基于地球物理数据融合的大兴安岭中段东缘地壳结构研究

位于中亚造山带东段的兴安地块和松辽锡林浩特地块被晚古生代贺根山-黑河缝合带分开。随后,大兴安岭与松辽盆地被中新生代嫩江-八里罕断裂分开。在大兴安岭中段,这两构造带的位置及板块拼合时间尚不明确。为研究大兴安岭中段东缘重要构造断裂、构造单元及结晶基底属性特征,在扎兰屯-阿荣旗地区采集处理一条长60 km的重力、磁法和大地电磁数据,重新处理了1:20万扎兰屯幅、阿荣旗幅区域布格重力异常数据。通过多种地球物理数据融合,解译了7条重要断裂,其中庞家街断裂和红星断裂是控制贺根山-黑河缝合带的深大断裂。北西向阿伦河断裂为深大断裂,至少切割到中地壳。发现了两个中地壳低阻带,其中C2异常解释为贺根山-黑河缝合带。通过1:25万阿荣旗幅地质填图资料,证实了地球物理数据融合的推断结果,为大兴安岭中段东缘构造带演化研究提供了重要支撑。

传统村落景观基因图谱研究文献综述与展望

景观基因理论聚焦于提取传统村落中最具识别性的文化遗传因子,构建景观基因图谱有利于多维度系统捕捉和把握传统村落深厚文化内涵与独特景观特质。对景观基因及景观基因图谱的概念和国内外研究近况进行梳理,分析汇总现有的景观基因识别原则、提取方法及分类方法,并从地学信息图谱构建、图示表达呈现及景观基因信息结构三方面对景观基因图谱构建进行完善补充,有利于进一步明确和完善景观基因图谱研究框架。相较国外,国内的景观基因研究热度更高研究范围更广,尤其在景观基因图谱研究上更为深入和全面,已形成一套相对系统的体系构建方法,但多集中于景观基因的一般性描述与图谱建立,其理论框架及技术手段有待进一步更新,学科融合与方法集成仍需强化,应用研究的客观性亟待加强。今后应注重进一步梳理研究体系,完善理论基础;更新技术手段,促进交叉研究;拓展研究视角,加强应用研究。

湖南少数民族传统村落文化保护与传承策略研究

湖南民族村落的文化空间是村民生活的载体和精神的寄托,现面临着风貌较差、活力不足及社会参与弱化的问题,亟需实现保护和传承。文章针对景观、苗绣等不同形式的文化空间提出针对性的原则与策略,旨在为民族村落文化的保护与传承提供有益的参考和借鉴。

进口防旋板对汽轮机交错齿迷宫密封泄漏特性和动力学特性影响研究

为提高汽轮机高压缸和中压缸之间过桥汽封的气流激振动力学性能、抑制汽轮机轴系振动失稳,针对交错齿迷宫密封,开展了进口防旋板结构方案设计和动力学性能评估研究。首先,建立了具有“虚拟旁路边界”的交错齿迷宫密封动力学计算模型,实现了对动密封进口压力场和高预旋速度场的精准模拟;然后,采用基于多频椭圆轨迹涡动模型的非定常计算流体动力学(CFD)摄动数值方法,对比分析了进口预旋(预旋比为0、0.3、0.5)对无防旋板结构的迷宫密封的动力特性系数的影响规律;最后,详细评估了不同进口防旋板结构方案的止旋抑振性能,比较分析了防旋板倾角和数量对迷宫密封的泄漏量、动力特性系数和周向旋流比分布的影响规律。研究结果表明:迷宫密封泄漏量对防旋板倾角和数量变化不敏感(泄漏量变化小于0.5%);进口预旋会导致迷宫密封交叉刚度和有效阻尼穿越频率增大、有效阻尼减小,易诱发轴系失稳;进口防旋板能够显著减小迷宫密封的交叉刚度(约为53%)和有效阻尼穿越频率(约为24 Hz)、增大有效阻尼,使密封泄漏量略有增加(约为4.5%);相较于直防旋板,45°倾角斜防旋板使密封交叉刚度进一步降低约14%,有效阻尼穿越频率变化较小;当防旋板数由36增加到72时,密封交叉刚度降低约24%,有效阻尼穿越频率减小约5 Hz;而当防旋板数由72增加到144时,密封的转子动力特性对防旋板数变化不敏感;综合考虑加工成本和止旋抑振性能,具有72个直防旋板的迷宫密封进口防旋板结构方案最优。研究结果可为交错齿迷宫密封防旋板设计提供参考。

