基于沙柳冠层可见-近红外光谱的热值预测

热值是灌木生物质能源利用的重要燃烧性能参数之一。针对传统实验室检测方法破坏性大、费时费力、无法实现大量样本的快速检测问题,探讨了沙柳冠层可见-近红外光谱(Vis-NIR)结合不同化学计量学方法预测沙柳热值的精度差异。采用标准正态变量变换(SNV)、归一化数据(normalize)、标准正态变量变换+归一化数据和第二代小波变换即提升小波变换(LWT)对冠层光谱进行预处理,采用偏最小二乘法(PLS)和卷积神经网络(CNN)构建了沙柳热值可见-近红外模型。同时,对比分析了鲸鱼优化算法(WOA)、麻雀搜索算法(SSA)和灰狼优化算法(GWO)对CNN模型参数的优化效果。结果表明:当采用db4小波进行5层分解后,其对沙柳冠层可见-近红外光谱的去躁效果最好,基于LWT-WOA-CNN法构建的沙柳热值可见-近红外模型的预测精度最优,校正模型的决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和相对分析误差(RPD)分别为0.852,0.103和2.599,RPD值较原始的PLS和CNN模型分别提高19.11%和76.80%。该研究可为沙柳生物质能源的高效、精细化利用提供技术支撑。

库布其沙漠人工沙柳灌丛降雨再分配特征及其抚育时间的影响

植被的降水再分配过程在维护林分水文循环及开展区域林水调控等方面发挥着重要作用。然而,当前研究主要集中于探讨同质同龄林降雨特征对降水再分配的效应影响,对于林分内部不同抚育时间下降雨再分配差异分析相对缺乏,这对科学评估每4—6年即需平茬的灌木林分降水调配带来困难。对此,以库布齐沙漠鄂尔多斯造林总场内2a、3a和5a沙柳林为研究对象,同步监测计算不同抚育时间下沙柳降水分配特征,分析其内部降雨分配差异及影响因素,并根据区域林分分配、抚育时间与平茬期进行综合分析,对未来5年林分降水再分配进行预测。结果表明:(1)不同抚育时间下沙柳穿透雨表现为2a>3a>5a的变化趋势,树干茎流与冠层截留则表现为5a>3a>2a的变化趋势,降雨量与降雨历时是影响降雨再分配的关键因素。(2)穿透雨空间分布特征受到植被抚育时间与降雨特征双重影响,当雨量为小雨时,2a沙柳“雨极”、“中间极”与“旱极”分界均匀,3a沙柳穿透雨率空间分布较统一;当雨量为大雨时,2a沙柳穿透雨率空间分布较统一,3a和5a沙柳“雨极”与“中间极”分界相对更明显。(3)通过对当年林分降雨进行综合计算,发现当年降水再分配的综合评估值与3a沙柳最相近。通过区域林分分配、抚育时间与平茬期综合对未来5年林地降水再分配进行预测,建议于2025年在沙柳丛内混植小型林下植被,以确保在2026、2027年等预估穿透雨量较大年份同具防沙固土与植被生长双重效益。此外,研究发现每年降雨再分配格局主要贴近中林龄林分,故而不方便进行林龄差异处理时,优先选择中龄林分进行研究,以减少抚育时间差异干扰。结果以期对开展水源涵养研究的林分林龄选择提供理论指导,为世界其他地区开展林水资源调控与灌木防护林建设提供科学依据。

