中国中高纬地区植被物候对干旱的响应特征研究

植被物候直接影响其生物量,调控生态系统碳循环过程。目前,气候变化(尤其干旱)对中国中高纬度植被物候的影响依然不清楚。因此,文章基于GIMMS NDVI3g数据集,提取中国30°N以北地区中多种植被类型生长季的开始日期(Start of the Season,SOS)与结束日期(End of the Season,EOS)两物候参数。然后结合野外观测数据,验证提取物候参数结果可靠性,并结合饱和水汽压差(Vapor Pressure Deficit,VPD)与改进后的标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI)探究植被物候对干旱的响应特征规律。结果表明:(1)不同地区的植被物候变化呈现明显的差异性,单季植被与双季植被第1个生长季的SOS集中在每年的第30~180天,而双季植被第2个生长季的SOS集中在每年的第200~220天。单季植被与双季植被第1个生长季的EOS主要集中在每年的第180~300天,双季植被第2个生长季的EOS主要集中在每年的第260~300天。(2)森林季前VPD的上升导致植被的SOS提前及EOS延迟;草地季前VPD上升导致植被的SOS滞后以及EOS提前。(3)研究区内大部分地区的SPEI与植被的SOS、EOS均呈正相关,即干旱促使该地区植被的SOS、EOS提前。

基于比例边界有限元法计算应力强度因子的不确定量化分析

应力强度因子是预测荷载作用下结构中裂纹产生和扩展的重要参数。半解析的比例边界有限元法结合了有限元和边界元法的优势,在裂纹尖端或存在奇异应力的区域不需要局部网格细化,可以直接提取应力强度因子。在比例边界有限元法计算应力强度因子的框架下,引入随机参数进行蒙特卡罗模拟(Monte Carlo simulation, MCS),并提出一种新颖的基于MCS的不确定量化分析。与直接的MCS不同,采用奇异值分解构造低阶的子空间,降低系统的自由度,并使用径向基函数对子空间进行近似,通过子空间的线性组合获得新的结构响应,实现基于MCS的快速不确定量化分析。考虑不同荷载状况下,结构形状参数和材料属性参数对应力强度因子的影响,使用改进的MCS计算应力强度因子的统计特征,量化不确定参数对结构的影响。最后通过若干算例验证了该算法的准确性和有效性。

具有初始损伤的混凝土动态轴拉力学性能仿真研究

基于瓦拉文公式与蒙特卡罗方法并采用Matlab语言构建了随机骨料数值模型,在损伤断裂理论基础上通过Python编程语言于砂浆界面、骨料与砂浆界面和骨料界面嵌入黏聚力单元,建立了二级配混凝土黏聚力模型用于描述混凝土中裂纹萌生、扩展、演化和贯通全过程.以建立的细观模型为基础,对不同孔隙率以及不同微裂纹密度混凝土试件进行了不同应变速率下的动态拉伸加载,研究了混凝土动态轴拉力学性能.结果表明:混凝土轴拉峰值应力与孔隙率呈明显非线性关系,下降曲线为对数函数趋势,孔隙率增加后其对混凝土轴拉峰值应力削弱程度降低,具有初始孔隙的混凝土动态抗拉强度随应变速率的增加而提高.具有初始微裂纹混凝土随着微裂纹密度的增加其峰值应力下降,且动态轴拉强度同样具有速率效应.

不同饱和度混凝土静动态力学性能数值模拟研究

本文基于蒙特卡罗方法和Fuller级配理论生成了含孔隙的三维混凝土细观几何模型,采用Mori-Tanaka的复合材料等效化方法将细观模型中的骨料、砂浆和孔隙水材料力学参数属性进行等效化处理.对不同饱和度混凝土进行三轴受压数值模拟,研究了饱和度、应变速率、初始应力等对混凝土三轴受压力学性能的影响.结果表明:相同初始应力和应变速率下,混凝土抗压强度、峰值应变随饱和度的增加呈线性下降趋势,弹性模量随饱和度的增加呈微弱的线性上升趋势;相同饱和度和初始应力下,混凝土抗压强度、弹性模量和峰值应变随应变速率的增加而增大;相同应变速率和饱和度下,随着初始应力增加,混凝土的抗压强度、弹性模量、峰值应变随之增大.