PEG干旱胁迫下甜高粱生理响应与抗旱性比较

本研究旨在探讨不同甜高粱品系在受到干旱胁迫时生理生态响应机制,并筛选出具有优良抗旱性的甜高粱恢复系。实验设计了4个不同浓度的PEG-6000水溶液:50、100、150、200 g/L,并以清水处理作为对照组,通过测量各处理组的发芽率、发芽势、胚芽长、胚根长、芽干重、根干重、干物质转运率等指标,评估了不同甜高粱品系的抗旱性能。研究结果显示,随着PEG浓度的增加发芽率、发芽势、胚根长、胚芽长、芽干重、根干重、干物质运转率整体均呈下降趋势,不同处理下品种2和品种7发芽势表现最好,浓度小于200 g/L处理下发芽势均未出现显著下降,在浓度达到200 g/L分别较对照下降11.5%、17.8%;品种7发芽率表现最好,20%的PEG浓度处理下较对照下降最少(5.6%);品种6胚根长表现最好,150 g/L处理下,胚根长较对照增长7.1%;品种3和品种4胚芽长表现最好,在100 g/L和150 g/L处理下胚芽长均是较对照降低最少。品种2干物质运转率表现最好,所有处理均较对照下降最少。可见不同甜高粱品系应对干旱胁迫的响应机制各有不同。综合分析表明,不同的甜高粱品系对干旱胁迫的适应机制存在差异。通过隶属函数进行综合评价,得出8个甜高粱品系的抗旱性排序为:品种3>品种7>品种4>品种6>品种2>品种5>品种8>品种1。这一结果为甜高粱的抗旱育种提供了重要的理论依据。

祁连山祁丰矿区废弃矿山植被恢复调查分析

为了解祁连山祁丰矿区植被恢复情况,以期为该地区的废弃矿山植被恢复和重建提供理论依据,在该矿区选择包括石灰石矿、煤矿、铜矿、多金属矿、石英岩矿的5处典型废弃矿山为研究对象,通过设置植被样方并进行植被群落结构调查。结果表明:废弃矿山的主要恢复措施为建筑物及废弃设施拆除、垃圾清理、渣堆整平、废弃探采坑洞的回填及刷坡整平、覆土、人工平土、植草绿化、纤丝石笼挡墙、道路翻耕、封育围栏等。从植被恢复效果看,土壤层较厚(蓄水能力强)的矿点及有灌溉条件的矿点,其植被恢复效果好;而土壤层较薄或无灌溉条件的矿点,其植被恢复效果差一些。因此,建议继续坚持人工修复和自然修复相结合,同时加强植被生态恢复后的后期管理,使矿山植被生态系统恢复进入良性循环。

