安宁河干旱河谷区不同类型农用地土壤抗冲性及与土壤性质关系

[目的]揭示安宁河干旱河谷区不同类型农用地土壤抗冲性变化特征,阐明影响安宁河干旱河谷区农用地土壤抗冲性的主要土壤因子,并进而为安宁河干旱河谷区农用地水土流失防治提供科学依据。[方法]以桉树经济林(EEF)、马铃薯耕地(PCL)、牧草地(GL)、撂荒地(AL)和青花椒园地(GPG)为研究对象,采用原状土水槽冲刷法进行土壤抗冲性试验,同时采集土壤样品测定土壤性质,对土壤抗冲系数与土壤性质进行Pearson相关性和逐步回归分析。[结果](1)在15 min冲刷过程中,径流含沙量随冲刷时间的延长,先急剧下降随后趋于平缓稳定;抗冲系数随冲刷时间的延长总体呈增长趋势,二者关系用对数、逆函数或线性函数拟合效果较好;选取的5种类型农用地土壤抗冲性表现为GL>EEF>GPG>AL>PCL。(2)农用地土壤性质主要受人类活动的影响,GL和EEF土壤性质优良,AL和PCL较差,GPG介于上述二者之间,团聚体稳定性表现为GPG>GL>EEF>AL>PCL。(3)相关性和逐步回归分析表明,土壤抗冲性主要受土壤机械组成和水稳性团聚体影响,最优回归方程为:土壤抗冲系数=84.016-1.135×<0.25 mm水稳性团聚体-7.413×黏粒。[结论]安宁河干旱河谷区耕地土壤资源受到耕作的严重危害,土壤质量严重下降,园地土壤抗冲性和土壤性质相对较差,应加强对耕地和园地资源的重视和保护。

基于梯度孔隙率的楔形鼻锥相变发汗冷却研究

为提高飞行器鼻锥驻点处的发汗冷却效率,提出了一个孔隙率呈梯度分布的楔形多孔鼻锥,在不同冷却剂注入率下,在亚声速条件下对相变发汗冷却进行了试验与数值研究。结果表明,梯度孔隙率的设置可以有效提高驻点处的冷却效率和多孔表面的整体温度均匀度。冷却剂注入率M=0.125%时,驻点处冷却效率提高了52.4%,整体冷却效率提高了31.7%。数值结果表明,梯度孔隙率通过使多孔内最大压力值从驻点后移来提高前缘处的冷却剂流量,改善冷却剂的流动分布,冷却剂注入率为M=0.150%时,驻点处冷却剂流量提高了76%。此外,冷却剂流出多孔结构后在外表面形成的气膜分布更为均匀。

高原农牧区超低温空气源热泵供热性能试验研究

为解决青海省农牧区的冬季供热问题,文章以超低温空气源热泵在该地区运行的热力性能为研究对象,选取了当地4户居民住宅作为空气源热泵供热技术应用试点,通过现场模拟试验测试分析了不同运行方案下的实际运行性能,以及环境温度和出水温度对系统制热性能系数及供热量的影响。测试结果表明:对住户采用二次系统双风盘加散热器供热模式的制热性能系数最高,可达2.51,且供暖期间室内平均温度保持在20℃左右,波动范围不超过5℃,供热性能较为稳定。系统COP值和供热量随着出水温度的降低、环境温度的升高均逐渐增大。当出水温度为35℃时,系统COP值始终满足最低要求。此外,当供热量一定时,采用光伏发电耦合空气源热泵系统供热比传统的燃煤供热减少碳排放量约5.23 t,证明该系统环保效益显著,可实现清洁供热。