基于EEMD-NGO-LSTM神经网络耦合的月径流预测模型及应用

为了提高径流序列的稳定度和精度,减小参数优化不当导致的非线性误差,研究将长短期记忆神经网络(LSTM)、集成经验模态分解(EEMD)和北方苍鹰优化算法(NGO)相结合,构建了EEMD-NGO-LSTM耦合预测模型。将此预测模型应用于模拟东辽河中下游的控制总站——王奔水文站2012年~2021年逐月径流过程,并与鲸鱼算法(WOA)以及灰狼算法(GWO)优化的长短期记忆神经网络进行模型比较。结果表明,EEMD-NGO-LSTM耦合预测模型的超参数迭代速度最快,精度最高,预测结果最接近实测值,其决定系数R^(2)为0.8643。而后采用CMIP6气候模式(SSP126情景)下的2030年的降水、气温数据输入模型进行预测,在气温上升1℃,降水不变的情景下,年径流量将增加6.61%;在降水升高5%,气温不变的情景下,年径流量将增加6.95%;在气温上升1℃、降水升高5%的情境下,年径流量将增加22.16%。

1992-2020年富锦市多年降水量和蒸发量变化分析

本文根据富锦市1992—2020年的逐日降水数据,采用线性趋势法、五点滑动平均法和距平百分率法、M-K突变检验法分析富锦市年降水量和蒸发量的变化。结果表明,富锦市年降水量总体上呈逐年上升趋势,降水序列气候倾向率为8.0032mm/a,年降水量最高与最低相差764.4mm,降水突变年份为2017年;富锦市年蒸发量,1998—2003年呈上升趋势,1998年以前及2003年以后年蒸发量呈下降趋势,总体蒸发量呈下降趋势,蒸发序列气候倾向率为-31.6938mm/a,突变年份为2003年。研究成果对富锦市的生态环境保护及农业生产有一定参考价值。

手术联合中药治疗膝关节脱位的疗效观察

目的:观察膝关节脱位多发韧带损伤一期同时重建并修复内侧不稳,中医药辅助治疗的临床疗效。方法:回顾性分析2017年6月至2020年12月我科收治的膝关节脱位多发韧带损伤患者25例,诊断为前十字韧带损伤和后十字韧带损伤合并内侧副韧带Ⅲ度°损伤。患者均一期行自体腘绳肌腱、腓骨长肌腱移植膝关节镜下重建前后十字韧带,联合有限切开修复内侧稳定结构,联合中医药辅助治疗。末次随访采用Lysholm评分、IKDC评分系统评价膝关节功能,并通过Lachman试验、PDT试验、外翻应力试验评价膝关节稳定性。结果:所有患者均全部获得随访,平均随访(25.61±8.62)个月。末次随访时,Lysholm、IKDC评分和膝关节活动度均明显恢复。Lachman试验:23例阴性,2例I度阳性,阴性率为92.0%(22/25)。PDT试验:21例阴性,4例I度阳性,阴性率为84.0%(21/25)。侧方(内翻)应力试验:阴性24例,阳性1例(I°),阴性率为96.0%(24/25)。结论:对于合并膝关节内侧不稳定的多发韧带损伤患者,关节镜下行一期重建前后十字韧带并修复内侧损伤,联合中医药辅助治疗,可取得优良的初期临床疗效。

