湘江流域岳麓山周边地区地表水体水化学特征及灌溉适宜性

[目的]对湘江流域岳麓山地区地表水体进行水化学特征分析及灌溉适宜性评价,为该地区的生态环境保护及水资源综合管理的科学决策提供理论支持。[方法]以岳麓山周边地区为研究区,从2020年12月至2021年11月采集降水、山涧溪水和湘江河水水样,利用Piper图、Gibbs图、端元图等方法,分析各水体水化学特征以及影响因素。[结果]降水主要阴阳离子为Ca^(2+),K^(+),SO^(2-)_(4)和NO^(-)_(3),无明显水化学类型;山涧溪水主要阴阳离子为Ca^(2+)和NO^(-)_(3),主要水化学类型为Cl-Ca·Mg型和Cl-Ca型;湘江河水主要阴阳离子为Ca^(2+)和HCO^(-)_(3),主要水化学类型为HCO_(3)-Ca型。山涧溪水主要受大气降水输入和碳酸盐岩风化控制;湘江河水受碳酸盐岩风化作用影响较大。[结论]Na^(+)离子含量,SAR和RSC指标以及其绘制USSL图和Wilcox图分析结果较好,山涧溪水和湘江河水适合用于灌,不易引起盐害或碱害。

樟树光合作用“午休”现象初步探讨

本文利用Li-6400XT便携式光合作用分析系统,对生长在自然状态下的樟树(Cinnamomum camphora)从8:00到18:00以2h间隔进行光合作用测定,其结果表明(1)樟树具有显著光合作用的"午休"现象。(2)高VPD对蒸腾速率有双重效应:一方面导致气孔关闭,降低蒸腾速率;另一方面曾加水汽饱和差梯度而增强蒸腾速率。(3)水分利用效率(WUE)日变化趋势与净光合速率日变化接近,而内在水分利用效率日变化趋势不明显。(4)中午前后由于饱和水汽压差(VPD)加大、温度上升导致气孔导度关闭和光化学系统的活性降低是造成樟树"午休"现象原因。

基于Pro/E的照相机外壳注射模具设计

以照相机外壳为例,在介绍了最新的Pro/engineer软件特点和模具设计流程的基础上,运用Pro/E+EMX对该注射与传统的注射模设计相比,运用Pro/E软件进行模具三维设计,可以大大缩短模具设计周期,降低模具设计成本。

基于Pro/E带内扣的手机后壳注射模设计

以NOKIA手机后壳为例,介绍了基于Pro/E的带内扣塑件的注射模设计,设计过程中采用了很多设计技巧,对类似模具设计有一定的指导意义。

温带草地蒸散发及波文比观测与比较:涡动相关及波文比系统

蒸散发的精确观测及估算是水资源管理及水文遥感验证的基础。该文利用已有的涡动塔观测数据集,配合波文比系统进行了同步观测,对二者观测的结果进行了对比分析。结果表明:涡动相关法和波文比方法估算的蒸散发均值及季节变动分别为298.73±128.58 W·m-2和272.37±116.87 W·m-2,整体而言这两种方法所观测的蒸散发较为一致,决定系数R2=0.75,平均相对误差小于6%。较涡动相关法,波文比方法估算潜热较低。生长季内,植被在生长初期及割草期出现明显的差别,表明波文比系统在植被生长旺盛期测量潜热效果更为稳定。两种方法估算的波文比具有相似的日变化及季节变动趋势。波文比存在明显的日变化及季节变动,其变动均值及标准差为0.21±0.42;其日变化与太阳辐射相关度较强(R2变动为0.41~0.52),其季节变化与叶面积指数(LAI)具有较高的非线性相关性(R2=0.65),而土壤水分对季节变动影响较小。该研究表明:在温带湿润草地生态系统,植被的生长很大程度上调节着该系统能量的分配。以上研究结果对波文比系统的实际应用具有一定的参考价值。

新型偏心式行星球磨机动力学研究

这里研究了新型偏心式行星球磨机的动力学,并基于其结构参数,导出了研磨体与磨筒壁的脱离点不受球磨机转速影响,而仅与其结构参数有关的研磨体脱壁的临界表达式;建立了偏心对研磨效率影响的表征模型.研究为实现该新型球磨机研磨过程控制提供了理论依据。

基于Pro/ENGINEER带内扣塑件模具设计

叙述了采用CAD系统设计模具的必然趋势,以NOKIA手机后壳为例,采用Pro/ENGINEER探讨了带内扣塑件的模具设计,过程中采用了很多设计技巧,对塑件典型结构的模具设计有一定的指导意义。