砒砂岩区油松的茎流特征及其与环境因子的关系

植物如何有效地利用干旱地区的水分资源日渐成为研究热点。砒砂岩区处于全球环境脆弱敏感带,为深入了解该区油松(Pinus tabuliformis)的水分利用特征,选取内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗圪秋沟小流域砒砂岩区为试验区,在连续典型晴天内,通过对油松茎流速率及周围环境因子进行24 h连续监测,得出油松的茎流规律及影响茎流速率的环境因子数据,并对有关数据进行分析。结果表明,(1)油松的茎流速率表现为明显的昼夜变化规律,且呈单峰型曲线。白天茎流速率的变幅较大,夜间变化相对稳定。(2)油松茎流速率在8月份的日变化表现为清晨4:00—5:00开始启动,中午11:00—13:00达到峰值,随后连续下降,晚上20:00—21:00达到低谷。(3)环境因子中影响油松茎流(Y)的环境因子依次是太阳辐射强度(X_1)、空气相对湿度(X_2)、空气温度(X_3)、平均土壤温度。相关系数分别为0.962、-0.861、0.758和0.234。对其进行多元逐步回归可得到适合于砒砂岩区油松茎流速率的数学模型为Y=29.004+0.374X_1-1.091X_2-0.167X_3,R^2=0.952。目前对于植物茎流规律特征及植物水分利用特征的研究大都集中在水肥充足的地区,而在砒砂岩地区的研究成果还鲜有报道。该研究结果可为砒砂岩区植物水分供求关系的进一步研究提供数据支撑,也可为砒砂岩区植物资源的水分有效利用管理提供理论依据。

内蒙古农牧交错带小叶杨人工林碳汇效应研究

造林工程已经对生态恢复起到重要作用,并将对全球碳素循环起到积极作用。以内蒙古农牧交错带小叶杨(Populus simonii)人工林为研究对象,并以天然草地为对照,分析了退牧还林对生态系统碳储量和碳循环的影响。结果表明,造林活动使植被碳库迅速增加,凋落物碳库及生态系统碳库基本上随林龄的增加而缓慢增加,土壤碳库则随林龄增加出现先降低再增加的趋势;小叶杨林木平均碳汇速率表现为:幼龄林>中龄林>近熟林>成熟林;以成熟林(30 a)为参照,小叶杨林木固碳潜力为4 500 g·m^(-2),生态系统固碳潜力为5 141.79 g·m^(-2)。研究结果表明,内蒙古农牧交错区退牧还林后种植的小叶杨人工林在长时间尺度上是一个可观的碳汇。

手动负压吸宫术与普通人流术、无痛人流术的临床效果对比

目的分析对比手动负压吸宫术、普通人工流产(人流)术、无痛人流术的临床应用效果。方法 600例行人流的患者,根据治疗方式的不同分为A组、B组及C组,各200例。A组予以手动负压吸宫术治疗,B组予以无痛人流术治疗,C组予以普通人流术治疗。比较三组患者疼痛情况及手术情况(术中出血量、手术时间、术后阴道流血时间及完全流产情况)。结果 A组疼痛情况优于B组、C组,差异均有统计学意义(P<0.05)。A组患者术中出血量为(5.33±1.12)ml,少于B组的(8.65±2.35)ml和C组的(10.36±3.12)ml,差异均有统计学意义(P<0.05)。A组患者手术时间为(2.10±1.20)min,短于B组的(6.23±2.32)min和C组的(13.38±3.65)min,差异均有统计学意义(P<0.05)。A组患者术后阴道流血时间为(4.21±1.11)d,短于B组的(5.22±2.13)d和C组的(7.15±2.56)d,差异均有统计学意义(P<0.05)。A组患者完全流产率为100.00%,B组为97.50%、C组为90.00%,三组完全流产率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论手动负压吸宫术临床效果优于普通人流术、无痛人流术,值得予以临床使用和推广。

砒砂岩地区3种主要树种边材液流动态特征

为深入了解砒砂岩地区主要树种的水分利用特征,以内蒙古圪秋沟小流域砒砂岩区水土保持科技示范区为研究区域,运用茎热平衡法(SHB)对沙棘、柠条、油松3种主要树种蒸腾耗水进行研究,监测3种树种的边材液流日变化及不同天气条件下的液流速率。结果表明:(1)在生长期内,3种树种的液流速率均呈单峰曲线,其到达峰值时间大体相同。(2)在晴天时,沙棘的平均液流速率最高,可达到0.117 72cm/s,而油松与柠条的液流速率相近,3种树种的日平均流速分别为0.029 01,0.018 15,0.022 03cm/s。(3)在不同天气条件下,3种树种的边材液流速率变化规律均为晴天>阴天>雨天,各树种达到峰值的时间也有所差异,其规律亦为晴天>阴天>雨天。研究结果旨在为砒砂岩地区植物水分供求关系提供数据支撑,为该地区生态恢复与环境治理提供理论依据。