黄淮海平原气象干旱的演化特征与时空规律

干旱事件广泛地影响着作物的生长和发育,黄淮海平原是中国主要的粮食产区之一,全面了解该地区干旱变化特征对保障中国粮食安全至关重要。该研究基于标准化降水指数(standardized precipitation index,SPI)、标准化降水蒸散指数(standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI)、自校正帕默尔干旱指数(self-calibrating palmer drought index,scPDSI)、干燥度指数(aridity index,AI)4种干旱指数,对黄淮海平原干旱强度、干旱频率、干旱面积占比、干旱持续时间进行对比分析。结果表明,4种干旱指数均指示出1970—2020年黄淮海平原干旱强度逐渐减弱,干旱面积占比先增加后减少、再增加再减少、再增加的波动变化趋势,且在空间上均呈现出平原中部变湿、东西部变干的趋势。但不同指数在表征干旱空间特征上还存在一定的空间分异。对于干旱频率,SPI和AI指数显示出北部地区干旱频率高达60%,而南部地区低于20%;SPEI和scPDSI指数则显示出的南北差异较小,分别介于25%~40%和30%~50%。对于干旱持续时间,SPI指数监测的南北差异最为明显,而SPEI和scPDSI指数监测的区域差异较小。SPI和SPEI两种干旱指数监测的干旱持续时间较短,scPDSI指数监测的干旱持续时间较长。综合来看,北部区域干旱强度更为严重,且干旱发生频率高、持续时间长,而南部地区则相反。研究可为制定应对干旱的农业政策提供科学的参考依据。

有压水环境中掺引气剂混凝土动态力学性能研究

为研究孔隙水形态对混凝土动态力学性能的影响,对不同引气剂掺量的混凝土在大气干燥环境和水压力环境下进行了动态压缩力学试验,测定了混凝土的孔隙结构和含水量,分析了混凝土的含水量、水压力和应变速率对混凝土强度的影响,结合孔隙结构进一步分析了孔隙水对混凝土强度影响的力学机理.研究发现:混凝土的应变率效应受到含气量和水压力的影响.含气量高的混凝土强度动态增强因子在水压力下呈线性增长;含气量较低的混凝土在低水压力(1 MPa)下也呈线性增长,但在高水压力(3和5 MPa)下呈非线性增加.通过对孔隙水力学效应的分析表明,在应变速率不高于10-3/s时,混凝土孔隙结构改变对孔隙水力学效应的影响没有显著差异,孔隙水主要表现为黏滞效应;但在应变速率为10-2/s,混凝土的孔隙率较低时,孔隙水具有超孔隙水压力的特性,能显著地提高混凝土的宏观强度.

宁夏回族自治区干旱灾害风险评估与区划研究

干旱灾害是宁夏最常见、影响范围最广、损失最大的一种自然灾害。为摸清区域旱灾风险底数,掌握不同区(县)干旱灾害风险严重程度及其空间分布情况,对全区(县)开展干旱灾害风险评估与区划研究。基于长序列水资源量和历史干旱致灾数据,采用典型年法、利用供水能力折算系数确定现状年不同干旱频率下不同类型干旱受灾情况,利用ArcGIS空间分析、栅格计算器等功能,生成各类专题图层。结果显示,宁夏干旱灾害危险性均值小于全国均值,表明干旱灾害危险性较高;危险性等级以中高和高为主,区县个数占比为81.82%,面积占比90.96%。100年一遇时,农业干旱灾害高和中高风险区(县)个数占比36.37%,主要分布在中卫市西部、固原市西南部、吴忠市西部及银川市北部,而因旱人饮困难高和中高风险区(县)个数占比22.73%,主要分布在吴忠市大部、中卫市南部和固原市西部。由此,宁夏回族自治区干旱灾害高危险性区域主要分布在中部干旱区。农业干旱灾害和因旱人饮困难风险空间分布存在明显差异,与农业干旱灾害风险相比,因旱人饮困难风险和城镇干旱灾害风险普遍较低。干旱灾害综合风险区划高风险区主要分布在中部干旱区,其次是引黄灌区,中高风险区在三大区均有分布,但整体分布较小。本研究得到的干旱灾害风险评估和区划结果可为全区干旱管理和决策提供参考。

