基于2次全国制图的土壤可蚀性因子变化趋势

2011年第1次全国水利普查水土保持专项普查基于全国各省(区、市)土壤类型图和土种志剖面数据,制作首张全国土壤可蚀性因子分布图(简称2011版K值)。为了提高土壤侵蚀评价的准确性和可信度,2022年利用全国土系调查数据和随机森林制图方法对中国土壤可蚀性因子分布图进行更新(简称2022版K值)。以全国水蚀区2011版和2022版的土壤可蚀性因子(简称K值)为研究对象,分别在流域尺度和不同土壤类型下对K值大小及空间分布进行研究。结果表明:2022版全国平均K值(0.0298 t·hm^(2)·h/(MJ·mm·hm^(2)))略低于2011版K值(0.0323 t·hm^(2)·h/(MJ·mm·hm^(2))),说明全国水土流失治理发展状况有向好的趋势。其中栗钙土、暗棕壤、盐碱土等土壤类型K值的降低幅度最大,潮土、褐土、黄壤等土壤类型的K值则有所升高。K值降低主要与退耕还林、土壤改良等政策措施的出台和布设有关,升高则与集约化耕作及坡地侵蚀有关。该结果可为水土流失动态监测及治理成效评价提供科学依据。

辽西兴城娘娘顶地区花岗质片麻岩形成时代与变形样式

辽西兴城地区出露的大面积花岗质岩石遭受了强烈的韧性变形改造,其独特的变形样式为研究华北克拉通东北缘中生代以来的构造演化提供了独特的视角。兴城娘娘顶地区出露的花岗质片麻岩塑性变形特征显著,矿物拉伸线理均以低角度向NNE倾伏,整体表现出上盘向SSW的逆冲型韧性剪切变形。最新的花岗质片麻岩中锆石U-Pb年代学结果显示,其原岩形成时代为(169.5±1.6)Ma,为中侏罗世。典型变形岩石的石英EBSD(电子背散射衍射)分析、流变学参数估算,指示变形岩石古差异应力值为13.8~17.7 MPa,应变速率为1.16×10^(-16)~2.20×10^(-14)s^(-1),变形温度介于350~450℃之间。综合研究认为该期变形为发育于中浅部地壳层次绿片岩相的缓慢变形,与晚侏罗世末期—早白垩世早期蒙古—鄂霍茨克洋俯冲闭合的远程效应和古太平洋板块俯冲作用的叠加影响有关。

东北黑土典型水蚀区农田侵蚀与退化特征

[目的]定量化评价东北黑土区土壤侵蚀退化程度,有助于不同地区因地制宜地布设阻控措施。[方法]以东北黑土典型水蚀区农田为研究对象,采用铯-137(^(137)Cs)示踪技术量化不同样点的土壤侵蚀速率(SER)。基于黑土退化“变薄”“变瘦”“变硬”3大类问题,分别选择SER、pH、有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)和容重(BD)等7个代表性指标,采用全数据集(TDS)和模糊隶属度函数构建土壤退化指数(SDI)。[结果](1)不同样点的平均SER表现为宾县[BX,8417.86 t/(km^(2)·a)]>海伦[HL,7083.96 t/(km^(2)·a)]>公主岭[GZL,3168.71 t/(km^(2)·a)]>北安[BA,2786.09 t/(km^(2)·a)]>龙江[LJ,2722.46 t/(km^(2)·a)],其中BX和HL属于强烈侵蚀,GZL、BA和LJ属于中度侵蚀;(2)SER与SOM、TN、TP呈显著负幂函数关系,而与BD呈显著正对数关系(p<0.05),R^(2)为0.222~0.532,表明土壤侵蚀显著加剧黑土养分流失和土层硬化;(3)黑土农田“变薄”“变瘦”“变硬”之间存在相互影响,SDI表现为BX(0.44)>HL(0.36)>LJ(0.21)>GZL(0.10)>BA(0.05)。[结论]研究结果可为东北黑土区侵蚀退化诊断评价和精准防治提供科学支撑。

