越冬期水位变化下菜子湖水鸟取食集团结构及多样性分析

2018—2023年越冬期,对菜子湖的水鸟资源进行调查,共记录到水鸟7目12科59种,其中,国家一级保护动物5种,国家二级保护动物9种。对水鸟取食集团群落结构进行分析,结果表明,不同取食集团水鸟群落多样性指数存在显著差异,不同类型多样性指数变化幅度是Shannon-Wiener多样性指数>Margalef丰富度指数>Simpson优势度指数>Pielou均匀度指数。不同取食集团水鸟的数量对水位变化响应存在一定差异,其中,食鱼组、食草组、食底栖动物组的数量与水位之间存在显著负相关关系,水位变化对水域、草本沼泽、泥滩等3种生境的面积具有显著影响。未来应从水位优化调控入手,维持越冬期水鸟丰富食物资源,对提高菜子湖水鸟群落多样性具有重要意义。

W-OH固化剂对玉米生长及土壤养分淋失的影响

采用盆栽试验,研究了不同W-OH喷施浓度(1%,3%,5%)对玉米生长及土壤养分淋失的影响。结果表明:与对照(不喷施W-OH)相比,喷施W-OH对玉米生长有促进作用,且这种作用自玉米生长中期逐渐明显。试验条件下,低、中浓度W-OH(1%和3%)更有利于玉米生长;盆栽3个月后,与对照相比,低、中浓度处理下玉米株高分别增加16%和35%,净光合速率分别增加3%和17%,气孔导度分别增加34%和79%,蒸腾速率分别为对照的2倍和3倍。降雨量对W-OH的保水作用影响不同,小雨和中雨下,3%浓度处理的渗流量最低,保水效果最显著;降雨量达到大雨及以上时,W-OH的保水作用与其喷施浓度成正比。在玉米生长初期W-OH的保肥作用与其喷施浓度成正比,随着后续降雨渗流反复淋溶,其保肥作用趋于稳定;3%和5%浓度的W-OH均能有效减少观测期的土壤养分淋失量,且以硝态氮降幅最大。研究结果为土壤固化剂在坡耕地中的应用提供理论指导。

RTM用环氧树脂流变性能与固化性能分析

制备了R2511、R2512两种RTM环氧树脂体系,研究了其工艺性能、固化性能及力学性能,分析表明:两种树脂体系均具有适宜的低粘度操作窗口,R2511树脂体系的最佳工艺区间为40~50℃,R2512树脂体系的最佳工艺区间为常温灌注;R2511树脂体系活化能为72 kJ/mol,R2512树脂体系活化能较低,为62 kJ/mol;R2512树脂体系整体力学性能优于R2511树脂体系;两种树脂适用于不同的温度体系。

新型水溶性聚氨酯对紫色土坡面产流产沙的影响

为探索新型水溶性聚氨酯防治紫色土坡面水土流失的效果,采用室内人工模拟降雨试验,分析了不同雨强条件下5%浓度的新型水溶性聚氨酯(W-OH)对紫色土坡面入渗、产流和侵蚀过程的影响。结果表明:紫色土坡面施加W-OH能显著提高土壤抗蚀性,从而减小坡面侵蚀产沙量;在42,72,112 mm/h 3种雨强试验条件下,施加WOH组的坡面与对照组坡面相比,尽管坡面径流增大了12.40%~203.41%,但产沙量减小了89.40%~97.43%,沙输移率降低了86.67%~97.45%,且当雨强较大时(72,112 mm/h),施加W-OH组的土壤可蚀性降低率为96.80%~97.41%。研究结果为紫色土坡面防蚀提供了一定的理论依据及应用指导。