福州海绵城市建设中屋顶绿化的截水作用研究

城市屋顶绿化具有截留水分、改善生态环境等作用,可作为海绵城市建设的重要内容。以福州市的鼓楼、台江和仓山3区为研究对象,选取Landsat8 OLI遥感影像为主要数据,基于连续最大角凸锥(sequential maximum angle convex cone,SMACC)方法提取屋顶绿化率,建立其与全局植被湿度指数(global vegetation moisture index,GVMI)的关系模型,并对屋顶绿化率进行模拟与分析。结果显示,福州市3区屋顶绿化率总体较低,平均值仅17.34%,绿化率为10%~20%的比例为66.55%,而绿化率高于50%的仅占5.11%;绿化率不同,湿度亦有变化,表明屋顶植被具备不可忽视的截水能力。通过构建屋顶湿度h与绿化率r的关系模型发现二次曲线模型拟合优度最佳;当屋顶绿化率高于16.30%时,截水效果开始明显;而在绿化率从30%升至60%过程中,截水能力提高速率最快,平均可达57.9%。选取2个典型小区对屋顶绿化率进行模拟分析,进一步证明该模型的合理性。研究成果证实了屋顶绿化的截水功能,并确定了截水目标下的屋顶绿化率阈值,可为海绵城市建设提供重要参考。

基于深度学习的遥感图像分类研究

作为机器学习的分支,深度学习克服了机器学习在提取特征上的弱点,能从海量数据中提取抽象特征。其特征表达能力和泛化能力高,面对海量遥感影像数据也能高效准确的提取特征。遥感影像分类是从提取影像中各类地物特征并归类处理,是遥感影像处理中的关键技术。基于深度学习的遥感图像分类可以弥补传统机器学习分类精度不高、效率低和泛化能力不足的缺陷,推动了遥感分类技术的进步。将首先介绍现有的部分深度学习模型;其次对遥感图像分类方法做阐述;最后对基于深度学习的遥感图像分类方法研究分析并做总结。

废弃轮毂纤维混凝土单轴受压下本构关系研究

通过对轮毂纤维体积分数掺量分别为0.0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的轮毂纤维混凝土进行单轴受压实验,得到同一应变率下混凝土应力-应变曲线.在废弃轮毂纤维掺量增加的同时,废弃轮毂纤维混凝土的应力-应变峰值均有所增加,达到峰值后均存在应变软化现象.以此试验结果为基础,提出了兼顾混凝土非线性应变效应和轮毂纤维增强效应的轮毂纤维混凝土本构关系,并通过试验曲线拟合得到相应拟合参数,结果表明该本构方程对试验曲线拟合效果良好.借助拟合曲线进行整体对比分析,再次说明了轮毂纤维的增韧效果明显.

重度退化的喀斯特天坑草地物种多样性及群落稳定性——以云南沾益退化天坑为例

喀斯特天坑是21世纪初命名的宏大地表负地形,其隐域生境为动植物的生长和繁衍提供了良好的条件,近几年来,随着天坑价值的深入挖掘,天坑独特生境特征及其植物群落逐渐得到重视,但现有研究较多关注原生天坑及轻度退化天坑,对退化程度较高且可进入性较强的退化天坑的研究仍相对薄弱。云南大竹菁天坑属于典型的重度退化天坑,可进入性较强,坑底以草地植物群落为主,将其作为退化天坑的代表性区域开展天坑内外植物群落的特征差异及植物群落的稳定程度研究,有利于补充系列天坑现有的理论知识体系,亦能为广大喀斯特区域的生态恢复提供一定的借鉴意义。采用野外采样及数据分析相结合的方法,从定性及定量的角度研究大竹菁退化天坑植被群落特征以及植物群落的稳定程度,研究结果表明:1)退化天坑内草地群落现有14科35属35种,坑外14科30属30种,坑内外物种组成相对多样,两者优势种差异较大,仅一种共优种;2)退化天坑生态系统较为脆弱,坑内外植物群落多样性总体偏低,坑外植物多样性高于坑内植物多样性,但差异不显著,而坑外均匀度却显著高于坑内均匀度;3)坑内外植物群落处于极不相似水平,结构分异明显,群落之间具有较大的生境差异性;4)坑内植物群落种间总体呈正联结性,种间联结较松散,具有一定的独立性,处于正向演替阶段,而坑外呈负关联性,群落较不稳定;5)采用稳定性分析进一步阐释得出,坑内植物群落离稳定状态仍有一定差距,说明受到人为干扰的重度退化天坑生境仍较脆弱。