塑料制品常见问题分析

总结塑料制品的常见缺陷,并分析造成塑料产品注射不足、飞边、发脆、收缩凹陷的原因及改进方法,对实际生产有很大的指导意义。

桂花树冠层气孔导度模型的优化及其参数分析

冠层气孔导度(g_c)是许多陆面过程模型中的重要参数,提高对冠层气孔导度的模拟精度非常重要。以环境因子阶乘的Jarvis形式的模型是气孔导度模型中的典型代表,但研究中不同的环境因子有不同的响应方程和参数。研究认为不同的响应方程有不同的模拟效果,并通过比较各环境因子的不同响应方程组合的模型的模拟效果来确定最优的g_c模型。以桂花树为例,测定了树干液流、茎水势和微气象环境,用Penman-Monteith(PM)方程反推计算冠层气孔导度并检验不同方程组合的16种模型。模型的参数用DiffeRential Evolution Adaptive Metropolis(DREAM)模型优化。结果表明这种方法能够有效地找到各环境因子最优的响应方程,从而最优化g_c模型。优化的g_c模型很好地模拟了桂花树冠层气孔导度的变化,尤其是对干旱的响应,模拟值与PM计算值的相关系数和均方根误差分别为0.803和0.000623 m/s。同时也证明了模型中温度函数f(T)>1的现象并非个例,由于温度(T)和水汽压亏缺(D)常是高度相关的,建议在以后的g_c模型研究中应把T和D看成一个影响因子,但f(T)>1的这种现象是否具有全球性还有待进一步研究证实。

亚热带樟树树干液流通量变化规律

采用热脉冲技术于2013―2015年连续测定了樟树的树干液流,并同步监测了环境因子,分析了樟树树干液流日变化和季节变化特征以及对不同环境条件的响应。结果表明：樟树树干液流速率晴天日变化为典型的单峰型曲线,季节变化明显,液流速率峰值夏季〉春季〉秋季〉冬季,峰宽随季节变化存在＂窄→宽→窄＂的逐步变化过程。樟树存在微弱的夜间液流,且生长季较其他月份活跃。液流启动时间夏季最早,冬季最晚,液流结束（进入夜间低值）时间夏季晚于冬季约1~2 h。上下午液流量比值均〈1,平均值为0.74。同月不同天气条件下,液流速率和液流量均为晴天〉阴天〉雨天。干旱环境下,樟树树干液流峰值下降了约95%,与2014年相比,同期内液流总量减少了约47.8%,在干旱中液流量与气温、水汽压亏缺呈显著负相关,改变了常年中（没有干旱）液流量与气温和水汽压亏缺呈显著正相关的关系。干旱显著降低了樟树的树干液流量,也反映了樟树对干旱的适应过程。

亚热带季风区樟树的水分利用特征

基于2017—2019年樟树(Cinnamomum camphora)生长季(4—10月)的茎干水、叶片水和土壤水稳定同位素及同期环境因子数据,并结合2019—2021年樟树生长季的蒸腾速率,分析了日间樟树植物水同位素与其影响因子之间的关系,探究樟树在生长季和不同环境条件下吸水深度的变化特征,旨在加深对樟树自身水分利用特征的了解。结果表明:在晴日,樟树蒸腾速率与叶片水δ^(18)O的值在日间高于夜间,茎干水δ^(18)O的值在日间低于夜间。蒸腾速率与叶片水δ^(18)O之间的时滞在8月晴日较5月晴日大,平均时滞为2.32 h。在5月晴日,叶片水δ^(18)O和茎干水δ^(18)O与温度、饱和水汽压差、相对湿度及蒸腾之间均呈二次函数关系;在8月晴日,叶片水δ^(18)O与温度、饱和水汽压差、相对湿度及蒸腾之间呈二次函数关系,但茎干水δ^(18)O与上述影响因子之间无明显的函数关系。樟树的吸水深度存在明显的季节变化特征。在生长季初期(4—5月)樟树吸水层位单一,主要利用浅层土壤水;在生长季中期(6—8月)和后期(9—10月),樟树有2个吸水层位:在中期利用中层和深层土壤水,在后期利用浅层和深层土壤水。樟树的吸水深度和蒸腾还受到生境的影响。季节性干旱期间,随着干旱的持续,蒸腾日变化曲线的宽度逐渐变窄,蒸腾耗水量相应减小;受环境变化和自身生理特性的影响,樟树的吸水深度逐渐由浅变深再变浅。与降水前相比,降水后樟树的蒸腾作用增强,吸水深度上升,吸水土层变窄。

