变化环境下黄河流域内蒙古段植被与水文要素的时空协同演变

为了探明我国干旱和半干旱区植被和水的时空演变规律,通过集成多源卫星遥感观测数据、再分析数据集与模型模拟数据,得到了黄河流域内蒙古段的降水、蒸散发、径流、表层土壤含水率、陆地总水储量变化信息,解析了2003—2018年不同土地利用类型区植被与水资源的时空演变特征,探讨了植被与各水文要素之间的相互作用规律。结果表明:黄河流域内蒙古段东部森林植被覆盖度的提升促使蒸散发增加,年均蒸散发量和径流量之和较降水量高16.5 mm,导致土壤水和地下水储量下降;农田年平均净灌溉耗水量为101.3~108.9 mm,并因农田植被覆盖度逐年增大而增加;虽然草地区域年均蒸散发和径流量之和低于降水量,但草地植被覆盖度的持续增大导致水分盈余量显著降低,草地的耗水正接近其生态水文阈值;陆地总水储量等效水高以(7.5±1.9)mm/a的速率下降,区域地下水呈现亏缺趋势;降水的年际波动对植被覆盖度和蒸散发的影响逐渐减弱,对森林表层土壤含水率变化的影响也逐渐减弱。

砒砂岩区坡面产流产沙对土地利用方式的响应

[目的]研究坡面产流产沙过程对不同土地利用方式的响应于砒砂岩区生态保护与高质量发展具有重要意义。[方法]以十大孔兑罕台川流域的合同沟小流域为研究区,选取该区2016—2021年降雨产流产沙监测数据,应用聚类分析、双因素方差分析等,开展连续性动态监测研究,进而揭示砒砂岩区坡面产流产沙与不同土地利用方式的时空动态变化关系。[结果](1)次降雨按历时、雨强和雨量可分为3类,包括A类(历时短、雨量集中、高强度),B类(雨量较多、历时较短、中强度),C类(历时长、小雨强、雨量分散),C类导致水土流失能力最弱;(2)A,B类降雨产流产沙,排列顺序为乔木林地<灌草地<人工草地<天然草地<农作物地<裸地;C类降雨产流,排列顺序为乔木林地<天然草地<灌草地<人工草地<农作物地<裸地,产沙,排列顺序为人工草地<乔木林地<天然草地<灌草地<农作物地<裸地,且相同土地利用方式径流深和土壤流失量排序为C<B<A;(3)不同土地利用方式的径流深或土壤流失量对雨型响应的坡度效应略有差异,主要存在于裸地、农作物地与其他土地利用方式。[结论]砒砂岩区坡面水土流失的治理和生态恢复,应考虑雨型和坡度对不同土地利用方式产生的复合作用。

高原部队官兵罹患咳嗽的风险因素分析

目的调查高原高寒环境下驻训部队咳嗽患病率及相关风险因素。方法2022年11月至2023年4月,对不同海拔的驻训官兵采用发放自填式调查问卷方式对咳嗽患病率开展流行病学调查,通过logistic回归分析驻训官兵咳嗽发生的相关风险因素。结果调查高原驻训官兵1514人,其中三个月内咳嗽为499人,咳嗽患病率为32.96%。单因素分析发现家乡地区、驻训海拔、体质量指数、焦虑自评量表(SAS)评分、高原工作年限、既往高原咳嗽史、过敏史、哮喘史、过敏性鼻炎史、慢性鼻炎史、慢性咽炎史是高原咳嗽的潜在影响因素(P<0.05)。调整混杂后多因素logistic回归分析进一步表明,海拔4000~5000 m(OR=2.514,95%CI:1.457~4.339)、吸烟史(OR=1.406,95%CI:1.098~1.799)、高原工作年限(OR=0.967,95%CI:0.936~0.990)、SAS(OR=2.491,95%CI:1.776~3.494)、既往高原咳嗽史(OR=5.278,95%CI:3.938~7.074)、慢性鼻炎史(OR=1.520,95%CI:1.075~2.515)、慢性咽炎史(OR=1.856,95%CI:1.191~2.894)与高原驻训官兵咳嗽显著相关。结论高原驻训官兵咳嗽(接受调查时3个月内)患病率为32.96%。驻训海拔高度、吸烟史、既往高原咳嗽史、SAS评分、慢性鼻炎史、慢性咽炎史是高原咳嗽发生的危险因素,高原工作年限为保护因素。