四湖流域水稻耗水与降雨匹配度及水稻旱涝易损特征分析

水稻是中国主要粮食作物之一,研究气候变化环境下降雨特征及其与水稻耗水之间的匹配关系,明晰水稻水分盈亏状况及旱涝易损特征,可为区域水资源配置规划与灌溉排水管理等提供重要依据。该研究以湖北江汉平原四湖流域为研究区域,基于5个气象站点1961—2020年逐日气象资料,利用Penman-Monteith公式、Mann-Kendall趋势检验、气候倾向率、空间插值分析等方法,分析了降雨量、水稻田间耗水量及水分盈亏指数时空分布特征,基于水分盈亏指数分析了水稻旱涝易损特征。结果表明:1)四湖流域多年平均降雨量为1209.2 mm,且以35.1 mm/10a的平均速度显著上升,东南部降雨量及上升趋势均高于西北部;2)早、中、晚稻生育期多年平均降雨量分别为492.0、509.9和269.1 mm,早、中稻生育期降雨量分别以17.9 mm/10a和18.4 mm/10a的平均速度呈不显著上升趋势,晚稻生育期降雨量以-10.7 mm/10a的平均速度呈不显著下降趋势;3)早、中、晚稻多年平均田间耗水量分别为411.4、595.5和401.4 mm,中稻田间耗水量远大于早稻和晚稻,早、中稻田间耗水量分别以-5.54 mm/10a和-11.43 mm/10a的平均速度显著下降,晚稻田间耗水量以-1.52 mm/10a的平均速度呈不显著下降趋势;4)早、中、晚稻多年平均水分盈亏指数分别为0.22、-0.12和-0.31,早、中稻水分盈亏指数以0.06/10a和0.04/10a的平均速度呈不显著上升趋势,晚稻水分盈亏指数以-0.03/10a的平均速度呈不显著下降趋势,早、中稻水分盈余程度在增加,晚稻水分亏缺加剧;5)四湖流域早、中、晚稻干旱频率分别在10.0%~16.7%、28.3%~40.0%和51.8%~60.0%之间,晚稻最容易受干旱威胁。早、中、晚稻雨涝频率分别在1.7%~15.0%、1.7%~3.3%和0~1.7%之间,早稻更容易受雨涝威胁。总体上,四湖流域早稻发生旱涝灾害的频率较小(20.7%),中稻次之(37.0%),晚稻最容易受旱涝威胁(56.0%),水稻耗水与降雨匹配程度为:早稻>中稻>晚稻,要特别注意晚稻干旱缺水问题。

白蚁智能监测系统在父子岭水库白蚁防治中的应用

白蚁智能监测系统具有实时高效、绿色环保且可持续的特点,已经成为白蚁危害防治工作中的重要措施。介绍了当前白蚁智能监测技术的原理架构和特点,以父子岭水库为例,阐述了白蚁智能监测系统的实施工艺和应用效果,并分析了白蚁智能监测系统的发展前景。相关成果可为水利工程白蚁的监测预警和危害防治工作提供借鉴。

耐高温有机硅树脂示温涂层的制备

近年来,我国的航空航天事业发展迅猛,由此对发动机涡轮机、燃烧室等高温部件的温度及分布测试提出了更高要求,其中示温漆受到广泛关注。为了解决我国航空发动机等高热部件温度测量问题,需要进一步提高示温漆的变色温度上限和显色性能。本文选用正硅酸乙酯(TEOS)、二苯基二甲氧基硅烷(DMDPS)、三甲基氧基苯基硅烷(TMPS)为原料制备TEOS杂化甲基苯基硅树脂(SR),通过调节TEOS与DMDPS比例提高树脂的柔韧性;采用七异丁基三硅羟基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)对所制备的增韧SR进行改性,制备出一种兼具韧性和耐高温性且可室温固化的杂化有机硅树脂,其在500℃残重达82%。选择新胭脂红、三氧化钨、三氧化二铬、氧化铁、硅酸铝等为颜料,锆英粉和三氧化硼为耐高温填料,无水乙醇为溶剂,与制备的耐高温有机硅树脂混合研磨制备耐高温示温漆,分别研究其在400、500、800、900、1000、1150及1300℃时的显色效果及显色机制。研究表明,所制备的示温漆工艺、耐高温、显色等性能较为优异,具有高温部件测温的潜能。

谢家店滑坡体植被演替进程中优势种生态位变化特征

研究组分别于2009、2015、2021年在银厂沟谢家店滑坡体对设置的9个样地开展植物群落样方调查工作,然后采用Shannon生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数分析了滑坡体植物群落优势种的生态位特征和变化。结果表明:(1)2009—2021年间,滑坡体优势种中阳生物种总生态位宽度从10.156减少到4.893,而中生阴生物种总生态位宽度从10.229增加到21.123,腊莲绣球等喜肥物种生态位宽度也逐渐增大。(2)群落优势种生态位宽度和生态位重叠平均值之间存在着显著线性正相关关系,生态位宽度较大的物种拟合效果较好,生态位宽度较小的物种则较分散。(3)群落各层次优势种总生态位宽度、平均生态位宽度和平均生态位重叠值总体上不断增大,草本层则在2021年出现了平均生态位重叠值的下降。本研究揭示了滑坡体在13年的演替过程中植物群落优势种的生态位特征与变化,为滑坡体植被恢复的相关研究以及水土保持工作提供参考与借鉴。