水位变化对菜子湖越冬期食鱼型水鸟生境适宜性的影响

引江济淮工程采用菜子湖线和西兆河线双线引江。工程运行期间,水鸟越冬期菜子湖水位较现状水位有所提升。为科学量化引江济淮工程对菜子湖食鱼型水鸟的潜在影响,本研究采用最大熵模型(Maxent)量化2018—2020年越冬期菜子湖食鱼型水鸟生境适宜性,同时探究影响食鱼型水鸟时空分异的主控因子以及食鱼型水鸟适宜性对主控因子的响应特征。结果表明:随着菜子湖水位抬升,食鱼型水鸟生境类型非常适宜、非常不适宜面积增大,适宜生境、较不适宜生境面积降低,新增的非常适宜生境主要分布于浅水区、泥滩区及草滩区。在植被覆盖度为0~0.4,距离泥滩、草本沼泽较近时,菜子湖食鱼型水鸟生境适宜概率最大。本研究揭示了菜子湖越冬期水位抬升会对越冬期食鱼型水鸟生境适宜性产生一定不利影响,可为食鱼型水鸟生态保护提供理论支撑和数据支持。

西南岩溶区小流域划分与水文特征分析

由于存在地表地下双层水文结构,因此岩溶区小流域划分一直是一个难题。选取西南地区岩溶发育的羊鸡冲小流域作为研究对象,综合运用地形分析、水文监测和野外调查等方法,以期合理划分岩溶区小流域。研究结果表明,采用地形分析、水文监测与野外调查相结合的方法划分岩溶区的小流域,能够囊括小流域绝大部分的降雨和径流,更符合闭合小流域的特征,使西南岩溶区小流域的划分更加准确。

铺层方式和成型参数对层压板滚筒剥离性能的影响

以玻璃纤维布/增韧酚醛树脂的热压成型层压板为研究对象,通过滚筒剥离强度表征层压板面-面结合性能,采用电子显微镜观察粘接面破坏形式的微观形貌。结合以上测试研究了铺层方式、测试方向、经纬密、成型参数等对八枚三飞缎纹布层压板滚筒剥离强度的影响并找出其中的规律。结果表明:剥离面为纬面缎时,加载方向平行、垂直剥离面长浮纤维的滚筒剥离强度优于剥离面为经面缎的铺层,其中0°的层间粘接性能最优,非剥离面的铺层方向对滚筒剥离强度无影响;经纬密增加有助于提高滚筒剥离性能;在一定升温速率范围内,降低升温速率有助于提高滚筒剥离强度,加压时机对层间滚筒剥离基本无影响。

水利工程河湖湿地生态保护修复技术研究进展

水利工程具有防洪、发电、供水、航运等多重效益,但其建设和运行可能带来湿地萎缩、生境退化、生物多样性减少、生态系统稳定性降低等生态环境问题。系统研究水利工程建设和运行对湿地生态环境的影响并提出多目标协同提升的湿地生态保护修复技术,对湿地生态保护和修复具有重要现实意义和科学研究价值。对国内外水利工程影响下湿地关键修复技术研究进展及湿地保护修复尚存的主要问题进行分析,展望湿地保护修复技术的研究和发展方向,以期为受水利工程影响下河湖湿地生态修复技术研究提供思路和借鉴。

高阻燃耐冲击衬板的制备技术研究

根据民用飞机货舱衬板材料的适航要求,系统地研究了纤维类型、树脂基体、成型工艺等对货舱衬板韧性、强度、阻燃性能的影响。研究结果表明,优选之后的增强材料与改性后的酚醛树脂制备出的货舱衬板性能优异,多规格型号满足商飞材料规范CMS-CP-503的性能要求。其中,30型落锤冲击性能达24.67 J,高于指标15.8%;滚筒剥离性能达18.5 Nmm/mm,高于指标25%;燃烧4 min时的烟密度为9.5;毒性气体NO X含量为13 mg/L,HCN、HCl、HF含量均为0,各项指标均满足目前先进的适航性要求。