基于数据映射优化的航空机匣变形测量偏差比对

为了解决航空发动机机匣性能试验中双目DIC变形测量偏差难以全场、精确量化的问题,提出了一种系统、全面的DIC测量数据与有限元仿真数据之间的映射方法。首先,采用FPFH特征和ICP算法精确配准两类点云数据,完成了数据坐标系的精确对齐;然后使用遗传算法优化的拟合神经网络调整有限元节点位置,从而消除两类数据间节点位置不一致的问题,完成仿真网格向DIC网格的高精度映射;最后,使用逐点最小二乘应变估计算法统一了有限元仿真和DIC测量的应变计算模式,得到与DIC属性一致的有限元比对数据,从而实现被测面全场变形的偏差估计。机匣刚度实验中肋板处的变形比对结果显示,网格节点的映射精度优于1×10-6mm,仿真变形和DIC变形的偏差云图与偏差曲线具有良好的一致性,且能够显示DIC测量偏差存在的具体位置,在未来航空发动机机匣及类匣体的研制和测试领域具有良好的应用前景。

小流域经济-环境-社会系统协调发展评价研究

以克什克腾旗大东沟小流域为研究对象,通过现状调查,选取反映经济-环境-社会协调发展的主要指标,采用主成分分析与回归分析相结合的综合评价方法,对大东沟小流域经济-环境-社会系统协调发展进行评价。研究表明,大东沟小流域经过9 a的水土流失治理,取得了一定成效。其中:大东沟小流域植被覆盖率、水土流失治理率逐年提高,土壤侵蚀模数逐年下降,水土流失面积逐渐减少;人均产值、人均纯收入以及单位面积粮食产量逐年增加,土地利用结构趋于合理;小流域内生产生活条件得到明显改善。虽然大东沟小流域经济-环境-社会系统的动态协调状态在治理过程中呈波动性递增趋势,但是在治理末期(2020年)仍未完全实现协调发展,在今后的社会经济建设以及水土流失治理工作中仍需长期不懈的努力。

多腔钢管混凝土T形柱H型钢梁装配节点抗震性能研究

文章基于滑移耗能思想,提出一种可以控制损伤并实现震后修复的多腔钢管混凝土T形柱H型钢梁装配节点;通过改变上下连接板件的厚度与腹板连接方式改变连接处刚度,对6个试件进行模拟分析,得到相应的滞回曲线、骨架曲线、力学性能指标及转动能力。研究结果表明:合理控制翼缘连接盖板厚度可以转移塑性铰、保护节点核心区,使节点具有及时修复的功能;腹板连接件可以提高节点的刚度、承载力及延性;腹板连接件不宜过大,应该与翼缘保持一定的缓冲距离。

吐哈盆地台北凹陷桃东沟群烃源岩风化校正及生排烃潜力

吐哈盆地台北凹陷桃东沟群地层钻井较少,而野外露头往往因风化作用导致地化参数失真。为探明桃东沟群烃源岩受风化影响程度和生排烃潜力,基于岩石热解、总有机碳、镜质体反射率等实验数据,应用风化校正法、生烃潜力法对烃源岩进行了风化校正和生排烃潜力计算。结果表明:风化作用对照壁山、坎尔其和恰勒尔剖面的样品影响较大,对塔尔朗沟剖面样品的影响较小;风化作用对生烃潜量的影响最大,其次是w (氯仿沥青“A”)的影响,对w (TOC)的影响最小;桃东沟群烃源岩有机质类型主要为Ⅲ型和Ⅱ_(2)型,部分为Ⅰ型和Ⅱ1型,有机质丰度较高,为中等—很好烃源岩,Ro为0.53%~1.49%,平均为1.03%,处于成熟阶段;台北凹陷桃东沟群烃源岩在R_(o)为0.62%时达到排烃门限,最大生烃潜力指数为615.88 mg/g,生烃中心位于连木沁次洼北部;桃东沟群烃源岩常规油气地质资源量为2.46×10^(8) t,具有良好的勘探前景。研究成果可为吐哈油田中二叠统桃东沟群油气资源的勘探部署提供理论指导。

黄河宁蒙段河岸带土地利用变化及驱动力分析

以气候和人类活动影响最为敏感的沿黄河岸带为研究区,基于1999—2018年黄河宁蒙段河岸带土地利用、气候、社会经济数据,运用灰色关联和逐步回归分析方法对土地利用变化驱动力进行分析。结果表明:1999—2018年黄河流域宁蒙段河岸带土地利用类型以耕地、草地和沙漠为主;1999—2018年研究区土地利用处于快速发展阶段,开发利用程度逐渐加大;气候变化和农业经济发展是黄河流域宁蒙段河岸带土地利用转变的主要驱动力。