祁连山北麓青海云杉林天然更新对土壤理化性质的响应

【目的】青海云杉是我国青藏高原东北边缘的特有树种,研究其天然更新对土壤物理性质的响应,从而为祁连山青海云杉次生林的恢复和管理及可持续利用提供基础理论依据。【方法】通过对分布在祁连山排露沟流域的青海云杉林设置海拔梯度固定样地,进行天然更新苗调查和土壤容重、水分、pH、有机碳、氮磷钾全量及其速效养分等理化性质的取样和测定,分析青海云杉林天然更新苗对土壤理化性质的响应。【结果】各海拔区段的青海云杉林更新指数从大到小依次为2 800~2 900 m(0.63)>2 700~2 800 m(0.58)>3 100~3 300 m(0.57)>2 900~3 100 m(0.56),其中更新状况最好的海拔区段是2 800~2 900 m。土壤质量含水量、有机碳、全氮、水解氮含量在海拔区段H_(1)和H_(2)处显著小于海拔区段H_(3)和H_(4)(P<0.05);土壤容重、pH、全钾和速效钾的含量在不同海拔区段之间的差异性不显著(P>0.05),土壤全磷和速效磷含量在海拔区段H_(2)显著大于其他海拔区段(P<0.05),其他海拔区段全磷差异性不显著(P>0.05),速效磷在海拔区段H_(4)含量最小,海拔区段H_(1)和H_(3)速效磷差异性不显著(P<0.05)。相关性分析表明,海拔区段2 800~2 900 m的更新指数仅与土壤容重、全磷、速效磷呈显著正相关(P<0.05),更新指数与土壤理化性质之间相关系数绝对值的最大值主要集中在该海拔区段。更新指数与土壤剖面不同土层的质量含水量、有机碳、全氮、水解氮均呈显著负相关(P<0.05),与容重、全磷含量均呈显著正相关(P<0.05);与20~40 cm土层的速效磷呈显著正相关(P<0.05)。主成分分析表明,土壤有机碳、速效磷和全磷含量是影响青海云杉林天然更新的主要因子。【结论】祁连山青海云杉林天然更新与土壤理化性质之间的相互作用是密切的,特别是土壤中的有机碳累积和磷素养分的释放。

祁连山青海云杉林叶面积指数的空间异质性

叶面积指数(leaf area index,LAI)在山地森林具有高度的空间异质性。基于大样地尺度的山地森林叶面积空间异质性的研究较少,而且不涉及LAI对地形的响应研究。基于LAI的空间异质性和地形因子的相关性,确定取样尺度,可为提升区域尺度上LAI的空间遥感精度提供依据。本研究依托祁连山大野口流域10.2 ha(340 m×300 m)的青海云杉林动态监测样地,使用CID CI-110植物冠层数字图像分析仪对样地内255个20 m×20 m样方进行五点法LAI测定,分析LAI的空间异质性特征和空间分布格局及其与地形因子的相关性。研究结果表明:(1)LAI具有中等变异性,指数模型是变异函数的最佳理论模型,具有强烈的空间自相关,变程为16 m,南—北方向上是LAI分布的优势格局。(2)LAI的空间分布格局相对简单,具有一定的斑块性,LAI为0.56~1.43的斑块所占面积最大。(3)LAI与海拔和坡度均呈极显著负相关(P<0.01),与坡度和曲率的相关性均不显著(P>0.05)。(4)青海云杉林的LAI空间异质性与尺度和方向有关,部分地形因子对LAI存在着显著影响。研究结果可为青海云杉林生态过程分析以及遥感技术反演LAI参数提供依据。

基于细节显著性估计的低照度图像增强方法

在基于Retinex分解的低照度图像增强算法中,通过同时估计反射层和亮度层进行反射层恢复是一种流行且有效的方法,但算法结构较为复杂,实现难度大。这是因为恢复反射率是一个约束优化问题,不能用简单的优化技术来解决。本文提出了一种细节显著性估计方法,可以利用简单的梯度下降优化技术从图像中恢复出反射层。该方法是基于我们所提出假设——暗区域近似(dark region approximation,DRA):由于低照度图像暗区域中的光照很弱,因此将其忽略不计,即将输入图像中暗区域的灰度分布直接近似为反射层。首先利用高斯场准则构建目标函数,通过基于DRA的Retinex模型估计细节显著层;然后用拟牛顿法求解该无约束优化问题;最后,从细节显著层中恢复出反射层作为最终增强结果。实验结果表明,与现有同类方法相比,我们的方法在增强效果和计算效率方面都具有优势。

球形储罐支柱检验方法应用

球形储罐是我国化工企业常用的一种储存容器,大多用来储存易燃易爆、有毒有害的气体、液体、液化气体。支柱检验是球形储罐定期检验的一项重要内容,利用渗透检测、磁粉检测对支柱与球壳板角焊缝表面进行无损探伤,同时结合支柱沉降度检查和支柱垂直度检查能很好地检验球罐支柱安全状况,排除安全隐患。

