌丛越大其固积沙堆也越大,固沙率越高,不同大小灌丛白沙蒿间的固沙效率差异显著(p【0.05);白沙蒿灌丛背风侧的积沙宽度(y)与积沙距离(x)显著相关(R2=0.9917),其线性回归方程为y=-19.654x+122.41,在距离灌丛背风面6~7倍高度的地方,积沙接近消失。

戈壁灌丛堆周边地表土壤颗粒的空间异质特征

研究戈壁地区单个灌丛及其下沙堆这一有机整体对周边土壤风蚀的抑制能力,对加强相关地区的植被类型及其空间配置格局的防沙效应研究十分重要,可为荒漠化监测的评价和制定科学的防治措施提供参考。该文利用数字图像处理技术,获取吉兰泰盐湖北部戈壁上单个白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆和沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)灌丛沙堆周边地表不同土壤风蚀颗粒的百分含量;并采用经典描述性统计及地统计学方法,对各类土壤风蚀颗粒百分含量的水平空间异质性进行分析。结果表明:(1)灌丛基部和下风向是细物质积累区,以灌丛堆为中心向外,<0.42mm的细颗粒含量呈减少趋势;而且细物质积累的最大值出现在白刺灌丛的迎风侧附近,沙冬青样地则相反,出现在灌丛的背风侧附近。在沙源物质有限的戈壁中,白刺的防风固沙作用集中体现在灌丛附近,其水平空间尺度范围不及沙冬青,这亦是白刺样地粗粒化程度高于沙冬青样地的原因。(2)白刺和沙冬青灌丛附近地表中粒径>0.84mm(不可蚀)、0.84–0.42mm(半可蚀)及<0.42mm(高度可蚀)颗粒的空间异质性尺度分别为17.80m、66.63m、8.41m和9.82m、15.33m、14.91m,均超出了灌丛冠幅覆盖范围,空间自相关部分比例C/(C0+C)在63.40%–99.96%之间,由此推断灌丛沙堆附近的风沙流特征是造成相应尺度内土壤颗粒空间异质性的主要因子。(3)高度可蚀颗粒的空间异质性尺度略大于灌丛平均间距(8.77m包括灌丛半径),从防止土壤风蚀来看,这说明研究区内的建群种灌丛间存在一定程度的相互促进关系,有利于该区植被的稳定与发展。

乌兰布和沙漠东北部大气降尘特征及影响因素分析

采用野外定位实测法,对乌兰布和沙漠东北部5种不同下垫面(绿洲防护林带、农田、固定沙丘、半固定沙丘、流动沙丘)的大气降尘进行了研究。结果表明:(1)研究区大气降尘具有明显的时空分异规律,不同月份的降尘量之间有着极显著差异(P<0.0001),4月份的降尘量达年内最大值,3-6月的降尘量之和占全年总量的46.3%;不同下垫面的年降尘量之间存在极显著差异(P<0.0001),从大到小为:流动沙丘>半固定沙丘>固定沙丘>林带>农田;不同高度的降尘量也存在极显著差异(P<0.0001),0.5m的降尘量大于1.5m的。(2)扬沙和沙尘暴发生的总天数与降尘量之间存在极显著线性相关关系(P<0.01),因此认为大风(≥6m/s)持续时间与扬沙和沙尘暴发生总天数是影响降尘的一个主要因子;降雨对降尘具有一定的抑制作用;下垫面状况是决定起尘强度的一个关键因子,其对降尘的影响主要是通过地表植被的防风固沙作用实现的。

沙丘部位对聚乳酸纤维沙袋沙障降解速度的影响

掌握聚乳酸纤维沙障的降解速度对于沙障防护效益的发挥具有重要意义。在毛乌素沙地的流动沙丘迎风坡设置聚乳酸沙障,采用测定力学性能、质量损失及观察表面形态等多种手段对毛乌素沙丘迎风坡底部、中部和沙丘顶部铺设5a的聚乳酸纤维沙障的降解速度进行了研究。结果表明:与原始聚乳酸纤维沙障相比,从沙丘迎风坡底、迎风坡中到坡顶,沙障的降解速度逐渐增大。障格内纬向障体(垂直于主风向)的整体降解速度较经向障体(平行于主风向)的严重。单根沙障暴露面障体的降解速度均较贴地面的大,且二者的差异随坡位的上升越来越大。表明沙丘不同部位的风沙活动、光照、土壤水分含量等环境因素分布的差异对于聚乳酸纤维沙障降解速度有着重要的影响,在设置沙障或后期维护时应当注意加强。

