东北寒旱区大豆-玉米间作种植模式技术优化

【目的】探索适宜东北寒旱区生态条件的大豆-玉米间作模式。【方法】采用单因素随机区组设计,设置优化前大豆-玉米行比2∶2模式(BO-S2∶M2)、4∶4模式(BO-S4∶M4)、4∶2模式(BO-S4∶M2)、6∶4模式(BO-S6∶M4),优化后大豆-玉米行比2∶2模式(AO-S2∶M2)、4∶4模式(AO-S4∶M4)6种处理,以单作大豆、单作玉米为对照,对各间作模式的生育进程、土地当量比、净效应、补偿效应、选择效应及经济效益进行分析。【结果】间作模式下,大豆生育期与单作大豆相比延迟2~3 d;各间作模式的土地当量比均大于1,与单作相比作物增产13%~36%;AO-S2∶M2模式净效应达到317.04 kg/hm^(2),显著高于其他模式(P<0.05);在各间作模式中,AO-S2∶M2模式的补偿效应最大,且显著高于BO-S2∶M2模式(P<0.05);与优化前相比,AO-S2∶M2模式选择效应增加了46.90%。AO-S2∶M2、AO-S4∶M4与单作玉米相比均表现为增收,分别增收38.16、9.33元/hm^(2);各间作模式与单作大豆相比均表现为增收,增幅为53.39~379.74元/hm^(2)。通过主成分分析对各间作模式综合评价,AO-S2∶M2模式综合评分最高(2.11),其次是AO-S4∶M4模式(0.62)。【结论】种植技术优化后的大豆-玉米2∶2、4∶4间作模式优势突出,其中优化后大豆-玉米行比2∶2模式间作优势最大,在东北寒旱区更具推广价值。

WD-WNN-LSTM组合模型在东北寒区河流水沙模拟中的应用

为分析河流水沙演变规律、预测水沙变化趋势,根据典型河流年径流量、输沙量等水文站实测系列资料,建立适用于北方寒区河流特征的WD-WNN-LSTM组合模型,并将其结果与LSTM模型、WNN模型预测结果进行对比分析。研究表明:组合模型在年径流量与输沙量预测中较其他模型在准确率方面有较大提升,较适合东北寒区河流的水沙模拟。

东北严寒地区农村住宅热环境优化设计

为提高东北严寒地区农村住宅室内热舒适水平,并降低采暖能耗,通过实地测试、软件模拟对其重要影响因素进行了量化分析,并建立了采暖能耗预测模型.采用BES-01型温度采集记录器、De ST-h软件研究了体形系数、窗墙面积比、围护结构传热系数、朝向、吸收系数、热惰性、附加阳光间、冰雪覆盖层等10项因素对农村住宅热环境的影响.实验结果表明:东北严寒地区农村住宅体形系数、窗墙面积比、围护结构传热系数与采暖能耗正相关,正南及南偏东为最佳朝向,吸收系数与采暖能耗负相关,附加阳光间能够有效改善室内热环境,冰雪覆盖层能够起到屋面保温作用,采暖能耗预测模型能够为农村居民建造节能住宅提供设计依据,研究能够引导并提升东北严寒地区农村住宅的节能设计水平.

Free Search算法率定的Sacramento模型在东北寒旱区的应用

采用模型对比研究方法,以萨克拉门托(Sacramento,SAC)模型为研究对象,以新安江模型为参考,采用基于动物群体的自由搜索(Free search,FS)算法作为率定水文模型的优化算法,选取松花江水系和辽河水系的3个集水区为实证流域,通过对比FS算法率定的SAC模型和新安江模型在3个流域的模拟效果,验证SAC模型在东北寒旱区流域的适用性。研究结果表明,FS算法迭代计算过程简单,需要设置的算法参数较少,在率定SAC模型和新安江模型时效率较高;在相同的模拟条件下,FS算法率定的SAC模型模拟效果更好,其Nash模型效率系数高于新安江模型,表明SAC模型适用于东北寒旱区流域;但SAC模型在东北寒旱区的模拟精度还有待提升,模型尚需进一步发展和完善。