杨恩品教授从肝论治带状疱疹经验

总结杨恩品教授治疗带状疱疹的学术观点和临床经验。杨教授认为肝失疏泄、气机失调为带状疱疹病因病机之关键;不通则痛、不荣则痛为带状疱疹神经痛的核心病机。在治疗上,杨老师主张以肝为本,分期分级论治;同时结合中药药理组方用药。以止痛为目的,内外合治,取得了满意疗效。

中国水蚀区土壤可蚀性因子更新方法与应用

土壤可蚀性因子K值是土壤侵蚀监测的必要因子,反映土壤在降雨侵蚀力作用下被分散和搬运的难易程度。然而现有全国K值图基于土种志数据,调查时间距今已有近40 a。基于2008—2018年的土系调查项目对全国K值进行更新。先收集4327个样点的土壤机械组成及有机质数据,利用诺模图(Nomo)方程计算K因子,其中极细砂质量分数运用三次样条函数结合自然对数进行插值;当土壤有机质质量分数>12%,则使用校正后的EPIC公式计算K值。然后采用随机森林模型对样点K值进行训练,将环境因素作为预测变量,包括气候、地表温度、植被指数、地形和母岩类型,并利用遥感影像开展空间制图。更新结果显示:全国K值变化范围为0.0051~0.0745 t·hm^(2)·h/(MJ·mm·hm^(2)),平均值为0.0298 t·hm^(2)·h/(MJ·mm·hm^(2))。土壤可蚀性分布呈现出黄土高原与华北平原K值居高、南方与东北地区K值居中、青藏高原最低的宏观规律,这与各地区土壤类型有关。分布于西北地区的黄绵土和北方的潮土K值较大,南方红壤和东北暗棕壤的K值较小,青藏地区高山土的K值最小。以上方法进行实际应用时仍需根据径流小区实测资料进行校正。其结果可为水土流失调查与监测提供方法与数据支撑。

保水保肥材料对废弃离子型稀土矿区尾砂土壤理化性质及皇竹草生长的影响

针对废弃稀土矿区氨氮减低后的土壤结构性差、肥力低下和种植植物生产力低的问题,土壤改良成为快速提升植被恢复的关键。通过田间试验,比较单施不同浓度保水剂(S1、S2、S3)和保水保肥材料(F1、F2、F3)对土壤理化性质、皇竹草生长以及作物耗水和水分利用效率(WUE)等相关指标影响,并运用主成分分析和模糊隶属度函数方法筛选出最佳改良材料。结果表明:(1)保水保肥材料通过改善废弃稀土矿区尾砂土土壤理化性质,促进皇竹草生长,土壤理化性质与植物生长的关系表现为土壤pH和养分含量越高,皇竹草分蘖数、氮磷含量、产量和WUE等生长指标越高。(2)保水保肥材料与对照相比,使皇竹草增产58.13%~182.63%,WUE提升53.81%~181.54%;单施保水剂效果有限,中高用量保水剂(S2、S3)使皇竹草增产19.95%~77.52%,WUE提升19.54%~79.50%。(3)运用主成分分析法筛选出22个土壤改良指标,分别计算各指标模糊隶属度函数值,将平均函数值作为土壤改良效果评价值,评价结果为保水保肥材料>单施保水剂(S1除外)>空白对照。相比对照,单施保水剂(S1除外)平均函数值仅提升0.32~0.35倍,保水保肥材料则提升0.73~1.72倍,并随用量增加而降低,因此F1为最佳土壤改良剂。研究结果表明复配的保水保肥材料在废弃稀土矿区尾砂土改良中具有良好的应用效果。

基于EI指数的江苏省土壤侵蚀县域差异及变化趋势分析

采用土壤侵蚀综合指数对江苏省县域土壤侵蚀状况空间分布及变化趋势进行了分析,结果表明:①96个县(区)平均EI指数逐年降低,2019—2021年EI指数分别为0.2997、0.2152和0.1997;②全省土壤侵蚀严重等级空间分布表现为北部和西部丘陵山区的土壤侵蚀严重等级较高,中西部平原地区的土壤侵蚀严重等级较低;③全省96个县(区)中有59个EI指数呈现逐年递减的趋势(21<20<19),有19个县(区)的EI指数呈现波动减小的趋势(20<21<19或21<19<20),有18个县(区)的EI指数呈现波动增大的趋势(20>21>19或21>19>20)。研究成果可为江苏省水土流失治理及成效评价提供依据。