基于文本小练笔刍议

于永正老师曾在他的＂五重教学法＂中提出＂重迁移＂。迁移包括读的迁移和写的迁移,写的迁移其实就是＂随文小练笔＂。＂随文小练笔＂是伴随着阅读教学的进程,引导学生巧妙运用相关阅读内容进行＂短平快＂的一种写作训练。它融读写为一体,以读促写,以写促读,学生负担轻,兴趣浓,教学效率高,是一条提高学生写作水平的有效途径。那么,在教学中,教师如何基于文本,引导学生巧妙练笔呢？一、巧用插图苏轼评价王维的作品＂诗中有画,画中有诗＂。好诗宛如一幅动感十足的画,好画好像一首韵味无穷的诗。不少课文配有色彩明丽、亲切可感的插图,这些插图,除了有趣味性、直观性、教育性外,还给学生的写作提供了素材。

低年级识字教学中“夹生现象”的原因及对策

识字是低年级语文教学的重点和难点。在平时的教学中，我们经常会发现不少学生识字存在“夹生现象”，主要表现在对生字随课文会读，单个读不会；齐读会读，单独读不会；依次读会读，改变顺序不会凄。此类现象归结起来就是表面上会，实际上并没有真正掌握，称之为“夹生”。

敖汉旗两种主要土壤类型的土壤机械组成

选择赤峰市敖汉旗两种主要土壤(风沙土、栗钙土)为研究对象,采用Mastersizer 3000激光粒度分析仪测定不同类型土壤0~100 cm深度范围内的土壤机械组成(粘粒、粉粒及砂粒)。研究结果表明:相同土壤类型不同土层的机械组成基本相似,不同土壤类型相同土层的土壤粒径比例不同;不同土壤类型的土壤粒径含量总体表现为砂粒:风沙土>栗钙土,粘粒、粉粒为:栗钙土>风沙土。研究结果旨在为合理评价当地土壤结构和科学利用土地提供科学依据。

农牧交错带柠条锦鸡儿根系与土壤水分空间关系研究

以内蒙古农牧交错带柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)人工林为研究对象,在秋季对其根系分布特征及土壤水分采用四分之一圆法分层采样分析,研究了柠条锦鸡儿根系生物量与土壤含水率空间分布规律。结果表明:(1)柠条锦鸡儿根系呈浅层化分布,根系主要集中在0~60 cm土层;(2)根系生物量与土壤水分的空间分布规律基本一致,且根系分布与同空间内土壤水分存在正相关关系,均表现为随着土层深度的增加而逐渐减少;(3)在垂直、水平方向,各实验地柠条锦鸡儿根系生物量与土壤含水率均呈显著相关,构建根系生物量与土壤含水率的经验模型,验证发现该模型可以很好地说明二者的关系。研究结果旨在为干旱区人工柠条林的栽植管理及植被恢复提供理论依据。

风沙土区黄柳根系及其碳储量分布特征

以内蒙古敖汉旗风沙土区15 a、25 a和35 a林龄的黄柳(Salix gordejevii)林为研究对象,分别设置3个样地,采用分层分段挖掘法,测定不同土层、土段的根系生物量、含碳率,计算根系碳储量,分析不同林龄黄柳根系及根系碳储量分布特征变化。随着土层深度的增加,黄柳根系生物量呈现先增加后减少的趋势,主要分布在0~100cm土层,均占根系总量的80%以上;15 a、25 a和35 a生黄柳根系总生物量分别为516.50、4 448.60 g·株^(-1)和7 257.7 g·株^(-1),随着林龄的增加,黄柳根系生物量呈增长趋势。根系碳储量分布特征呈梭形,15 a、25 a和35 a生黄柳根系总生物量分别为30.81、158.56 g·株^(-1)和229.9 g·株^(-1);随着林龄的增加呈增加趋势。