荒漠草原金属矿区NDVI时空动态变化与生态质量评价

[目的]采用遥感技术明确草原金属矿山开采的影响范围,综合评价矿区及影响区生态质量,为草原矿山及周边区域的生态修复与环境保护提供科学依据。[方法]以地处生态脆弱区荒漠草原的金矿区为研究对象,基于长时间序列遥感数据分析研究区植被指数动态变化特征,采用遥感生态指数(RSEI)对研究区生态质量进行综合评价。[结果]研究确定荒漠草原金矿开采影响区为矿区边界向外半径5 km范围内;矿山开采期间(2009—2021年)研究区NDVI值呈波动性增加,井工开采运行期矿区内NVDI年平均值比露天开采运行期提高了51.9%,露天开采对研究区植被影响更大;矿区及影响区遥感生态指数表现出先增加后减小随后趋于稳定的变化规律,整体以不显著增加为主;根据遥感生态指数的空间分布,矿区及影响区生态环境质量较差的区域主要为排土场及周边区域。[结论]荒漠草原金矿开采对周边植被的影响主要集中在5 km范围内。采取边开采边治理的生态修复方式能使矿区及影响区的生态环境逐步得到改善。荒漠草原金矿生态建设过程中,应重点加强排土场及周边区域的生态修复与环境治理。

钙硅酸盐矿物湿法碳酸化封存二氧化碳实验研究

钙硅酸盐矿物湿法碳酸化封存CO_(2)是具有发展前景的固碳技术。为了比较不同种类的含钙硅酸盐矿物固碳效果的差异,研究了温度、压力、液固比(mL/g)、粒度及矿物添加剂(NaHCO3和NaCl)对硅灰石和钙长石湿法碳酸化封存CO_(2)效果的影响。结果表明,硅灰石和钙长石的碳酸化产物分别是方解石和文石,热重实验结果显示,方解石的热稳定性强于文石。各实验条件下硅灰石碳酸化转化率均高于钙长石,两种矿物碳酸化转化率随压力增大、粒度减小、NaHCO3和NaCl的加入而增大;获得了硅灰石和钙长石的最大碳酸化转化率分别为83.62%、16.20%,二者差异显著。在温度为120~210℃两种矿物溶解吉布斯自由能(ΔGr)的计算表明,硅灰石溶解过程的吉布斯自由能始终小于钙长石溶解吉布斯自由能,说明硅灰石溶解速率和溶解反应自发进行的程度都大于钙长石,这是影响钙硅酸盐矿物碳酸化反应活性的关键因素。

植被覆盖变化与土壤保持演变空间异质性研究

为定量研究植被覆盖与土壤保持两者之间的关系及植被覆盖对土壤保持的影响,选取十大孔兑为研究区,利用趋势分析法、空间自相关分析、InVEST模型,重点分析十大孔兑2000—2020年植被覆盖、土壤保持时空变化及植被覆盖变化对土壤保持的作用。结果表明:(1)研究期内,十大孔兑区植被覆盖均呈增加趋势;(2)2000—2020年,土壤保持量随着植被覆盖的增加而增加,说明植被覆盖增加对于土壤侵蚀有明显的抑制作用,对土壤保持服务功能有明显的促进作用;(3)植被覆盖与土壤保持局部空间自相关,Moran’s I指数<0,但2000—2020年相关系数逐渐增大,在空间分布上,相关性分布差异明显,“高—高”和“低—低”分布在中游库布齐风沙区以及上游丘陵沟壑区有零星分布,“高—低”和“低—高”分布在上游丘陵沟壑区和下游冲积平原区,主要是上游丘陵沟壑区海拔较高,对于土壤保持能力较强,但植被覆盖度较低,下游冲积平原区主要为农田生态系统,生长季NDVI较高,但土壤抗蚀性差,土壤保持能力较弱。通过对十大孔兑区植被覆盖变化和土壤保持演变及其空间异质性和相关关系进行分析,说明植被覆盖增加在一定程度上对土壤保持有促进作用,同时也为研究区的水土流失治理工作提供一定的参考作用。