东北寒区多年冻土退化的主要研究综述

通过回顾东北多年冻土的研究成果,从多年冻土退化研究方法、退化形式、影响因子及对寒区生态系统和环境的影响等方面,归纳综述了东北地区多年冻土退化的主要研究。目前东北多年冻土受气候变化与人类活动双重影响,出现面积萎缩、冻融深度变化以及南界北移等现象,影响东北寒区生态系统及环境变化,如导致林木倾倒、林带转移、湿地面积萎缩、土壤温室气体排放及生物地球化学循环受到干扰等。今后应重点开展冻土退化对寒区多年冻土-森林-湿地生态系统相互作用的影响研究,加强寒区冻土碳储量、碳迁移以及碳循环对气候变化的响应研究;明确多年冻土退化对区域生态环境的影响,加强构建模型预测及开发新技术探究冻土退化趋势,从多角度多尺度深刻揭示东北寒区多年冻土区冻土退化的机理及趋势,切实考虑环境和社会经济的综合发展,促进东北多年冻土区生态保护与环境安全发展。

2021年夏季我国气候异常特征及成因分析

2021年夏季我国天气气候异常特征突出,极端天气气候事件多,东部主要多雨区在我国北方,降水的季节内变化显著,华南前汛期开始偏晚、江淮流域梅雨和华北雨季开始偏早。东亚大气环流季节内变化对降水异常的空间分布影响较大。6月,东北冷涡活动频繁,导致东北及邻近区域降水异常偏多,黑龙江、嫩江流域发生严重汛情;东北冷涡的异常活跃可能受到前期北大西洋三极子海温持续正位相的影响。7月,长江下游至内蒙古东部的经向型多雨带及河南特大暴雨,主要受到台风烟花长时间维持和北上、偏强的大陆高压和偏东偏北的西太平洋副热带高压的综合影响;副热带大气环流表现出对前期La Ni a事件衰减的滞后响应可能是重要原因。8月,副热带高压异常偏强、偏南,水汽输送异常辐合区位于我国长江流域,导致持续时间长的“倒黄梅”天气;8月热带大气低频振荡处于印度洋达22 d,平均强度偏强,可能是导致副热带大气环流季节内转折的重要原因。

东北冷涡的最新研究进展

本文系统性回顾2010年以来关于东北冷涡的气候特征、暴雨特征、强对流特征、冷涡的结构和发生发展机制、冷涡与平流层相互作用等方面的最新研究成果。这些研究的范围不仅包括直接受冷涡控制的东北地区,还包括冷涡外围地区,如华北、华中、华东、华南、西北和西南地区,这有利于加深对东北冷涡天气系统的全面认识,从而提高冷涡天气的预报水平。并且展望了东北冷涡未来研究的重点方向,即采用新理论方法和较高分辨率资料,不局限于研究其内部结构、发生发展机制,以及冷涡产生的中尺度对流系统结构、运动特征、发展和触发机制,还应探讨冷涡与其他天气系统相互作用的物理机制,特别是冷涡外围地区。另外,冷涡与平流层的相互作用也值得进一步关注。

东北寒地小苹果生产现状及存在问题

我国东北寒地气候寒冷,小苹果生产主要分布在长白山北部丘陵区和大兴安岭南部丘陵区,生产面积约10.1万hm2。该文对生产中存在的建园地点、品种选择不当,腐烂病严重,果园有机肥施入少等问题进行了分析,提出了适地建立优质果园,推广先进技术,提高果实品质,扶持果树合作社良好运行,提高果农经营果园能力等建议,以期为当前的果树生产提供参考。

东北地区生态节能型新农村建设探索

东北地区冬季漫长寒冷,农村地区的人均能源消费较高,其中冬季取暖能源消费比重最大。通过分析东北农村地区的能源消费结构与消费特点以及农村规划建设中的主要问题,对东北农村地区的节能型新农村建设规划方法进行了探索。提出了在村镇规划中应适当集中规划、统一布局、功能分区、鼓励连排住宅、建设多重防风林带等规划方法,鼓励建设利用农村生活垃圾、生产废弃物等废弃能源的小型焚烧炉,积极推广太阳能、沼气能、风能等各类新能源的使用。通过综合的农村节能型规划建设与多种绿色能源的开放利用来共同推动东北地区生态节能型新农村的建设。