祁连山自然保护区砂石料场植被多样性分析

选择祁连山自然保护区4处典型砂石料场植被恢复地为研究对象,研究其植被恢复技术和林下草本植被的物种多样性。结果表明:砂石料场植被恢复技术主要是采坑回填、废弃渣堆平整、河道清淤、废弃建筑物拆除、排导堤修筑、围栏封育、覆土、种植单一的乔木或灌木以及草本植物种。林下植物以冷地早熟禾(Poa crymophila)和垂穗披碱草(Elymus nutans)占据优势地位,其他植物种处于劣势地位。林下植被Margalef物种丰富度指数、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielous均匀度指数均偏小,植物多样性维持在较低水平。建议继续加强祁连山自然保护区砂石料场植被恢复区的经营和管理。

新工科背景下轴系设计实验改革与实践

为了培养具有扎实理论基础、工程思维及自主解决问题能力的新工科人才,各高校积极推进新工科建设,实施课程体系改革和教学改革。西安交通大学机械设计基础教学团队基于传统的轴系设计实验,制定了实验改革原则,确定了实验改革目标、实验内容、教学方法及评价标准。为了进一步优化实验内容及环节,设置实验反馈问卷,收集学生实验详情及存在问题。根据学生后续实践项目的效果,新工科背景下综合性实验的设置已对学生在项目实施中产生了积极影响。

祁连山排露沟流域青海云杉林更新特征对地形因子的响应

为探讨祁连山青海云杉林微地形对天然更新苗的影响,选择祁连山排露沟流域分布的青海云杉为研究对象,采用C-均值模糊聚类分析将该流域15个固定样地的地形参数(海拔、凹凸度、坡度)划分为4种不同的微地形生境,研究微地形生境对更新苗的更新特征(更新苗密度、平均冠幅、平均基径和平均株高)产生的影响。结果表明:(1)该流域的15个固定样地通过聚类分析将微地形生境划分为4类:高海拔陡坡、高海拔斜坡、低海拔凸地和低海拔凹地。(2)不同微地形条件下更新苗密度和平均株高从高到低依次为低海拔凹地、低海拔凸地、高海拔斜坡、高海拔陡坡;更新苗的平均冠幅和平均基径从大到小依次为低海拔凸地>高海拔斜坡>低海拔凹地>高海拔陡坡;在平均株高方面,高海拔陡坡显著低于其他3种微地形。不同的海拔、坡度、坡向、坡位对更新苗的存活率和生长发育过程具有显著性影响。(3)更新苗在不同微地形下大部分表现为聚集分布,聚集强度从高到低表现为高海拔陡坡>低海拔凸地>低海拔凹地>高海拔斜坡。(4)从相关性分析的结果中显示,海拔、坡度、坡位与更新苗之间存在显著相关性(P<0.05)。综上所述,青海云杉林的天然更新受微地形生境的影响较为显著(P<0.05),在低海拔凸地和低海拔凹地中更新苗比较适合定居和生长发育。

环境设计专业学生空间认知能力培养

空间认知能力是环境设计专业学生的核心专业能力。空间认知能力分为空间表征能力、空间想象能力、空间思维能力3个维度。基于认知地图的环境设计专业学生空间认知能力的培养是非常有效的途径。因此,针对空间认知能力的不同维度可采用不同的训练方法,如用手绘法训练空间表征能力、用头脑风暴法训练空间想象能力、用对比分析法训练空间思维能力。

湘桂黔渝毗邻区苗族传统村寨的文化传承

为了使湘桂黔渝毗邻区苗族传统村寨文化得到高效的传承,要根据其文化特征采用合理的传承方式。文章综合文化学、设计学的研究方法,分析了湘桂黔渝毗邻区苗寨文化的类型和特征,提出了适合的传承方式。