基于统计和分级线性回归的湖北省山区河流特征研究

研究湖北省不同级别山区河流的形态特征和产流特性,可为水利工作中相关参数取值提供借鉴。利用湖北省第一次全国水利普查成果,对省内934条山区河流的河长、流域面积分别进行统计分析。结果表明:湖北省各级山区河流的河长和面积不服从正态分布;河长和流域面积表现出不同的规律特征,且具有较好相关性,但淮河和唐白河的河长-面积与其他样本差异显著。不同级别河流的径流系数分布呈现不同统计特征,流域尺度较大的河流,其径流系数分布相对比较集中,随着流域尺度的减小,径流系数越分散,2~5级河流径流系数在均值两侧出现两个分布集中区。

低温弱光对典型大棚作物生长影响的试验研究

【目的】分析低温弱光逆境典型大棚作物(辣椒、茄子、黄瓜)生长发育的影响及不同作物对低温弱光逆境响应程度。【方法】对典型大棚作物黄瓜、茄子及辣椒控制不同的光照和温度,观测其株高、茎粗、作物叶面积以及叶绿素质量浓度。【结果】作物对逆境的响应主要表现为生长被抑制与外形差异上,作物的株高、茎粗增长量均有降低,逆境处理时间越长,抑制作用越明显,辣椒的茎粗增长量受抑制的程度明显大于茄子。随着处理时间的延长,茄子与黄瓜的叶面积增长量降低,而辣椒叶面积增长量降低较少。在0~5 d叶绿素质量浓度比对照显著降低;随处理时间延长,作物对逆环境的适应,叶绿素质量浓度基本维持稳定。【结论】低温弱光下作物的株高、茎粗增长量降低,不同作物生长量受低温弱光的抑制程度不同;作物叶片中叶绿素的质量浓度前期显著降低后逐步趋于稳定。

随动推力作用下细长体结构振动模态特性及稳定性分析

引入随动推力横向分量的细长体结构的振动模态特性与稳定性进行对比分析。分析结果表明:随动推力轴向分量作为保守力,引起细长体结构轴向刚度的削弱;随动推力横向分量为非保守力,使系统的动力学失稳临界值高于静态屈曲的临界值。在失稳临界点,细长体结构的1、2阶频率重合,说明随动推力横向分量引起细长体结构模态间的刚度耦合。因此,对于弯曲振动明显的细长体结构,随动推力横向分量的影响不可忽略。

大棚辣椒对低温弱光的响应研究

【目的】分析低温弱光对大棚辣椒生长的影响。【方法】对大棚辣椒设置不同的光照和温度,观测其农艺指标及生理生化指标。【结果】(1)低温弱光下15d内株高和茎粗的增长分别比正常温度光照条件下减少85%和61%,低温弱光逆境显著抑制了作物的生长。(2)低温弱光降低了叶绿素a、b量,低温弱光下作物光合速率较正常条件下降约51%。(3)辣椒叶片的细胞膜透性随着时间的延长,保持增长趋势,但其速率有所下降;(4)试验中辣椒叶片在低温弱光逆境下的POD活性显著提高。CAT活性随着低温弱光处理的发展而表现出下降趋势,MDA量则迅速上升;试验中游离脯氨酸、可溶性蛋白质、可溶性糖量都表现为先增加后减少的趋势。【结论】低温弱光逆境显著抑制了植株茎的伸长和茎粗的增长,降低了改变叶绿素a、叶绿素b量和光合速率。植物细胞膜透性在受到低温伤害时增大,MDA量迅速上升,游离脯氨酸、可溶性蛋白质、可溶性糖量先增加后减少。