保水剂对干湿循环的响应及对稀土尾砂土壤水分状况的影响

【目的】南方地区离子型稀土尾矿区的生态环境脆弱,强烈的干湿交替条件加剧了土壤水分亏缺。保水剂由于吸水持水能力强,研究其在稀土尾矿区的应用对于提升土壤水分条件、促进尾矿区生态恢复具有重要的实践意义。【方法】通过模拟土壤吸水和蒸发过程,分析了6次干湿循环条件下保水剂粒径(1.0~2.0 mm、0.45~1.0 mm、<0.18 mm)及浓度(0.2%、0.4%、0.6%)对尾砂土保水和持水能力的影响,为开展保水剂田间应用提供理论依据。【结果】(1)稀土尾砂区土壤水分条件差,其土壤饱和含水量(SWC)显著低于未采矿区自然土(36.21%<39.85%),自然条件下土壤水分蒸发快、完全干旱时间较短;添加保水剂能显著改善尾砂土壤水分状况,尾砂土SWC提升了0.12~0.91倍,通过抵御土壤水分蒸发,土壤完全干旱时间延长了0.67倍,土壤保水持水能力得到提升。(2)保水剂应用效果主要受到土壤干湿循环因素的影响,经历6次干湿循环后添加保水剂的尾砂土SWC从54.87%降至39.33%,土壤完全干旱时间缩短,土壤中的保水剂吸水倍数(SC)从47.19 g/g降至18.01 g/g;削弱效应主要发生在初次循环后,相比循环1次,循环2次后尾砂土SWC和保水剂SC分别降低19.43%和9.39 g/g,尽管如此经历多次循环后应用保水剂的尾砂土水分条件仍优于未采矿区自然土壤(39.33%>34.25%)。(3)保水剂施用方式中,浓度是影响保水剂应用效果的主要因素,粒径则主要影响保水剂吸水性能,两者交互作用显著,浓度和粒径越大,土壤保水持水能力提升效果越好,相比浓度0.2%、粒径<0.18 mm的保水剂,添加浓度0.6%、粒径1.0~2.0 mm的保水剂后,尾砂土SWC和保水剂SC分别提升0.41倍和0.62倍,土壤完全干旱时间延长0.67倍;土壤干湿循环通过破坏保水剂网状结构削弱了其在土壤中的浓度和粒径效应,高浓度和大粒径保水剂更耐久,6次循环后添加0.6%、1.0~2.0 mm的保水剂的尾砂土SWC和保水剂SC分别为46.27%和23.91 g/g。【结论】保水剂在稀土尾砂区具有良好的应用效果,基于保水剂对土壤干湿循环响应机制,添加0.6%、1.0~2.0 mm的保水剂对提升尾砂土保水持水能力及延缓土壤干旱更加有效。

基于流固耦合法的往复压缩机吸气阀流场特性研究

往复压缩机吸气阀片的几何参数会影响进口流体通道的流动特性,为了将该过程可视化,本文针对某公司生产的往复压缩机,利用Solidworks建立气缸吸气通道与阀舌的三维模型,采用FLUENT软件在阀舌与流体通道交界面设置流固耦合面,并加载动网格选项进行压缩机吸气过程的瞬态动力学仿真。通过写入Profile对压缩机活塞运动方程进行预定义,最终得到不同厚度的吸气阀片在开启与完全开启状态下阀舌表面与气缸应力分布、阀舌位移与入口流量随时间变化特性,并结合试验验证了数值模拟的准确性,为进一步优化气阀结构,研究气缸内压力脉动引起的气动噪声提供理论依据。