矿物表面润湿性调控对固液界面水化膜的影响

浮选过程中固液界面水化膜的薄化、破裂是影响浮选效果的关键因素。为阐明矿物表面润湿性变化对固液界面水化膜的影响,以石墨为研究对象,利用双氧水和表面活性剂对石墨进行润湿性调控,采用原子力显微镜探针技术(AFM)对其表面水化膜的结构、厚度等进行直接表征,并对其影响机制进行研究。结果表明:矿物表面水化膜厚度随其氧化程度的增加而增加,且由氧化所增加的亲水性极性基团主要增加了矿物表面水化膜中有序层的厚度;表面活性剂的吸附可以对矿物表面上的含氧基团进行有效覆盖,从而使固液界面水化膜结构发生变化,其中低表面活性剂浓度下,固液界面水化膜中有序层结构向过渡层转变,可减小水化膜中有序层厚度;高表面活性剂浓度下,表面活性剂的过量吸附仅能造成水化膜中过渡层厚度的增加,有序层厚度不会发生显著变化。浮选过程中浮选药剂少量的过量添加是有益于亲水性矿物表面水化膜的薄化与破裂的。

莲草直胸跳甲热激蛋白90基因的分子特征、表达模式及对温度胁迫的响应

莲草直胸跳甲Agasicles hygrophila是世界性入侵杂草空心莲子草Alternanthera philoxeroides的专食性天敌,冬季低温和夏季高温会影响其种群数量从而降低防控效果。为进一步探讨莲草直胸跳甲对温度胁迫适应性的分子生态机制,本研究对其热激蛋白90(AhHSP90)进行了蛋白结构、磷酸化修饰及系统发育等生物信息学分析,并采用荧光定量PCR检测了AhHSP 90基因的时空表达动态及不同温度胁迫后的表达。RT-qPCR结果显示,AhHSP 90在莲草直胸跳甲整个生活史及雌成虫各组织中均有表达;高温(30、35和40℃)、低温(-5、0、5、10、15和20℃)胁迫2 h后,AhHSP 90在高温40℃下表达显著升高,但在其他温度下无显著差异。根据对AhHSP 90分子特征、表达模式以及对温度胁迫的响应等方面的综合分析,推测其可能在莲草直胸跳甲发育及抵抗高温过程中发挥着重要的作用。

基于数值分析的圆中空夹层钢管混凝土X型节点构件轴压及受弯性能分析

通过ABAQUS软件建立了圆中空夹层钢管混凝土X型节点构件在轴压作用下的数值分析模型,考虑了复杂接触、试件中空特性以及材料非线性等因素。利用10个圆中空夹层钢管混凝土X型节点构件轴压试验验证了轴压模型的准确性,并在轴压模型的基础上进行受弯性能研究。对圆中空夹层钢管混凝土X型节点开展了空心率影响分析,研究其在轴压作用下的破坏模式和纯弯作用下极限弯矩的变化。通过对比数值分析结果与试验结果,二者具有较好的一致性。研究结果表明,构件在轴压破坏模式主要分成3种,主管塑性破坏、内管塑性破坏和支管根部屈曲破坏;构件在纯弯作用下时,主管与支管尺寸相同,空心率越大极限弯矩越大;主管与支管尺寸不同,填充混凝土可以提高极限弯矩。

砒砂岩区不同柠条配置模式对坡面水蚀特征及能量的影响

为探究砒砂岩区不同柠条配置模式对坡面水蚀过程的影响,本文通过径流小区野外放水冲刷试验,从水蚀特征和能量角度,分析多冲刷强度下坡面径流的时空动态特征,对于砒砂岩区人工植被的生态恢复配置具有重要的现实指导意义。结果表明:(1)各冲刷强度下,不同柠条配置模式初始产流产沙时间、平均产流产沙速率都呈GL(无灌木)>SU(坡上)>SM(坡中)>SL(坡下);(2)各柠条配置模式,土壤剥蚀率与单位水流功率、弗劳德数呈显著正相关,阻力系数呈显著负相关(P<0.01);(3)各冲刷强度径流能耗与土壤剥蚀率均具有显著的相关性(P<0.05),且配置位置越靠下,对径流侵蚀能量的削弱作用越明显。

十大孔兑流域土地利用变化与生态系统健康耦合分析

城市化进程中土地利用/覆盖变化(LUCC)导致生态系统退化引起了人们的广泛关注,然而,十大孔兑流域内生态系统健康(EHI)的时空动态及其与土地利用的耦合关系尚未得到很好的探索。基于活力-组织力-恢复力(VOR)评估框架来评估十大孔兑流域生态系统健康水平,分析其在2000、2010、2020年的时空特征。健康水平较高的区域面积占比较大,说明十大孔兑的生态系统处于良好状态。采用生态敏感性分析法,探讨了生态系统健康对土地利用强度变化的响应。结果表明:十大孔兑流域内多数地区处于高敏感度水平,敏感性低的区域集中在北部地区;采用生态系统健康与土地利用强度的耦合协调分析,识别出生态保护和土地利用管理水平较低的区域;2000~2020年十大孔兑流域的协调程度基本保持稳定,北部地区变化较强。研究可为生态系统管理和土地利用政策的制定和实施提供有效指导。