东北严寒地区农村住宅耦合环境设计研究

在实际气候环境中,农宅同时受到热环境、光环境等多环境因素的共同作用,这就需要考虑多环境因素之间的交互作用,实现各参数的综合优化,达到节能的目的。通过对寒地农宅热环境、光环境的实际调研和模拟分析,确定农宅光热耦合环境的影响因素,应用BP神经网络建构农宅采暖能耗及天然采光照度的预测模型,为建筑师及农村居民在设计建造农宅时同时掌握采暖季能耗及天然采光照度情况提供指导,从而提高室内环境品质,降低农宅能耗水平。

东北严寒地区农村住宅节能设计实践与实测研究

为了提高农村住宅热舒适水平,并降低采暖能耗,在实地调研基础上设计建造了节能型农村住宅,并对其进行了实地测试,包括围护结构传热系数、温度、相对湿度、采暖能耗等。结果表明:节能型农村住宅外墙和屋顶的传热系数分别为0.380 W/m ·K和0.245 W/m ·K,年平均单位建筑面积耗热量为37.1 W/m^2,其能够有效节约能源,提高室内热舒适水平,为该地区及同纬度地区农村居民设计、建造节能型农村住宅提供参考。

城市气候地图在东北严寒地区应用初探

为改善城市气候环境,提高人居生活舒适度,自德国研究者首次提出城市气候地图概念以来,城市气候地图的编制日趋完善和精确,许多发达国家和地区对城市气候地图进行了大量的研究与实践。本文首先对已进行城市气候地图相关研究的城市和地区,按气候区域不同进行分类分析;其次,总结出目前城市气候地图在城市规划方面的研究、应用的发展趋势与存在的问题;最后,探讨了城市气候地图在我国东北严寒地区的研究与应用,使得城市气候地图在我国城市规划设计方面有更广泛的应用。

东北严寒地区居住小区室外热环境优化设计研究

东北严寒地区冬季室外气温低,热舒适性差,热环境优化设计难度大。本研究通过实地调研与理论分析提出居住小区室外热环境影响因素,应用ENVI-met分析空间形态、建筑密度、容积率对居住小区室外热环境的影响,为东北严寒地区及相近寒地居住小区室外热环境优化设计提供参考。

近50a东北地区冷冬气候变化特征分析

参照中华人民共和国国家标准《暖冬等级》，对单站、区域冷冬进行了定义和等级划分，并自定义了冷冬强度及冷冬严重度指数．在此基础上，利用1961—2010年东北地区90个气象观测站的地面气象观测资料，对东北地区1961—2010年冷冬事件的时空分布规律进行了分析．结果表明：1961-2010年东北各站冬季均表现出增温的趋势，增温的幅度为每10年0．02℃～0．94℃，在区域上由西往东增温幅度逐渐变大．就整个东北地区而言，近50a冬季平均气温呈显著的上升趋势，为每10年0．55℃．东北地区各站冷冬发生的频率为30％～48％，总体的变化趋势为从东南往西北再向东北逐渐降低．近50a东北地区各站点冷冬强度为1．18～2．20，但冷冬强度的分布较为复杂，没有明显的空间格局；各站点冷冬严重度为0．22～0．68，其分布大致为从东南往西北再向东北逐渐减弱．近50a东北地区冷冬指数呈明显的下降趋势，线性趋势为每10年-10．47％，通过了95％的显著性检验．LaNina现象的发生可能对东北地区出现冷冬的影响不大，而北极涛动的负异常可能是东北地区发生冷冬事件的主要原因．

一次东北冷涡不同阶段强对流天气特征对比分析

利用NCAR/NCEP再分析(1°×1°)资料,区域自动站观测、FY-2D/2E卫星观测和GPS/MET水汽监测等资料,对2012年6月7—18日长春地区发生在同一东北冷涡系统不同演变阶段的3次强对流天气过程进行对比诊断分析。结果表明:在冷涡形成期,高低空急流耦合产生的次级环流上升支,触发锋前不稳定能量释放,导致中β尺度孤立深厚湿对流系统出现;在冷涡发展期,对流层高层干冷空气向对流层中下层侵入,形成高空露点锋,触发有组织的中α尺度对流系统;在冷涡消亡期,低涡减弱为高空槽并快速东移,其后部冷空气置于低层大范围暖湿空气之上,地面中尺度辐合触发不稳定能量释放,形成中β尺度对流系统。