真三轴应力下混凝土的动态力学性能及破坏准则

为研究混凝土结构处于复杂应力状态下的静动态力学特性,进行了不同应力比及加载速率下的真三轴压缩试验。对混凝土的强度特性和变形特性展开了深入分析,并基于八面体应力空间建立了考虑应变速率效应的真三轴动态破坏准则。结果表明:真三轴受压下的混凝土极限抗压强度随着应力比的增大而增大。随着应变速率的增加,应力比较低时,混凝土的极限抗压强度逐渐增大;应力比较高时,极限抗压强度先减小后增加。随着应变速率的增加,侧向变形曲线的破坏峰值点更明显;随着应力比的增大,侧应力较大方向上的变形越来越小。基于八面体应力空间建立的真三轴动态破坏准则表达式中包含3个率效应参数,经验证与试验数据吻合较好。

考虑率效应的混凝土压剪强度及破坏准则试验研究

利用TAZW-1000大型多功能静动力三轴仪对5种不同加载速率、6种不同法向应力作用下的混凝土进行抗剪试验,分析法向应力和加载速率对混凝土抗剪性能的影响,并基于Bresler-Pister静态强度准则,提出了考虑率效应的混凝土压剪强度准则。研究结果表明:混凝土的剪切强度随法向压力增大呈线性分阶段增大,在一定法向压力范围内剪切强度增幅近似呈直线,然后增幅开始减小;压剪共同作用下混凝土动态抗剪强度提高的主要因素是法向压力的增加,而加载速率对其影响不大。随着法向压力增大,混凝土率效应增强;基于BreslerPister静态强度提出的混凝土动态压剪强度准则与试验数据吻合较好,可为动态压剪作用下混凝土强度准则的提出提供参考。

基于改进的SIFT图像快速拼接方法

针对使用传统的尺度不变特征变换(SIFT)算法进行图像拼接时出现的特征点误匹配以及拼接用时长的问题,文中提出一种改进的SIFT图像快速拼接方法。通过使用RANSAC算法对SIFT算法在特征点匹配时进行多次优化迭代,对误匹配点进行剔除和提纯改进,实现将待配准的图像精确匹配。然后,将改进后算法的匹配结果与传统SIFT算法、Harris拼接算法的拼接结果进行对比。结果表明,改进的SIFT算法在图像拼接质量、准确性上较传统的算法均有所提高,匹配使用特征点个数减少,拼接接缝和拼接重影消失,拼接速度提高了约14倍。文中改进方法的图像拼接质量好且拼接时间较短,能够较好地实现农田和建筑物的图像拼接。