龙门山银厂沟区域5·12地震前后灾害与生态研究进展与展望

四川龙门山地区的银厂沟是一处独特的国家级风景名胜区,由于位于地质活动较为活跃的龙门山断裂带上,应予以格外的关注与重视。本文对关于银厂沟的既有研究进行了简要的概述和总结。在5·12汶川地震前,相关研究主要集中于对银厂沟地区自然景观的介绍和评价,经过评估分析,银厂沟获得了国家级风景名胜区的定位;5·12汶川地震后的研究则主要集中于该地区的次生地质灾害和植被恢复方面,对前者的研究集中于对地质灾害成因特征的分析,后者则集中于灾后的物种多样性恢复。总体上关于银厂沟的研究较多,灾前灾后均有涉及,这对于银厂沟灾后的重建工作及其它景区在遭受地质灾害后的恢复研究具有重要意义,也可为其它景区和断裂带的研究提供一定的借鉴和依据。

虾稻共作灌溉定额确定方法研究

近年来,中国长江中下游流域大面积发展了虾稻共作适水农业,该种养模式改变了田块结构及用水模式,其灌溉定额计算有别于普通农作物且具有一定复杂性,目前还未见相关研究报道。该文在实地调研的基础上,根据虾稻共作田块结构与用水特点,将1个周年划分为水稻非生育期阶段、水稻生育期虾稻分养阶段、水稻生育期虾稻共养阶段3个阶段,基于水量平衡原理,提出虾稻共作灌溉定额确定方法。以湖北省潜江市为例,通过资料搜集和计算参数确定,采用该文提出的计算方法对虾稻共作灌溉定额进行了计算,虾稻共作灌溉定额多年平均12 945 m^3/hm^2。该研究成果为虾稻共作灌溉定额提供了理论依据,对指导虾稻共作灌溉用水及水资源管理具有重要意义。

湖北省中稻灌溉定额修订研究

湖北省现行灌溉用水定额标准颁布于2003年,已难以适应当前及今后的水资源管理需求。【目的】为更全面真实地反映湖北省中稻现状灌溉用水水平。【方法】本文分析了湖北省各分区中稻作物系数、稻田渗漏量、泡田期水面蒸发量、饱和需水量、生育期、水层控制标准等灌溉定额计算参数。【结果】基于中稻灌溉定额影响因素分析,提出了人工、机械2种耕作方式与浅灌适蓄、间歇灌溉2种灌溉模式组合下不同分区不同频率的中稻灌溉定额。定额修订成果表明,先进的灌溉模式和耕作方式都能够有效降低中稻灌溉定额,促进农业节水。【结论】目前,湖北省一般适用机械耕作、浅灌适蓄条件下的中稻灌溉定额,对于水源和灌溉工程设施条件较好的地区建议采用机械耕作、间歇灌溉条件下的灌溉定额。

基于ORYZA＿V3模型的水稻水肥综合调控模式研究

[目的]探索赣抚平原灌区不同水文年型适宜的水稻水肥综合调控模式,为灌区水稻水肥管理提供决策依据。[方法]基于江西省灌溉试验中心站2012 2013年晚稻试验资料对ORYZA_V3模型进行了率定与验证,并以率定后的模型模拟分析了不同水文年组及水肥模式下晚稻灌溉定额、产量、氮肥利用率等指标。[结果]降低灌前水分下限能降低腾发量与灌溉定额。耕作层灌前土壤含水率大于饱和含水率的70%~75%时,降低灌前水分下限均能提高晚稻的产量与氮肥利用率。耕作层灌前土壤含水率低于饱和含水率的60%~65%时,晚稻产量、氮肥利用率均有所下降。施氮肥量增加会降低氮肥利用率,施氮肥次数增加能提高氮肥利用率,二者增加均能增加晚稻产量,但会导致晚稻耐旱能力降低。从节水、增产、增效的角度,推荐试验区采用的水肥综合调控模式:氮肥量135 kg/hm2,分3次施用(基肥∶分蘖肥∶穗肥为5∶3∶2),丰水年采用重旱节水灌溉模式(耕作层灌前土壤含水率下限占饱和含水率的60%~65%),平、枯水年采用中旱节水灌溉模式(耕作层灌前土壤含水率下限占饱和含水率的70%~75%)。[结论]与传统水肥模式相比,所推荐水肥模式在丰、平、枯水年能分别节水41.4%、30.0%、21.9%,增产7.5%、5.4%、3.4%,提高氮肥利用率57.3%、51.2%、44.9%,节省氮肥25%。

