川西北高寒典型沙区植被恢复动态遥感监测研究

近几十年来,土地退化、沙化问题威胁着川西北地区草原生态环境和群众生产生活。为获取并定量分析沙区治理的植被恢复动态及趋势,探讨典型沙区的生态修复变化机制,本文以红原县瓦切镇典型沙区1984、2000和2021年3期长时序Landsat遥感影像为数据源,在ENVI 5.3和ArcGIS 10.2软件的支持下,通过植被覆盖指数(NDVI)与光谱混合分析(NDVI-SWA)相结合的方法提取植被覆盖度(FVC),运用土地动态度空间分析模型和转移矩阵分析川西北高寒典型沙区植被恢复变化特征。结果表明:(1)研究区植被覆盖度等级结构以高度植被覆盖度为主(占50%以上),且不同植被盖度类型存在明显空间差异;(2)1984年研究区植被覆盖情况最差,2021年植被覆盖情况最好,中度及以下植被覆盖度面积仅占4.71%。1984-2021年,变化幅度最大的是中度以下植被覆盖度情况,占比呈现出先增加后降低的趋势,相对而言,中高度、高度植被覆盖度处于较为稳定的变化状态。(3)各级FVC转移矩阵分析中,具体转化方向较为一致,主要是向高植被覆盖方向转化,表现为:中高等级向高等级转化;低等级向中低、中等级转化。

冬油菜在西北旱寒区的适应性和北移的可行性研究

【目的】对不同冬油菜类型和品种在西北旱寒区的越冬抗寒性、适应性进行分析比较,研究冬油菜北移的可行性。【方法】在张掖、酒泉等不同生态条件下,对55份不同类型和来源的冬油菜品种(系)的抗寒性、经济性状、生育期、含油率、产量表现等进行了研究分析。【结果】在西北旱寒区海拔1477～2300m、极端最低气温-22.7～-31.6℃、年平均气温5.9～8.7℃、年平均降水量92.0～630mm、无霜期150～172d的地区,甘蓝型和白菜型两种类型的冬油菜,仅白菜型冬油菜能够越冬,越冬率最高达到100.00%,生长发育正常,且表现出良好的适应性和农艺性状,生育期275～295d,含油率40.84%～44.15%,产量1500.0～4400.3kg·ha-1。不同白菜型冬油菜品种(系)抗寒性和适应性存在巨大差异,越冬率0～100%。根据越冬率与抗寒性,可将参试白菜型冬油菜品种(系)划分为超强抗寒性、强抗寒性、抗寒性和弱抗寒性品种(系)4种类型。在乌稍岭以东地区,一般抗寒品种(系)均能越冬,但在河西走廊,只有超强抗寒性品种(系)和强抗寒性品种(系)才能越冬,【结论】在西北旱寒区,发展白菜型冬油菜生产是可行的,从而使冬油菜栽培种植北界向北向西延伸1000多公里,海拔由1000m提高到2300m左右,纬度由35°30′提高到39°46′。冬油菜北移进入中国西北旱寒区种植能够有效地增加该区冬春季植被覆盖度,同时为该区发展一年二熟耕作制创造了条件,具有显著的经济效益和生态效益,对促进北方寒区冬油菜生产和农业的可持续发展、生态环境建设具有十分重要的意义。

西北寒冷地区典型村镇能源结构调研及分析

基于对西北寒冷地区常家河镇农村用能现状的实地调研,估算当地居民生活能耗现状;同时,通过对比东部寒冷地区典型村镇用能结构,得到西部寒冷地区能源结构特点,再结合当地资源现状及其经济发展状况,对当地生活能源潜力做出评估,并对当地可再生能源供应系统做出优化选择;最后通过经济性分析,提出适合常家河镇发展的低成本能源供应方案,总结出西北地区典型村镇可持续发展的能源供应模式。

基于气候适应性的西北寒冷地区农村学校建筑节能设计研究

我国农村学校,尤其是西北地区的农村学校,在校舍建筑上没有充分考虑能耗的影响,采暖能耗较大,采暖效果较差,无法为学生提供一个良好的学习环境。本文主要简述了西北寒冷地区农村学校建筑在节能设计上存在的问题,并从气候适应性角度出发,提出我国西北寒冷地区农村校舍建筑在在构筑形态和空间形态上的设计方法。