十大孔兑风水复合侵蚀区土壤侵蚀机理与“以水定绿”型治理技术研究进展

十大孔兑是黄河上中游区典型风水复合侵蚀区,生态系统脆弱,该区的水土流失治理与生态修复对于维护黄河健康,促进黄河流域高质量发展发挥着重要作用。近年来,众多专家学者针对十大孔兑地区土壤侵蚀机理和影响因素研究方面取得了十分丰富的成果,在生态修复技术研发方面已取得长足进展。随着黄河流域生态保护与高质量发展升级为重大国家战略,对于十大孔兑水土流失治理也提出了更高的要求,在治理水土流失更需坚持“以水而定、量水而行”的原则,发展水资源高效利用模式。然而目前,该区关于“以水定绿”型水土流失治理技术的研究相对薄弱,文章以“以水定绿”为理念,以“水”为核心要素,结合前人的研究成果,对黄河流域十大孔兑区土壤侵蚀机理及以水定绿型植被建设技术进行梳理和研究,分析现有研究的不足之处以及发展趋势,为推进黄河流域绿色高质量发展提供理论支撑。

放牧与刈割对典型草原碳储量的影响研究进展

典型草原是生态脆弱区,极易受人类活动影响导致草原草场退化,破坏群落稳定性,其中放牧和刈割是草原管理方式的重要部分,而土壤有机碳是陆地生态系统碳储量的重要组成部分。基于此,结合前人研究成果,分析了放牧与刈割对典型草原群落碳储量的影响,结果显示:轻度放牧和中度放牧有极强的储存碳氮的能力,有利于对生态系统有机碳的积累;适度放牧有利于增加根系和植被的碳储量含量,刈割通过增加地表的裸露面积,会有利于根系碳含量的增加,还可以维持或者增加碳汇,而过度的放牧会造成生态系统碳库的失衡。为了实现草原可持续发展提出了3个研究方向:结合“双碳”原则、中国水土保持信息化基础建设和5G等相关技术,以期提供参考。

川中古隆起震旦系-寒武系天然气地球化学特征与太和气区的勘探潜力

2020年,相继在四川盆地川中古隆起北斜坡PT1井上震旦统灯影组二段和JT1井下寒武统沧浪铺组获得了高产工业气流,分析结果表明两者的天然气地球化学特征不同,并且与安岳气田的天然气地球化学特征也存在着明显的差异。为了深化对于川中古隆起北斜坡天然气成因的认识,基于大量探井、评价井和开发井的天然气组分、天然气碳同位素、天然气氢同位素等分析实验数据,对该区天然气成因进行了系统研究,并结合目前的勘探认识,明确了该区下一个万亿立方米天然气重点区块——太和气区。研究结果表明:①太和气区的天然气与安岳气区震旦系—寒武系具有相似的组分,并且湿度系数均为小于0.2%,在天然气成因类型判识图版中,均属于原油裂解气;②较之于沧浪铺组,太和气区灯影组天然气C_(2)H_(6)含量低、δ^(13)C_(2)重、δ^(2)H_(CH)_(4)轻,造成C_(2)H_(6)含量和δ^(13)C_(2)差异主要与热演化程度有关,并且δ^(2)H_(CH)_(4)主要受原始母质沉积水介质盐度的影响;③太和气区与安岳气区都聚集了不同演化阶段的原油裂解气,其中太和气区聚集古油藏早期—晚期的原油裂解气,早期原油裂解气占比越大δ^(13)C越轻,而安岳气区主要聚集晚期阶段原油裂解气,晚期原油裂解气的比例越大δ^(13)C越重。结论认为,太和气区具备保存早—晚原油裂解气的封闭条件,发育多层叠置的规模优质滩相储层,古油藏范围内或紧邻古油藏储—盖组合好的区域是下一步天然气拓展勘探的有利区。

基于高职院校实训基地视角的儿童绘本馆建设实践研究

作为高职院校实训基地的儿童绘本馆和一般绘本馆不同,主要目的是为学前教育专业学生提供儿童绘本阅读与教学实训,其次是面向全校师生开展借阅服务和社区儿童家长开展亲子阅读培训。运用调查法和行动研究法,重点探讨集三种功能为一体的实训基地建设和运行机制,打造儿童绘本馆的校内教学实训、师生借阅、对外服务三合一建设和运行模式,为设置学前教育专业的同类高职院校或幼师高专提供参考。