经肛移除标本的腹腔镜直肠癌根治术39例回顾性分析

目的探讨免切口经肛移除标本的腹腔镜直肠癌根治术的适用性、安全性和短期疗效。方法回顾性分析2016年8月至2018年7月在山东省立医院胃肠外科行腹腔镜直肠癌根治术的879例病人的临床资料,根据肿瘤最大径、T分期、体质量指数等纳入排除标准筛选病例。根据移除标本方式的不同分为两组,免切口经肛移除标本的病人作为观察组(经肛免切口组),经腹小切口移除标本的病人作为对照组(常规腹腔镜组),分析其临床病理资料、围手术期指标及术后并发症。结果经肛免切口组39例病人,常规腹腔镜组77例病人。两组病人的性别、年龄和T分期差异无统计学意义(P>0.05),但两组病人的体质量指数、肿瘤最大径、肿瘤下缘与齿状线距离差异有统计学意义(P<0.05);两组病人的手术时间、淋巴结清除数目和住院费用等差异无统计学意义(P>0.05),经肛免切口组病人的术中出血、术后疼痛评分、术后C反应蛋白水平、排气时间和住院天数等均优于常规腹腔镜组(P<0.05);两组病人的术后短期并发症差异无统计学意义(P>0.05)。结论免切口经肛移除标本的腹腔镜直肠癌根治术适用肿瘤较小、非重度肥胖的中高位直肠癌病人;与常规腹腔镜直肠癌根治术相比,其手术安全,创伤更小,术后病人恢复更快,不增加术后短期并发症风险。

橡胶/泡沫铝多层防护罩抗冲击特性数值仿真

为解决飞行器光学镜头防护罩在冲击条件下容易损坏的问题,提出了一种橡胶/泡沫铝多层防护罩,通过数值仿真模拟了陶瓷头锥对防护罩的撞击过程,分析了防护罩变形和破坏以及陶瓷头锥的运动情况,讨论了防护罩结构参数对其抗冲击特性的影响。研究结果表明橡胶/泡沫多层防护结构能够有效保护内层塑料防护罩,可在飞行器光学镜头防护结构中应用,相关参数分析能够为防护结构优化设计提供参考。

基于二层规划的水库主从目标调度模型及应用研究

随着经济社会发展,水资源供需矛盾突出,如何协调供水、发电等目标成为了水库调度的关键问题。一般模型将多目标调度概化为具有单一复合目标的唯一决策者,忽视了各职能部门间的领导服从层次关系。为此,研究基于二层规划理论,将各部门视作多决策主体,建立了上层以供水量最大为目标,下层以发电量最大为目标的优化模型。实例研究表明,该模型的上层供水目标得以优先保障,且兼顾了下层发电效益,反映了发电调度服从供水调度的决策机制。

梅家河流域基于水电资源开发的资产收益扶贫模式探讨

在总结资产收益扶贫原理与模式的基础上,结合湖北省梅家河流域水电资源开发项目情况,设计基于水电资源开发的资产收益扶贫模式措施,考虑资金筹措比例、小水电上网电价、税收优惠政策、贷款年利率、折旧等因素设置了不同政策保障方案,通过对效益的测算分析提出了适宜的政策保障方案,相关成果可为今后资源开发资产收益扶贫模式的设计和收益分配提供参考依据。

银厂沟谢家店滑坡体植被物种多样性和群落稳定性研究

探究银厂沟谢家店滑坡体植被物种多样性和群落稳定性特征及二者关系,可为滑坡体等地质灾害区植被恢复、物种多样性和群落稳定性特征研究提供参考和借鉴。采用样方法调查植被,并计算重要值、物种多样性指数和M.Godron稳定性,最后运用SPSS进行统计分析。结果显示:(1)各样地间群落类型差异较小,物种多样性指数高。从垂直结构上看:Margalef指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数为草本层>灌木层>乔木层,Pielou均匀度指数在不同样地间存在较大差异。(2)样地间群落均属于不稳定状态,欧式距离最小为23.91(样地1,位于坡脚),最大为32.75(样地5,位于坡中间)。(3)群落稳定性与Shannon-Wiener指数不具有相关性,与Simpson指数和Pielou均匀度指数呈显著负相关关系,与Margalef指数呈显著正相关,即群落稳定性受群落中物种数量和种群数量影响。经过10年的恢复,谢家店滑坡体植被恢复良好,群落结构较复杂,植被覆盖率高,群落演替处于上升期,物种多样性丰富,距离群落稳定状态还很遥远。