水生态文明建设背景下长江经济带水足迹变化研究

水生态文明是生态文明的重要组成和基础保障。在水生态文明建设背景下,调查2007年、2012年和2017年长江经济带各省市生产、生活、生态用水量和进出口贸易等数据,核算区域水足迹总量构成及变化,分析区域水足迹供需结构演变,评价区域水资源压力和用水效率。结果表明,水生态文明建设后,长江经济带水足迹增速下降明显,水足迹总量得到了有效控制,其中中部三省的节水效果最为明显。水足迹存在明显的人口和经济规模效应。农业用水是水足迹的主体部分,生态用水所占比重较小,虚拟水贸易的消减效应逐渐减弱。工业用水的节水效应较为明显,而农业和生活用水的效率需进一步提高。区域水资源以自给为主,东部省市水资源进口依赖度高于西部和中部省市。区域水资源需求量稳中有升,需求结构保持相对平稳。区域水资源压力总体较小,水资源承压情况由西向东逐渐增加。区域用水效率逐步提升,中部和西部省市用水效率明显改善。该研究能够作为最严格水资源管理制度“三条红线”的补充,为长江经济带水资源开发利用和保护提供参照。

一种泵喷定子导管的成型工艺研究

泵喷推进器是一种航行器喷水推进装置,主要由泵喷定子导管和转子两部分构成,大幅度改善了空泡性能,还可降低导管本身的噪声。文章介绍了其中一种泵喷定子导管的研制技术。作为泵喷推进器的一个主要部件,泵喷定子导管主要由定子和导管两部分组成,其中定子又分为定子毂和定子叶片两部分。根据泵喷定子导管的结构特点和技术要求,通过对定子毂、定子叶片、导管的连接结构设计、导管蒙皮的结构设计等进行成型工艺方案设计及制造研究,成功研制了复合材料泵喷定子导管产品,并通过承载、型值、水压等测试,有力地推动了复合材料泵喷推进器在我国水下航行器上的应用,具有显著的社会效益。

中国旱灾风险定量评估

全球变暖及经济社会快速发展导致区域及全球性灾害风险增大,中国更是几乎每年都会遭受旱灾,因此,开展旱灾风险评估及影响因素研究对于区域经济社会可持续发展和灾害风险管理具有重要意义。以前的旱灾风险评估在评估方法以及评估指标选取方面都具有很强的主观性,导致风险评估结果具有强烈的不确定性,这在划定我国的高旱灾风险区域时可能会造成问题。基于旱灾风险的定义,合理假设"历史上旱灾损失高的地区遭受高旱灾损失的概率越大",引入历史旱灾损失资料对旱灾风险进行校正,构建了新的旱灾风险评估模型,揭示了中国旱灾风险的区域分异规律,并量化了各个影响因子的贡献水平。分析结果表明,我国存在5个显著的旱灾高风险区:东北地区、华北地区、西北地区东部、西南地区东部以及西北地区西部的小部分区域。影响因子分析进一步表明,高暴露度和高脆弱性是导致地区出现高旱灾风险的主要原因。

漳河源自然保护区鸟类资源调查及多样性分析

2018年7月至2019年9月采用样线法和样点法对漳河源自然保护区的鸟类资源进行了野外调查,结合文献资料,统计出保护区共有鸟类181种,隶属15目47科118属。其中国家Ⅰ级重点保护鸟类4种,国家Ⅱ级重点保护鸟类38种,中国脊椎动物红色名录受威胁物种25种,保护区鸟类资源保护价值高。区系成分分析表明,有东洋种77种、古北种61种、广布种43种;居留型分析显示,有留鸟100种、夏候鸟47种、冬候鸟20种、旅鸟14种。通过对鸟类资源的生境分析,保护区鸟类多样性由高到低依次是森林(4.965)>灌草丛(4.573)>农田(3.217)>水域(2.237)>居民区(1.651)。森林和灌草丛之间的相似性最高,森林和水域之间相似性最低。通过调查既丰富了荆山山脉的鸟类资源多样性基础数据,也为漳河源自然保护区鸟类资源保护提供科学依据。