黑河流域高寒草甸生态系统水分收支及蒸散发拆分研究

水分收支是对水循环要素降水、蒸发蒸腾、径流以及土壤贮储水量变化等的定量刻画,对水资源的可持续开发及利用至关重要。基于黑河流域阿柔观测站2014和2015年水文气象观测数据,运用水量平衡理论,定量的评估了高寒草甸生态系统的水分收支动态,并结合双源模型对高寒草甸生态系统蒸散发(植被蒸腾和土壤蒸发)进行拆分及评价。研究结果表明(1)在生长季(5—9月)植被蒸腾是高寒草甸生态系统主要的耗水形式,2014和2015年生长季平均蒸散比(T/ET)分别为0.74和0.79;(2)土壤水分的剧烈变化主要发生在0—40 cm处,且受冻融过程影响显著;(3)在降水较多的年份(2014)高寒草甸生态系统水分收支基本平衡,且不受冻融影响的月份(6—9)有地表径流产生约42 mm;在正常年份(2015),生态系统呈现水分亏缺,亏缺量约为134 mm,6—9月约亏缺26 mm;(4)模型估算蒸散发(ET)与实测蒸散发具有很好的一致性,相关系数可达0.90,敏感性分析表明模型输入变量对蒸散发(ET)及蒸散比(T/ET)产生的误差较小,双源模型可以很好地实现对高寒草甸生态系统蒸散发(ET)的拆分。

表土δ^(13)C揭示C_(4)植物比C_(3)植物更易分解和消化

表层土壤中总有机碳(TOC)与相应上覆植物/植被之间的正/负δ^(13)C偏移量已被广泛报道,并被认为可能是由多种因素(如大气、气候和土壤因素)变化引起的。开展更大空间尺度的研究,可以更好地揭示其主导因素。本文对中国内陆空间跨度数千公里的107个样点的表土和食草动物粪便样品进行了采集,对表土TOC、表土中分离出来的植物残体全样(PL)、食草动物粪便全样(HF)、表土植物残体和食草动物粪便中提取的α纤维素(α-cellulose)开展了δ^(13)C分析测试。数据分析显示,表土TOC与表土中植物残体全样之间的δ^(13)C偏移量(Δ^(13)C_(TOC-PL))和食草动物粪便全样与表土中植物残体全样之间的δ^(13)C偏移量(Δ^(13)C_(HF-PL))均与δ^(13)C_(PL)呈负相关关系。同样,食草动物粪便α纤维素与表土中植物残体α纤维素之间的δ^(13)偏移量(Δ^(13)C_(HF-PL-cell))也与δ^(13)C_(PL-cell)呈负相关关系。对这些负相关关系最合理的解释是,在表土中的分解过程和食草动物体内的消化过程中,C_(4)植物的分解/消化速度比C_(3)植物更快。研究结果表明,基于现代表土、沉积物和动物残骸δ^(13)C数据估算的C_(4)植物相对丰度,可能被普遍低估,在以后的相关研究当中应当予以适当考虑和评估。

青藏高原植被物候对不同强度极端温度和降水的差异化响应

量化气候因素如何影响植被物候对于理解全球变化背景下气候-植被相互作用以及碳水循环至关重要.然而,不同强度的极端气候事件对青藏高原植被物候的影响尚不明确.利用长期日光诱导叶绿素荧光遥感,研究了2000~2018年青藏高原植被物候对不同强度极端温度和降水事件的响应.研究发现,随着温度梯度的增加,最高温度暴露天数(Maximum temperature exposure days,TxED)和最低温度暴露天数(Minimum temperature exposure days,TnED)均导致春季物候(Start of the growing season,SOS)由延迟转为提前.然而,TxED和TnED对秋季物候(end of the growing season,EOS)的影响随着温度梯度的增加由提前转为延迟,直到达到温度阈值.超过该温度阈值将会对植被生长产生不利影响,引起EOS提前结束.具体而言,对应的最高和最低温度阈值分别为10.12℃和2.54℃.对于累积降水(Cumulative precipitation,CP),随着降水梯度增加会促进SOS提前和EOS延迟,但对SOS提前的效应逐渐减弱.不同类型植被的物候对不同气候的响应趋势相似,但其最适气候条件不同.通常来说,草甸和草原植被生长的最适温度和降水低于森林和灌木.这些发现揭示了植被物候对不同强度极端气候事件的差异化响应,意味着青藏高原植被春季物候将继续随着气候变暖而持续提前,而部分区域的秋季物候可能随着持续变暖出现从延迟向提前的转变.