双金属复合换热管与固定管板换热器整体热处理工艺

为研究双金属复合换热管与固定管板产品管束整体热处理工艺及其技术难点。首先,通过计算壳体与换热管在50℃和100℃温差下的温差应力,得出结果,升温阶段在500℃以下时,换热管与壳体的温差应≤100℃;降温阶段在400~500℃时,换热管与壳体的温差应≤50℃,在400℃以下时,换热管与壳体的温差应≤100℃。根据试验数据、相关标准及前期产品热处理经验制定了合适的热处理工艺参数。通过沿产品管束圆周方向及其中心位置换热管内部2.5 m深度处布置热电偶,同时在两侧管板外侧及沿壳体长度方向中间位置布置热电偶进行实时测控温度,使产品管束在整个热处理过程中各测温点的温度得到有效的控制,最终成功对该产品管束进行了炉内整体热处理。

祁连山排露沟流域青海云杉天然更新与土壤水热的关系

青海云杉是祁连山区森林生态系统的建群种,其天然更新对维持祁连山森林生态系统功能具有重要意义。以祁连山排露沟流域青海云杉林天然更新为研究对象,于2021年6—9月测定海拔2700—3300m的0—40cm土层土壤温度和水分数据,并于7月中旬对样地天然更新进行每木检尺,将天然更新划分为幼苗(第一龄级)阶段和幼树(第二龄级)阶段,通过方差分析探究不同海拔更新苗胸径、株高的差异,再进一步建立回归模型拟合更新苗胸径、株高与各层土壤水热的关系,探讨更新苗胸径、株高对土壤水热的响应。结果表明:(1)更新苗胸径、株高随海拔升高而降低,海拔2700m幼苗胸径与3300m幼苗胸径存在显著性差异(P<0.05),海拔2700m、2800m幼苗、幼树株高与3300m幼苗、幼树株高存在显著性差异(P<0.05),幼树胸径在各海拔均不存在显著性差异,表明更新苗胸径对海拔的敏感性要低于更新苗株高。(2)更新苗胸径、株高与土壤温度呈正相关,与土壤水分呈负相关,幼苗胸径与20cm土壤温度和土壤水分的相关系数最大,幼树胸径与40cm土壤温度和土壤水分相关系数最大,幼树株高与40cm土壤温度及20cm土壤水分相关系数最大。(3)回归模型显示幼苗胸径和株高对土壤水热的利用模式相同,而幼树胸径和株高对土壤水热的利用模式存在差异。(4)青海云杉天然更新随着龄级的增加,影响生长的主要因素由土壤温度逐渐变为土壤水分,更新苗胸径对土壤水热的响应也随着龄级的增加在逐渐减弱。

不同林分密度青海云杉林碳氮储量及其分配格局

为深入了解青海云杉林生态系统碳、氮固持能力与循环及其影响机制,以不同林分密度(350株·hm^(-2)、850株·hm^(-2)、1000株·hm^(-2)、1400株·hm^(-2)、1600株·hm^(-2)、1950株·hm^(-2)、2100株·hm^(-2)、2300株·hm^(-2)、3000株·hm^(-2))青海云杉林为研究对象,通过野外调查、样品采集和室内分析,研究不同林分密度青海云杉林生态系统碳、氮储量及其分配格局。结果表明:(1)青海云杉林乔木碳、氮含量均值分别为497.11 g·kg^(-1)和4.43 g·kg^(-1),各器官碳含量分配格局表现为干>根>叶>枝>皮,氮含量为叶>枝>根>皮>干;林下植被层碳、氮含量总体呈现灌木层>草本层>枯落物层,地上部分>地下部分;土壤层碳、氮含量随着林分密度的增加均呈下降趋势,并且随土层加深也逐渐减小。(2)青海云杉林生态系统碳储量随林分密度的增加呈双峰型分布,氮储量呈现先增加后波动降低的趋势,林分密度为850株·hm^(-2)时林分碳、氮储量最高,分别为500.76 t·hm^(-2)和25.00 t·hm^(-2),林分密度为3000株·hm^(-2)时林分碳、氮储量均最低,分别为315.52 t·hm^(-2)和12.52 t·hm^(-2);随林分密度增加,植被碳、氮储量占比逐渐升高,土壤碳、氮储量占比逐渐降低。碳储量分配格局为:土壤层(73.53%)>乔木层(17.03%)>灌草层和枯落物层(9.44%),氮储量分配格局为:土壤层(87.63%)>灌草层和枯落物层(9.90%)>乔木层(2.47%)。(3)林分密度与森林碳、氮储量及分配格局密切相关,低密度(850株·hm^(-2))利于植被和土壤碳、氮固持能力显著提高,是祁连山青海云杉中龄林的最佳留存密度。研究结果为揭示林分密度对森林生态系统碳氮固持能力的影响机制和森林结构化经营提供科学依据。