粗糙度对坡面侵蚀及泥沙分选性影响试验研究

为进一步揭示土壤侵蚀的内在规律,以某一试验小区为例,通过模拟不同地表粗糙度,分析了不同雨强条件下的坡面侵蚀产沙及泥沙颗粒粒径变化特征。结果表明:相同雨强和降雨历时下,粗糙度对坡面径流率、水流功率、径流含沙量和产沙率有显著影响;侵蚀泥沙的搬运形式与雨强和粗糙度均有关,而不同泥沙颗粒搬运方式是引起不同粗糙度坡面侵蚀产沙分异的重要原因。因此,坡面侵蚀产沙模型中应综合考虑地表粗糙度和泥沙粒径信息。研究成果可为水土保持规划设计和水土保持措施优化配置提供一定依据。

水位波动下东洞庭湖冬季水鸟变化特征

东洞庭湖是洞庭湖泊群落中最大、保存最完好的天然季节性湖泊,形成了多样、稳定的湿地资源类型,是迁徙水鸟重要的越冬栖息地。基于东洞庭湖冬季水鸟调查数据和城陵矶站水位观测数据,分析了水位,冬季水鸟种类、数量、多样性,优势种种群数量的变化特征,并研究了水位波动对水鸟群落结构及多样性的影响。结果表明:在水鸟调查期间对应的水位波动范围内,东洞庭湖水鸟种群数量与城陵矶站水位具有较好的拟合程度。城陵矶站水位对水鸟种类、水鸟多样性和优势种种群数量没有显著的影响。在分析水位波动对冬季水鸟群落结构及多样性影响主要原因的基础上,从东洞庭湖冬季水鸟保护的角度提出水位调控利用建议。建议加强湿地生态-水文多过程耦合机制研究,为东洞庭湖水位优化调控和水鸟生物多样性保护提供科学依据。

雨强和地表糙度对坡面微地形及侵蚀的影响

地表糙度是影响坡面侵蚀产沙的重要因素之一,以往研究多关注糙度对坡面产流产沙特征的影响,而较少关注不同糙度条件下坡面微地形变化和侵蚀产沙的关系。通过人工模拟降雨试验,结合Photoscan技术研究了不同雨强和地表糙度对坡面微地形及产流产沙的影响。结果表明:在试验条件下,降雨后光滑坡面和粗糙坡面4个微地形因子(地表糙度、地形起伏度、地表切割度、洼地蓄积量)数值均减小,且有随雨强增大,其减幅增大的趋势;相同雨强和降雨历时条件下,粗糙坡面微地形因子变化幅度大于光滑坡面,微地形因子变化量与侵蚀产沙量呈明显正相关;与光滑地表相比,粗糙地表只在降雨初期能有效减少产流,随着降雨时间延长,2种坡面的产流率趋于一致;在试验选取的4个雨强条件下,粗糙坡面和光滑坡面产流率均呈现先增大后趋于稳定的趋势。粗糙坡面产沙率和产流率变化规律一致,但光滑坡面产沙率表现出在产流初期迅速增大,而后呈降低并趋于稳定的趋势。研究结果可为揭示坡面土壤侵蚀机理和建立坡面侵蚀产沙模型提供参考。