制冷变频压缩机内排气管路压力脉动研究

针对制冷变频压缩机内排气管振动异常问题,以某型号压缩机为研究对象,基于计算流体动力学(CFD),探究内排气管路的流动特性。首先采用流固耦合方法完整模拟压缩机工作过程,监测排气孔速度变化,得到入口速度边界。然后进行内排气管路非稳态数值模拟,分析管路中的压力脉动,发现压力峰值主要集中在低频,最大峰值出现在40 Hz附近,为2倍转频,在1,3倍转频处也出现了较明显的压力峰值;管路组成部分对管路压力脉动的影响程度不同,其中缓冲器的抑制作用最为明显。最后探究缓冲腔、管径及管长对管路压力脉动、压力损失的影响,发现减小管径和增加管长均会降低管路中的压力脉动,但会增加压力损失;增加缓冲腔的容积可以抑制一定的压力脉动,且对管路中的压力损失影响较小。

大剂量硝普钠联合尼可地尔对老年STEMI患者急诊PCI冠脉微循环的保护作用

目的探讨大剂量硝普钠联合尼可地尔对老年ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者急诊经皮冠状动脉介入治疗(PCI)冠脉微循环的保护作用。方法选取山东大学齐鲁医院桓台分院2019年1月—2021年12月行急诊PCI的老年STEMI患者165例,随机分为治疗组83例和对照组82例。治疗组在术中常规使用大剂量硝普钠(≥400μg),术后给予尼可地尔5 mg口服,3次/天;对照组仅术中必要时使用硝普钠(<400μg)。观察两组急诊PCI术中慢血流或无复流的发生情况,住院期间患者死亡及心力衰竭发生情况。比较两组PCI术后24 h、30 d的心肌灌注显像总积分及左室射血分数(LVEF)、左室舒张末容积(LVEDV)及左室收缩末容积(LVESV)。结果两组术中一般情况比较差异无统计学意义。治疗组术中慢血流或无复流发生例数、住院期间心力衰竭发生例数均低于对照组(P均<0.05)。治疗组PCI术后24 h、30 d心肌灌注显像积分均低于对照组(P均<0.05)。治疗组PCI术后30 d时LVEF值高于对照组,PCI术后24 h及30 d时LVESV、LVEDV均低于对照组(P均<0.05)。结论老年STEMI患者急诊PCI术中冠脉内给予大剂量硝普钠联合术后尼可地尔口服可以有效保护冠脉微循环,减少患者住院期间的心力衰竭发生率及改善患者的心功能。

基于DSSAT作物模型的中美大豆主产区单产模拟与验证

开展基于作物模型的大面积作物产量估测研究,可以为及时掌握全球重点地区农作物的生产情况提供数据支撑。该研究以大豆为监测作物,选取中国吉林省和美国爱荷华州作为研究区域,基于DSSAT作物估产模型中的SOYGRO大豆模型,利用分辨率为0.5°×0.5°的生育期气象要素以及500 m×500 m绿色叶绿素植被指数,进行遥感数据融合作物模型估测大豆单位产量的模拟与验证研究。结果显示,2008-2017年,美国爱荷华州大豆单位产量模拟值的平均误差为16.8%,均方根误差为762.8 kg/hm^(2),平均偏差为107.2 kg/hm^(2);中国吉林省大豆单位产量估测的平均误差为36.3%,均方根误差为1088.4 kg/hm^(2),平均偏差为-237.9 kg/hm^(2)。在县域尺度下,大豆单位产量模拟值与调查值的拟合度较好,尤其在产量较低的年份,其中美国爱荷华州的产量相关系数最高可达0.78,中国吉林省的相关系数偏小,为0.59,表明对美国爱荷华州大豆单位产量的估测精度优于中国吉林省。研究所建立的大豆单位产量估测技术路线,可以为中美两国主产区作物单位产量的大面积有效估测提供参考。