亚热带季风区典型土壤-植物-大气连续体中水体平均滞留时间

平均滞留时间(MTT)在水循环过程中具有重要的指示意义,但目前对亚热带季风区典型土壤-植物-大气连续体(SPAC)中不同水体的MTT仍缺乏了解。本研究以长沙市郊区的樟树林为研究对象,基于稳定同位素技术并利用线性混合模型和正弦波拟合法计算2017年3月—2019年10月不同深度土壤水、枝条水和叶片水的MTT。结果表明:SPAC中不同水体稳定同位素呈现夏季贫化、冬季富集的季节变化模式;土壤水δ^(2)H随深度增加而偏负,枝条水δ^(2)H与土壤水接近,但叶片水δ^(2)H偏正且变化范围较大。线性混合模型显示,土壤水和植物水MTT的较低值出现在6—9月,较高值常出现在1月前后和4—5月;降水补给比例与MTT呈显著的负相关关系,大多数时段土壤水MTT随深度增加而增加,但优先流也可增加深层土壤水的补给比例,从而降低MTT;枝条水和叶片水的MTT平均值接近。正弦波拟合法显示,随土壤深度增加,土壤水新水比例(F_(yw))逐渐降低,而MTT逐渐增加;枝条水的F_(yw)和MTT分别低于和高于叶片水。线性混合模型与正弦波拟合法的土壤水MTT均自表层向深层增加,其中,前者的变化范围较小,后者的变化范围较大;线性混合模型中枝条水MTT比叶片水少2.4 d,而正弦波拟合法中枝条水MTT比叶片水多87.4 d。两种模型模拟结果的差异可能与“新水”的定义、结果不确定性和蒸发分馏效应等有关。本研究结果将有助于理解亚热带季风区SPAC水分运移与消耗过程,并可为农业生产和水资源管理提供理论依据。

樟树和桂花树光合最适温度对环境温度改变的响应

光合作用最适温度作为碳循环模型中重要的参数,其对模型结果的精度产生较大影响,因此,研究植物光合作用最适温度对生长环境温度改变的响应具有重要意义。本文以亚热带广布的常绿乔木樟树（Cinnamomum camphora）和桂花树（Osmanthus fragrans）为研究对象,使用Li-6400XT便携式光合作用仪,以10～20 d的间隔测定光合-温度响应曲线,对其进行非对称抛物曲线拟合,求得相关参数,并计算光合最适温度和最大光合速率值。结果表明：樟树和桂花树的光合-温度响应曲线均为抛物曲线形状,随着环境温度升高抛物曲线开口幅度增加;两个树种光合最适温度与其环境温度呈线性正相关,随着其生长环境温度的上升,最适温度逐渐升高,且樟树最适温度对其环境温度变化比桂花树敏感;在一定温度范围内,樟树和桂花树的最大光合速率与光合最适温度之间呈线性相关;樟树的最大光合速率对最适温度变化的响应更为显著与敏感。通过比较分析可知,在对生长环境温度改变响应方面,樟树光合作用潜能比桂花树强。

塑料制品常见问题分析

总结塑料制品的常见缺陷,并分析造成塑料产品注射不足、飞边、发脆、收缩凹陷的原因及改进方法,对实际生产有很大的指导意义。

基于Pro／ENGINEER带内扣塑件模具设计

论文叙述了采用CAD系统设计模具的必然趋势,以NOKIA手机后壳为例,采用Pro/ENGI- NEER探讨了带内扣塑件的模具设计,过程中采用了很多设计技巧,对塑件典型结构的模具设计有一定的指导意义。

大风天气老哈河下游迎风侧谷坡的风速脉动特征

基于春季大风天气野外实地风速观测数据,从平均风速、风速脉动、风速脉动强度3个方面对老哈河下游迎风侧谷坡坡脚和坡顶的风速脉动特征进行了分析。结果表明:(1)在距地表0.50m高度以上,坡脚和坡顶风速在时间序列上波动各自具有均一性;(2)风速脉动幅度随着距地表高度的增加而逐渐加大,其最大值超过4.00m·s-1。坡脚和坡顶的风速脉动频率各自具有一致性,但脉动频率不稳定;(3)风速脉动强度基本一致,随高度增加而逐渐增大。在0.50m高度以上,风速脉动相对值(阵性度)基本稳定,但坡顶的阵性因谷坡的干扰而相对减弱。