三峡库区重金属含量空间分布及污染状况

[目的]对三峡库区坡面土壤与消落带沉积泥沙中重金属含量特征开展研究,为该区重金属污染评价提供理论与数据支持。[方法]在三峡库区选取53个采样点,分析区域内坡面土壤与消落带沉积泥沙中Cr,Cu,Pb,Zn,Mn 5种重金属元素的含量,利用单因子污染指数法、内梅罗综合指数法、地累积指数法和潜在生态风险指数法开展污染状况评价。[结果]研究区域内重金属含量平均值大小依次为:Mn>Zn>Cr>Cu>Pb,仅Cu,Zn和Mn存在污染。Zn和Mn在消落带沉积泥沙与坡面土壤中皆富集,而Cu仅在坡面土壤中富集。研究区域内重金属在空间分布上呈上、下游高,中游低分布。单因子污染指数法表明,研究区内仅存在Zn(P_(ia)=1.07)的轻度污染与Mn(P_(ia)=2.65)的中度污染。研究区域内梅罗综合指数为2.93,为中度污染。根据地累积指数法,研究区域内仅存在Mn轻度污染,其余重金属皆为无污染。Cr,Cu,Pb,Zn,Mn的潜在生态危害皆为轻微生态危害;研究区域的综合生态危害指数为14.09,为轻微生态危害。[结论]研究区域内Cr含量主要受到研究区地质背景影响,而Cu,Pb,Zn和Mn含量同时受到地质背景与人类活动的影响。研究区内存在Mn和Zn污染,且有轻微生态危害。

Nomex蜂窝夹层复合材料力学性能研究

为了研究蜂窝夹层复合材料的力学性能,本文使用三种牌号单向预浸布、不同面密度胶膜以及一种Nomex蜂窝芯材通过热压一体成型工艺制备蜂窝夹层复合材料。研究了蜂窝夹层板的滚筒剥离、长梁弯曲、板剪切(三点弯曲)以及嵌件剪切性能的影响因素。研究结果表明使用相同Nomex蜂窝芯材时:胶膜面密度对蜂窝夹层板的滚筒剥离性能影响显著;蜂窝夹层板的长梁弯曲性能和450 N载荷下的挠度主要受预浸布影响;预浸布和胶膜对蜂窝夹层板的板剪切性能影响较小;蜂窝夹层板的嵌件剪切性能和胶膜面密度无明显关系,受预浸布影响较大。

抗菌防霉阻燃蜂窝夹层结构性能研究

复合材料蜂窝夹层结构由比较薄的面板与比较厚的蜂窝芯胶接而成,具有轻质、高强、抗失稳等优点,长期以来被广泛应用于航天、航空、地铁、中高档乘用车的行李箱等内饰部位。传统的面板与蜂窝芯主要针对力学性能进行研究,随着航天事业的发展,航天人对材料的性能提出了更高的安全要求。在传统的复合材料蜂窝夹层结构成型工艺的基础上通过添加一定比例的添加剂,研制出一种将抗菌、防霉、阻燃、低烟等安全性能融为一体的多功能蜂窝夹层结构,通过抗菌防霉实验研究抗菌防霉性能,通过燃烧实验研究阻燃性能,通过毒性实验研究燃烧后有毒气体的浓度,通过逸出有害气体研究有害气体的含量。实验表明所研制的蜂窝夹层结构具有优异的抗菌、防霉、阻燃、低烟性能,并且该材料也表现出了优异的力学性能,可以在航天、航空等特种设备上使用,为我国航天事业的发展奠定基础。

基于EOF法的长江流域1960—2015年降雨侵蚀力时空变化特征研究

采用经验正交函数(EOF)分析法,提取长江流域基于186个雨量站1960—2015年日降雨量计算的降雨侵蚀力时空变化特征向量,探究特征向量的时间分布和空间变化特征。分析结果表明:(1)长江流域降雨侵蚀力变化范围为114.423～16 233.136 MJ·mm/(hm^2·h),总体上从西北向东南递增,与经度和年均降水量呈正相关关系,与纬度和海拔呈负相关关系;(2)长江流域大部分地区降雨侵蚀力变化趋势具有高度一致性,下游地区降雨侵蚀力波动程度比上中游地区大;(3)长江流域降雨侵蚀力在1960—2015年间总体上以每年290.246 MJ·mm/(hm^2·h)的速率增加,在1990—2010年呈现2～5 a的周期性波动,与区域干湿交替变化相关。