中国严寒地区细颗粒物细菌群落特征研究

通过对中国严寒地区典型城市大庆市供暖季3类建筑(办公室、教室、住宅)室内外共计110个测点长期监测,分析大庆市供暖季室内外细颗粒物关联性,并基于16SrDNA基因测序技术和BLAST源解析技术研究大庆市供暖季3类建筑室内外细颗粒物上细菌的组分及来源.研究结果表明:大庆市供暖季室内外PM2.5平均质量浓度分别为(32±22)和(45±34)μg/m^3.其中办公室的平均渗透系数处于较低的状态(0.2886),教室的渗透系数处于较高的状态(0.5702),农村住宅(0.6513)比城市住宅的渗透系数略大(0.6057).不同类型建筑室内细颗粒物中的细菌组分存在一定差异,室外细颗粒物中的细菌组分根据采样地点也存在不同,但整体上厚壁菌门(Firmicuts)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和生氧光细菌(Oxyphotobacteria)是大庆市供暖季细颗粒物中的优势菌群.3类建筑室内外细颗粒物细菌来源主要为土壤、水体、人体、腐败有机物和粪便,但不同建筑类型及采样区域的细菌来源比例具有一定差异性.室内较室外人体来源所占比重大,而室外较室内土壤来源比重大.

人口结构转型背景下的东北寒地城市更新策略

当下中国处在城市化稳定快速发展时期,在东北地区,人口结构的巨大变化引发社会、环境、能源等变革,可持续的城市再生理念成为城市的更新的新支点。本文立足于东北寒地城市,结合地域发展特色背景,解析城市更新内在动因,从历史城区共生改造、老工业基地的转型改造以及特色城区的生态发展三种再生形式提出更新策略,并结合实际案例进行分析,对研究该地区城市及建筑发展提供理论支撑。

东北寒地粳稻烨霖无土基质育秧效果试验

东北寒地粳稻旱育秧取土难、破坏植被及耕层,水稻无土基质育秧是代替床土育秧的一种新型的育秧技术,可以解决这些难题。为明确利用烨霖基质所育东北寒地粳稻秧苗素质以及栽后水稻植株长势及成熟期产量,以中龙粳1号为试验材料,在黑龙江省二九一农场实施烨霖无土基质育秧、营养土育秧(CK)对比试验。试验结果表明,该基质可以促进水稻根系发育,提早返青生长,每盘秧苗质量轻,降低了劳动强度,节省用工成本,改善了水稻群体茎蘖质量。与常规营养土育苗相比,该基质育秧机插水稻主要通过增加有效穗数、每穗总粒数和千粒重来提高产量。

严寒地区村镇绿色产业发展与布局研究

以绿色产业为视角,通过剖析严寒地区村镇产业发展的基础与存在的问题,提出以农为本的绿色产业发展与布局的核心内容,并以黑龙江省朗乡镇为案例,从产业发展背景与问题、产业体系定位、农业二产与三产化拓展、林业循环经济等方面,进行镇域绿色产业布局与产业链规划,旨在从绿色产业层面促进和提升严寒地区村镇规划的质量与水平。

中国严寒地区住宅建筑室内细菌气溶胶污染特征及传播规律

实测严寒地区住宅建筑细菌气溶胶组分及来源,并结合微生物生长繁殖衰亡模型和数值模拟技术开展细菌气溶胶传播特性研究.结果表明,中国严寒地区住宅建筑室内的主要优势菌群为拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria).而细菌的来源分析显示,其主要来源为粪便、土壤、极端环境、植物、水源和腐败有机物等.由于冬季人员室内活动时间较长,其中粪便来源占比偏高.细菌在室内的传播规律研究表明,在室内环境中细菌气溶胶的浓度分布与房间的结构、湍流形式和粒子重力场有关.随着房间高度的降低,室内流场越复杂.模拟分析表明室内90%的细菌气溶胶颗粒在50s内逃逸出,且随着房间高度的降低细菌气溶胶浓度逐渐降低而范围更广.室内通风有阻碍细菌气溶胶在室内积聚,稀释污染浓度的作用.