粒用高粱glutelin基因的表达与进化分析

高粱glutelin是一种储藏蛋白,存在于水稻、玉米等禾谷类作物的籽粒中,是不溶于纯水、中性的盐溶液或酒精,但溶于稀碱或稀酸的蛋白质总称。为进一步研究高粱glutelin功能,改善籽粒品质提供基础,通过BLAST Phytozome数据库获得高粱glutelin的DNA和氨基酸序列数据,结合生物信息学方法鉴定到SbGLUA1(So⁃bic.001G143700)、SbGLUA2(Sobic.009G017600)、SbGLUB4(Sobic.009G007100)基因,并对高粱glutelin基因家族信息、基因结构、系统进化树、glutelin不同基因型各组织表达以及glutelin蛋白质理化性质、跨膜、二级结构、三级结构、蛋白互作关系进行分析。结果表明,glutelin蛋白大多不是分泌性蛋白,是亲水蛋白且流动性较差,SbGLUB4的二级结构主要是无规则卷曲和α-螺旋。glutelin蛋白结构域分析结果显示,大多蛋白较为保守;高粱glutelin与小麦谷蛋白同源性较高。SbGLUB4为种子专性表达,且随种子成熟度程度的增加而增加;各基因表达在品种间存在差异,IS22204较Laohanye略高;SbGLUA2在种子、穗等多个器官表达。STRING预测互作蛋白显示,SbGLUB4与多个种子储藏蛋白结构基因及调节基因(如MYB和bHLH)互作,而SbGLUA2与DNA解旋酶、重组酶等互作,推测可能是其功能发生了变化。

祁连山中段高寒草甸土壤水热特征及其对气象要素的响应

【目的】对祁连山中段高寒草甸土壤水热进行研究,深入探讨该区域内气象要素对土壤水热的影响过程,进而为植被保护和恢复提供理论依据。【方法】以分布在祁连山中段的高寒草甸为研究对象,利用土壤温湿度自动监测系统,结合降水量、气温、风速、空气湿度等气候因素,采用回归分析法探究土壤水热特征与气象要素的耦合关系。【结果】1)降水量与气温具有明显的季节变化,夏、秋季波动明显,空气湿度与风速无明显季节变化;2)各层土壤的温湿度变化在观测时间段内趋势较为一致,浅层土壤温度随季节变化波动明显,浅层土壤变化幅度大于深层土壤;3)各层土壤温湿度耦合关系良好,深层土壤温湿度耦合关系优于浅层土壤;4)土壤温度与气温和降水量的相关性显著,与空气湿度的相关性不显著,与风速不存在显著相关关系;土壤湿度与气象要素的相关性与土壤温度类似;5)10~30 cm土层土壤温度与气温均显著相关,相关系数分别为0.824、0.789、0.744;10~30 cm土层土壤湿度与降水量显著相关,相关系数分别为0.296、0.325、0.329,土壤温度与气温的相关性优于土壤湿度与降水的相关性。【结论】1)研究区域内土壤温度、湿度的年内变化均存在明显的季节特征,两者的耦合关系良好;2)土壤温湿度均与气温及降水量有显著的相关性,与其他气象要素相关性不大;3)研究区内浅层土壤对气温的响应优于深层土壤,而深层土壤对降水量的响应优于浅层土壤。