内蒙古农牧交错带油松人工林碳汇效应研究

造林工程对生态环境的恢复发挥着重要的作用,对全球的碳素循环有重要影响。以内蒙古农牧交错带退牧还林的油松(Pinus tabulaeformis)人工林为研究目标,以未退牧的天然草地作为参考,分析了造林工程对生态系统中的碳储量以及碳循环造成的影响。结果表明:造林工程使植被碳库碳储量快速提高,且随着油松林龄的增长,土壤碳库呈现先降低后逐渐升高的动态变化,凋落物碳库与生态系统的碳库随着林龄的增长而呈缓慢增长的趋势;油松林木平均碳汇速率由大到小表现为:中龄林>近熟林>幼龄林>成熟林;以成熟林(43 a)为参照,油松林林分植被碳库固碳潜力为3 695.28 g/m2,生态系统固碳潜力为4 384.99 g/m2。研究结果表明,从长远来看,研究区进行退牧还油松人工林后,生态系统固碳效果是可观的碳汇。

准格尔旗砒砂岩区沙棘蒸腾耗水与环境因子的关系

为探究沙棘的蒸腾耗水规律及其对环境因子的响应,以内蒙古自治区鄂尔多斯市砒砂岩区典型造林树种沙棘为研究对象,采用SF60茎流计于2016年8月9—15日对沙棘(Hippophae rhamnoides Linn.)蒸腾速率进行监测,并同时结合HOBO小型气象站监测相关环境因子,对沙棘液流蒸腾速率及其与周围环境因子的连日变化的相关性进行深入研究。结果表明:1)沙棘的液流蒸腾速率表现为明显的昼夜变化规律,白天的蒸腾速率远高于夜间,夜晚有微弱的稳定的树干液流存在,呈双峰曲线趋势;2)沙棘树种液流蒸腾速率与环境因子的连日变化趋势基本相同,并且昼夜变化规律具有明显的波动性,且存在时滞效应,液流蒸腾速率与环境因子有密切的联系,同太阳辐射、空气温度、风速、10cm地温、水汽压亏缺环境因子呈正相关,而与空气相对湿度呈负相关关系;3)沙棘液流蒸腾速率与各环境因子回归方程为Vs=-0.007-0.004V-0.025T_b+0.679VPD+0.155Rs+0.011RH+0.207T_a,其中Vs为液流蒸腾速率,kg/h;V为风速,m/s;T_a为空气温度,℃;VPD为水汽压亏缺,kPa;RH为空气相对湿度,%;Rs为太阳辐射,W/m^2;T_b为10cm土层地温,℃,决定系数R^2为0.971。

准格尔旗砒砂岩区三种典型造林树种蒸腾耗水研究

以内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗砒砂岩区三种典型造林树种为研究对象,采用SF60茎流计对沙棘(Hippophae rhamnoides Linn.)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)和油松(Pinus tabuliformis)的蒸腾速率进行比较研究。结果表明:(1)三种树种均出现了明显的昼夜变化规律,白天的蒸腾速率远高于夜间,夜晚有微弱的稳定的树干液流存在,单、双峰规律明显。(2)在典型天气中,晴天三种树种树干液流速率曲线变化较平缓且峰值范围较宽,液流启动较早,停止较晚;在雨天,峰值较陡且范围较窄,液流启动较晚,停止较早;阴天居中。(3)三种树种的蒸腾速率与土壤含水率均呈显著相关,相关系数均在0.985以上。研究结果旨在为干旱区人工林的栽植管理及水资源合理利用提供理论依据。

敖汉旗土壤有机碳与土壤其它理化性质的关系研究

文章以赤峰市敖汉旗土壤为研究对象,采用野外试验与室内实验结合的方法对当地土壤有机碳的含量及其与土壤其它理化性质的相关性进行研究。

赤峰市敖汉旗不同土壤类型的土壤有机碳含量分析

文章选择内蒙古自治区赤峰市敖汉旗4种主要土壤(棕壤土、褐土、栗钙土、风沙土)为研究对象,采用重铬酸钾法测定土壤有机碳含量。通过对比分析,揭示赤峰市敖汉旗不同土壤类型下土壤有机碳含量的差异。