江苏省平原区河岸边坡利用方式和特征分析

河岸边坡是平原区水土流失的主要策源地,土地利用方式是影响边坡水土流失的重要外在因素,对河岸边坡利用类型的调查研究可为区域范围内边坡水土流失治理提供基础数据。基于42条河段的无人机航拍影像和野外实地调查数据,统计了江苏省4类河道不同利用方式下的河岸边坡面积,并分析了沙土区、非沙土区,以及不同水土保持区划的边坡利用特征。结果表明:(1)研究区内河岸边坡利用类型主要包括草地、林地、耕地、裸地、护坡工程用地和其他用地6类,面积占比分别为38.15%,34.45%,19.66%,6.10%,0.93%和0.70%,耕地和裸地面积占比合计达25.76%,表明河岸边坡受人为干扰强烈,存在严重的水土流失风险;(2)沙土区河岸边坡的林地、耕地和裸地面积占比分别比非沙土区高出11.77%,5.62%和4.43%,草地和护坡工程用地面积占比则分别低于非沙土区21.00%和0.63%,表明沙土区河岸边坡发生水土流失的潜在风险更大;(3)在相同河流长度范围内,北方土石山区的河岸边坡面积大于南方红壤区,其中草地和裸地面积占比分别比南方红壤区高出16.64%和8.00%,林地和耕地面积占比分别低于南方红壤区15.17%和10.08%。河岸边坡水土流失治理应根据各区环境特点,采取适宜的治理方式。研究结果可为区域河岸边坡治理方案的设计提供理论依据。

江苏省沿海平原沙土区典型河沟边坡土壤侵蚀试验研究

为探明江苏省沿海平原沙土区河沟边坡土壤侵蚀过程并建立预测模型,在4个坡度和2个雨强条件下,对江苏省沿海平原沙土区典型河沟边坡土壤开展人工模拟溅蚀试验和微区模拟降雨试验,了解河沟边坡土壤溅蚀特征,明确河沟边坡产流产沙过程,并利用传递函数方法分别建立了溅蚀率、产流强度和产沙强度的估算模型。结果表明:(1)河沟边坡土壤溅蚀率随降雨强度及坡度的增大而增加,土壤溅蚀率与降雨强度和坡度之间呈线性关系;(2)河沟边坡的产流过程总体上呈现出先增大后波动稳定的趋势,产流强度随着坡度的增大而减小;产沙过程总体上呈先快速增加后波动减小,最后趋于稳定的趋势,产沙强度随着坡度的增大而增加;产流强度和产沙强度均随雨强的增大而增大;(3)利用传递函数建立的方程预测溅蚀率,产流强度和产沙强度具有较高的精度,方程的调整R^(2)分别可达0.97,0.91和0.72。研究结果可加深对江苏省平原地区河沟边坡土壤侵蚀规律的认识,并为建立土壤侵蚀预报模型和水土流失治理提供理论依据。

江苏省平原沙土区河沟边坡土壤分离速率及其影响因素

江苏省平原沙土区河沟边坡水土流失现象严重,为探明河沟边坡土壤分离特征及其影响因素,利用变坡式水槽冲刷试验,在3个坡度(10°、20°和30°)和2个流量(0.5和1.5 L/s)条件下,对江苏省3类沙土区内河沟边坡土壤开展土壤分离速率研究,了解3类沙土区土壤基本理化性质的差异,明确不同沙土区的土壤分离速率,并分析土壤分离与土壤性质、坡度、流量及径流特征因子的关系。结果表明:1)江苏省平原沙土区河沟边坡土壤砂性大、养分贫瘠,黄河故道沙土区、沿海平原沙土区和通南高沙土区的砂粒质量分数分别为80.64%、57.24%和62.22%;2)黄河故道沙土区平均土壤分离速率为218.0 kg/(m^(2)·s),沿海平原沙土区为60.9 kg/(m^(2)·s),通南高沙土区为17.1 kg/(m^(2)·s),且三者之间存在显著差异;3)3类沙土区土壤分离速率随坡度和流量的增大逐渐增大;4)在土壤特性因子中,土壤分离速率与分形维数、砂粒含量呈极显著正相关关系(P<0.01),与水稳性团聚体含量、粉粒、黏粒和有机质含量呈极显著负相关关系;在径流特性因子中,土壤分离速率与雷诺数、流速、水流功率等呈极显著正相关关系。研究首次明确江苏平原3类沙土区典型河沟边坡土壤分离速率及其影响因素,可丰富江苏平原河沟边坡土壤侵蚀研究理论,为边坡土壤侵蚀防治提供科学支撑。