乌兰布和沙漠绿洲两种农作物叶片性状特征研究

农作物叶片性状特征反映了其利用自然资源的能力。以乌兰布和沙漠绿洲最主要的两种农作物(向日葵和玉米)为研究对象,通过测定叶面积、叶饱和鲜重及干重,计算了比叶面积(SLA)和叶干物质含量(LDMC)。结果表明:两种农作物叶面积和叶重的关系均为极显著线性相关关系(P<0.0001),因此用叶重推算叶面积是可行的。其中,通过叶饱和鲜重推算的叶面积值准确度更高、误差更小。两种农作物的SLA、LDMC均存在极显著差异(P<0.0001),向日葵和玉米的SLA分别为(17.77±5.41)m2/kg、(11.29±2.22)m2/kg,LDMC分别为(170.93±31.15)mg/g、(266.85±43.91)mg/g。SLA和LDMC之间呈极显著负相关关系(r=-0.9005,P<0.0001),可用幂函数y=ax-b来表述。SLA和LDMC较好地反映了农作物利用资源的能力。

迎采巷道围岩应力和塑性区演化规律及控制技术研究

迎采动工作面掘巷时,容易受到邻近工作面上覆岩层关键块体断裂、回转、下沉的动压影响,巷道变形量大、维护困难。以温庄煤矿15105运输顺槽迎15103回采工作面掘进为工程背景,采用数值模拟的方法,揭示了迎采全过程围岩的应力和塑性区演化规律,提出了以“上区段工作面采动影响区锚索补强支护+水力压裂切顶卸压技术”为核心的巷道围岩控制体系,并在现场开展了实验。现场监测结果显示,迎采段巷道整体控制效果良好。

多效唑对2年生沙地柏生长和生理特征的影响研究

多效唑是一种赤霉素抑制剂,通过调控植物的生长、生理过程,提高其抗逆性。文中在盆栽控水的条件下,采用多效唑溶液灌根（0,50,200,400,600,800mg/L）,研究多效唑对2年生沙地柏生长和生理特征的影响。结果表明：多效唑显著抑制沙地柏地上部分的生长,增大叶厚,促进地下根系生长;显著增大叶绿素a和b的总含量,减小了叶绿素a/b和水分饱和亏缺,提高光合产物积累、叶片相对含水量及肉质化指数等。多效唑可以提高植物的适应能力和抗逆性,并对提高干旱、半干旱区植被盖度及植被恢复具有重要意义。综合效应最佳处理浓度范围是200～600mg/L。

内蒙古西鄂尔多斯沙冬青退化种群的空间格局及其与发育阶段的关联性

以内蒙古西鄂尔多斯国家级自然保护区内沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)种群为对象,采用O-ring统计分析方法对不同衰退程度沙冬青种群的空间格局与发育阶段的关联性进行研究。结果表明:西鄂尔多斯不同衰退程度的沙冬青种群空间格局表现各异,与尺度大小有关;重度和中度衰退的沙冬青种群在0～50 m尺度下均表现为随机分布;轻度衰退沙冬青种群在小尺度表现为聚集分布,随尺度增加转变为随机分布;健康沙冬青种群在小尺度下表现为聚集分布,在中等尺度下表现为均匀分布,而在大尺度下表现为随机分布;不同发育阶段的沙冬青种群空间格局在不同尺度下表现不同;幼、老龄植株在0～50 m尺度下均表现为随机分布,中幼龄植株在中等尺度下表现为聚集分布,在其余尺度表现为随机分布,中龄、中老龄植株在小尺度下表现为聚集分布,随尺度增加表现为均匀分布,在大尺度下表现为随机分布;不同发育阶段沙冬青植株的关联性表现差异;在0～50 m尺度下幼龄植株与其余各发育阶段植株均无显著关联;从中幼龄级开始,随龄级增大,不同发育阶段植株之间开始表现出关联性,在大部分尺度上均呈正关联;但在小尺度(5 m)中龄与中老龄植株却呈负关联。

多效唑对柠条幼苗构型特征的影响

以1年生柠条(Caragana korshinskii)幼苗为材料,研究了不同浓度多效唑处理对柠条幼苗株高、基径、分枝数、分枝角度等地上部分和根系特征参数等地下部分的影响,分析不同浓度处理之间柠条幼苗构型指标的差异。结果显示:随多效唑处理浓度的增加,柠条幼苗株高增长量显著减少、基茎增长量显著增加;分枝数和分枝角度随处理浓度的增加呈现先增加后降低的趋势,400mg·L^(-1)浓度处理使幼苗根系表面积显著增大,根系分级数和各级根系数量增加,表明施用适宜浓度多效唑能够矮化柠条幼苗,增粗基茎,促进分枝、扩大分枝角度,增大柠条幼苗单位面积地表覆盖;同时,能够拓展地下根系的分布面积,增加各级根系数量;综合考虑,在调控柠条幼苗空间构型方面,适宜的多效唑处理浓度为300~400mg·L^(-1)。