紫外辐射灭活大黄鱼和黄姑鱼精子及其激活大黄鱼卵子发育为胚胎的效果

为探讨大黄鱼(Larimichthys crocea)和黄姑鱼(Nibea albiflora)精子的紫外辐射灭活适宜剂量及其激活大黄鱼卵子发育为胚胎的效果,以Ringer氏液为稀释液,按1:30稀释大黄鱼和黄姑鱼精子,采用自制紫外灭活装置[紫外辐射强度2200μW/(cm^2·s),紫外波长254 nm]对这2种鱼的精子进行紫外照射处理及活力测定,然后与正常大黄鱼卵子进行人工授精,授精后一部分卵未作冷休克处理,另一部分卵进行了冷休克处理(受精2 min 30 s,3℃海水,冷休克10 min),并进行了早期胚胎成活率和仔鱼孵化率的测定与比较。结果显示:1)大黄鱼和黄姑鱼精子的激活率与紫外照射处理时间呈负相关,精子的快速运动时间变化呈典型的Hertwig效应。2)未冷休克组中大黄鱼和黄姑鱼诱导的早期胚胎成活率与精子的紫外照射时间总体呈负相关,而仔鱼孵化率呈Hertwig效应。3)冷休克组中大黄鱼和黄姑鱼精子诱导的早期胚胎成活率和仔鱼孵化率随紫外照射时间的增加呈Hertwig效应,分别于2 min 20 s和1min 30 s时达相对峰值,此时,大黄鱼早期胚胎成活率和仔鱼孵化率分别为(38.3±4.3)%和(66.5±5.1)%,黄姑鱼早期胚胎成活率和仔鱼孵化率分别为(43.3±3.3)%和(67.7±6.3)%。分析认为,大黄鱼和黄姑鱼精子遗传失活的紫外辐射剂量分别以308 m J/cm^2和198 m J/cm^2为佳。本研究旨在为大黄鱼雌核发育技术的改进提供依据。

混凝土剪切强度影响因素敏感性分析

针对高寒地区混凝土结构发生的冻融破坏现象,以及混凝土结构会发生剪切破坏的特点,利用大型多功能动静力电液伺服三轴试验机和剪切盒装置进行了混凝土剪切试验,研究分析了法向应力、应变速率和冻融循环次数对混凝土剪切强度发展规律的影响。通过定义无量纲形式的敏感性函数,比较了法向应力、应变速率和冻融循环次数3种因素变化对混凝土剪切强度的敏感性,并对各影响因素的敏感性进行排序。分析结果表明:①混凝土剪切强度随法向应力的增大而提高,其试验曲线分为线性上升段、非线性上升段和稳定段3个阶段;混凝土内部微裂缝和孔隙中的自由水是引起混凝土剪切强度随应变速率增大而增大的重要因素;混凝土孔隙率增大是混凝土剪切强度随冻融循环次数的增加而降低的原因。②当混凝土冻融循环次数不高于50次、法向应力不大于35MPa且加载的应变速率为10^-5/s^10^-3/s时,冻融循环次数对混凝土剪切强度的敏感性影响较大,法向应力对混凝土剪切强度的敏感性影响较小,应变速率对混凝土剪切强度的敏感性影响最弱。

药物性肝炎的临床特征分析

目的:分析中药与西药所诱导的药物性肝炎的临床特征。方法:回顾性分析2014年9月至2018年12月甘肃省人民医院收治的151例药物性肝炎患者的临床资料,并进行临床特征分析。结果:大部分药物性肝炎的严重程度为中度及以上,其中由中药诱发的中度/重度/肝衰三级占比分别为:26.32%(15/57)、42.11%(24/57)及12.28%(7/57),西药诱发占比分别为28.77%(21/73)、27.40%(20/73)及0.00%(0/73),中西药占比分别为28.57%(6/21)、33.33%(7/21)及4.76%(1/21)。西药诱发的药物性肝炎中肝细胞型占79.45%(58/73),胆汁淤积型占6.85%(5/73),混合型占13.70%(10/73)。中药诱发的药物性肝炎肝细胞型及胆汁淤积型均占38.60%(22/57),混合型占22.80%(13/57)。中西药诱发的药物性肝炎肝细胞型占61.91%(13/21),胆汁淤积型占28.57%(6/21),混合型占9.52%(2/21)。结论:西药与中药在导致药物性肝炎方面存在一定差异,中药引起的药物性肝炎比西药引起的更严重。