大气散射模型下衰减系数对图像去雾的影响

本文针对当前在大气散射模型下的去雾算法存在图像质量较差问题,从模型原理上分析衰减系数的变化对于去雾后图像质量的影响。通过大气光成像的物理建模和数学分析,逐步推导出衰减系数,分析了其物理意义。结合颜色衰减先验去雾算法,并改变衰减系数,得到不同的效果图,根据图像的评价参数,对比分析衰减系数会带来的影响。实验显示,衰减系数的变化能在一定程度上影响图像的色彩、对比度,进而影响去雾的实际效果,可以通过适当的改变衰减系数优化图像去雾的效果。

基于双目相机的光学高度测量系统

根据双目立体视觉模型,搭建一个实验室专用的高度测量系统。首先使用Matlab自带的工具箱对双目相机进行多次标定,获取实验所需的诸多参数,然后通过立体校正技术建立修正后的世界坐标与像素坐标之间的关系方程。在VS2015结合OpenCV的编程环境下,利用立体匹配算法和视差理论获取目标表面的三维空间信息。最后通过选定同一目标的2个特征点获取其空间坐标,达到高度测量的目的。实验结果显示,该系统能够有效实现真实场景下的三维信息测量。

化学动力学实验的原位混样装置

以丙酮碘化实验为例,在现有的教材中溶液的混合和测量分步进行,导致体系温度失衡,动力学曲线变形。新设计的实验装置将两种反应液置于同一容器中维持恒温,实现两者原位的快速混合、启动反应,确保实验过程中环境温度恒定,并大幅压缩测量死时间。实验结果表明,采用改进后的装置,动力学曲线呈完整的直线,避免了由于温度涨落造成的数据失真,且试剂用量减少为原来的1/5。

全自动盐碘滴定分析仪测定碘酸钾碘盐和碘化钾碘盐中碘含量的方法研究

目的评价全自动盐碘滴定分析仪测定碘酸钾碘盐和碘化钾碘盐中碘含量的应用。方法采用全自动盐碘滴定分析仪测定碘酸钾碘盐和碘化钾碘盐中碘含量,从方法的检出限、精密度、准确度(碘成分分析标准物质GBW10006d、GBW10007d检测及加标回收实验)等方面进行效果验证,并与滴定分析法进行方法比对实验。结果全自动盐碘滴定分析仪测定碘酸钾碘盐和碘化钾碘盐的检出限均为0.42 mg/kg。精密度实验中,不同质量浓度碘酸钾碘盐和碘化钾碘盐的变异系数范围分别为1.10%~2.13%、0.89%~1.70%。碘酸钾碘盐和碘化钾碘盐中碘成分分析标准物质GBW10006d、GBW10007d的检测结果均在给定的参考值范围内。不同质量浓度碘酸钾碘盐和碘化钾碘盐的总平均加标回收率分别为99.67%、99.14%。两种方法检测碘酸钾碘盐、碘化钾碘盐的结果比较,差异均无统计学意义(t=-1.89、1.57,P=0.070、0.127)。结论应用全自动盐碘滴定分析仪测定碘酸钾碘盐和碘化钾碘盐中碘含量的检出限低、精密度高、准确性好,适合碘缺乏病病情监测中大批量样品的检测。

凝固点降低法测摩尔质量实验改进

凝固点降低法测摩尔质量是本科物理化学实验教学的经典内容之一,现有教材多注重摩尔质量的测定,而忽视稀溶液依数性原理的介绍。实验教学要将操作技能培训和知识强化相结合,因此做如下改进:将给定溶剂的凝固点降低常数由讲义提供改为学生自行测量;将验证某种化合物摩尔质量改为测量未知化合物摩尔质量;实验中将学生分为两组,分别完成上述两项工作,前者的结果为后者的参数,结果相互验证。实践表明,改进的实验方案可以满足教学需要,使学生对知识点的理解更深入,学习积极性也大大提高。