冀西北寒旱区作物的茬口特性与倒茬效果

为明确冀西北寒旱区主栽作物的茬口特性与适应性,以优选适于区域生态环境的稳产、高效作物倒茬轮作方式,于2015-2017年在农业部张北农业资源与生态环境重点野外观测试验站,采用田间交叉式设计,定位实施了包括5种作物的倒茬试验。不同茬口下的同一作物经济产量相差1. 42～2. 70倍,马铃薯、莜麦、甜菜连作减产。饲用玉米茬口对其他作物均表现有利效应;莜麦、甜菜茬口对饲用玉米表现有害效应。马铃薯与其他各作物倒茬,茬口间表现互利效应,LERr在1. 40～1. 55之间;饲用玉米与马铃薯、蚕豆倒茬,表现互利效应;莜麦、甜菜作为后茬作物与其他作物倒茬表现偏利效应;而作为前茬,莜麦对饲用玉米,甜菜对蚕豆、饲用玉米则表现偏害效应。在冀西北寒旱区,具有茬口互利效应的马铃薯→其他作物、蚕豆→饲用玉米、莜麦→甜菜倒茬,是促进农田水土与生物资源高效利用的倒茬方式。

盐冻侵蚀作用下混凝土力学性能变化研究

针对西北寒旱灌区混凝土结构在侵蚀冻融复合作用下的破坏问题,采用快速冻融试验,分别研究了水、3%NaCl、5%Na2SO4作用下混凝土试件质量损失、抗压强度及相对动弹性模量的变化规律,采用损伤度来描述混凝土的损伤情况,分析了盐冻作用机理,建立了相对动弹性模量和抗压强度相关联的力学衰减模型,并利用试验数据对其进行验证分析。结果表明:混凝土试件在不同的冻融介质作用下存在不同程度的损伤,在3%NaCl溶液中冻融试件损伤度最高达到清水冻融的5倍以上,75次冻融之前5%Na2SO4溶液对混凝土损伤有抑制作用,冻融环境下三种介质对混凝土损伤度大小排序为3%NaCl>5%Na2SO4>水;混凝土相对剩余抗压强度和相对动弹性模量相关性良好,服役中的混凝土结构可以通过测定相对动弹性模量评估抗压强度。相关研究可为寒旱区混凝土结构维护和病害预防提供参考。

辽宁地区西北路径寒潮天气特征分析

利用NCEP/NCAP再分析资料、辽宁省逐日最低气温和逐日最大风速资料,对2006要2009年影响辽宁地区的区域性寒潮天气进行统计分析,将影响辽宁地区的寒潮冷空气路径归纳为3种（东北路径、西北路径和偏西路径）,本文重点讨论：西北路径冷空气对辽宁地区的影响。结果表明：冷空气从源地到达西西伯利亚地区堆积加强后经内蒙中西部南下到辽宁,造成区域性寒潮天气;受高空槽前强暖平流的影响,寒潮暴发前1~2 d辽宁地区气温普遍回升10益以上;寒潮冷空气从酝酿到暴发阶段500 hPa冷中心的强度基本稳定在-45益左右,寒潮地面冷高压中心强度大多在1 040.0 hPa以上。从环流形势上看,小槽发展型占较大比例。

西北高寒地区某生活垃圾渗滤液处理工艺

西北地区县级生活垃圾渗滤液的产量小(30~100 t/d),盐分较高,营养物质较少,C/N失衡。又因受寒冷气候条件的影响,其生活垃圾渗滤液处理工艺整体系统的稳定运行和达标出水波动较大。鉴于此,以秦安县生活垃圾无害化处理场为工程背景,探讨了我国西北高寒地区生活垃圾渗滤液的处理工艺,以确定最佳工艺流程。经分析发现,秦安生活垃圾渗滤液处理系统采用的预处理+砂滤过滤系统+两级DTRO工艺系统运行稳定,设备事故率低,人员占有少,操作简单,系统出水水质稳定达标,恶臭气体收集及处理系统满足《恶臭污染物排放标准》(GB 14554—93)的二级排放标准。